MOTION Adaptive Deep Brain Stimulation for MSA (MINDS)

Mål og pasientgruppe:

Multippel systematrofi er en form for parkinsonisme og er en nevrodegenerativ tilstand som er preget av gang og autonom svikt. Målet med denne studien er å vurdere effekten av aDBS av Pedunculopontine Nucleus (PPN) på autonome og gangsymptomer hos en gruppe på 5 pasienter med MSA. Pasienter vil gå inn i vår rutineutvelgelsesprosess, men pasienter i studien vil bli valgt for hovedsakelig autonome symptomer i henhold til inklusjonskriteriene nedenfor. Målet er å teste om PPN aDBS forbedrer livskvaliteten eller ikke, og har en effekt på en rekke målbare autonome parametere hos denne undergruppen av pasienter. Sekundære mål er å vurdere sikkerheten til DBS i MSA, og å se på strukturelle projeksjoner og effekter på hjernenettverk forbundet med stimulering.

Bakgrunn:

Deep Brain Stimulation (DBS) er en rutinebehandling for bevegelsesforstyrrelser som Parkinsons sykdom (PD). I Oxford utføres det rundt 80 DBS-operasjoner per år, og omtrent to tredjedeler av disse er hos pasienter med PD. Multippel systematrofi (MSA) er en 'parkinsonisk' tilstand som ligner på PD og er en progressiv, uhelbredelig, nevrodegenerativ tilstand preget av en kombinasjon av parkinsonisme, ataksi og autonom svikt. Enhver av disse tre funksjonene kan dominere, noe som gjør diagnosen vanskelig; Imidlertid har praktisk talt alle pasienter autonom dysfunksjon. Faktisk er autonom dysfunksjon det presenterende trekk hos halvparten av pasientene som har Parkinsonisme eller ataksi dominerende MSA. De motoriske manifestasjonene som gangproblemer, ataksi og posturale abnormiteter er svært lik de som pasienter med Parkinsons sykdom møter, men de reagerer dessverre vanligvis mindre på dopaminagonister og kan derfor være mer invalidiserende. Pasienter har en tendens til å utvikle seg raskere, ofte begrenset til rullestol innen 3-5 år etter diagnose, og døden er vanligvis innen et tiår.

Mens DBS noen ganger har blitt utført for behandling av MSA, inkludert i Oxford, er det primære utfallsmålet vanligvis det motoriske resultatet, til tross for at de autonome symptomene sannsynligvis er den dominerende faktoren for å forårsake redusert livskvalitet. Dette er fordi DBS tradisjonelt brukes til å kontrollere motoriske symptomer, og utforskningen av dens effekter på autonom funksjon er relativt ny, og banebrytende av etterforskerne.

De vanligste plagene forårsaket av autonom dysfunksjon ved MSA er relatert til ortostatisk hypotensjon og nevrogen blære. Førstnevnte forårsaker svimmelhet, tretthet og kan, når et alvorlig fall i BP oppstår ved stående, føre til kollaps. Dette kan i det minste delvis være en årsak til de mange fallene disse pasientene lider. En del av målet med denne studien er å se på ortostatiske BP-endringer med og uten stimulering og se om disse forbedres av DBS. Dette kan korrelere med en reduksjon i fall, selv om denne studien er usannsynlig å være drevet til å svare på dette spesifikke spørsmålet. Andre "autonome" problemer inkluderer blæredysfunksjon, søvnforstyrrelser, treningsintoleranse og problemer med termoregulering og svette. Disse vil bli fanget opp ved hjelp av spørreskjemaer.

Når det gjelder målet som brukes for DBS, er pedunculopontine nucleus (PPN) et veletablert mål for å forbedre gang- og posturale abnormiteter ved PD. Det er påvist at PPN også er et hjerneområde som, når det stimuleres, forbedrer blærefunksjonen hos disse pasientene. Det er også vist at PPN-stimulering reduserer posturalt fall i BP hos en gruppe PD-pasienter som primært behandles for gang- og posturale problemer. Mens disse studiene gir en begrunnelse for å se på lignende parametere hos MSA-pasienter, tar denne studien sikte på å svare på spørsmålet om det vil fungere for disse symptomene ved MSA, i tillegg til de motoriske symptomene som rutinemessig behandles.

Etterforskerne har allerede vist hos 5 pasienter med MSA at disse symptomene forbedres med PPN DBS. Forskjellen i denne prøveperioden er bruken av en ny DBS-enhet. Dette er en ny enhet der stimuleringsparametre kan endres som svar på endringer i pasientens posisjon, aktivitet eller fysiologiske parametere.

Bruk av adaptiv stimulering:

Etterforskerne har til hensikt å studere bruken av bevegelsesbasert kontroll av stimulering. I den nåværende studien er hovedmålet å vurdere effekten av DBS på gang-, søvn- og blodtrykkskontroll.

I tidligere studier har etterforskerne lagt merke til at når man står, økes blodtrykket ved stimulering, det samme er løgnaktig blodtrykk. Ryggliggende hypertensjon kan øke hjerneslagrisikoen for disse pasientene. Videre er den beste forbedringen i gangart sett med en litt annen stimuleringsbølgeform.

For å korrigere for dette foreslår etterforskerne å introdusere bevegelsesbasert adaptiv stimulering som vil innebære bruk av et akselerometer for å veksle mellom ulike stimuleringsparametere avhengig av pasientens posisjon – og dermed levere en annen bølgeform for liggende og stående.

Begrunnelse/viktighet:

En utprøving av DBS for å vurdere effekten på autonom symptomatologi av MSA har aldri blitt utført. Vi tar sikte på å kombinere en klinisk pilotstudie med fem pasienter av DBS for MSA med en undersøkelse av de nevrale kretsene som ligger til grunn for autonom kontroll.

Denne translasjonsstrategien vil sannsynligvis føre til en større effektstudie av DBS for MSA samt revolusjonerende nevrale-baserte behandlinger ved andre autonome lidelser som ortostatisk hypotensjon og ren autonom svikt.