DBS bildebehandlingsbasert vs. terskelvurderingsbasert programmering (DBS-ITAP)

Begrunnelse:

Deep Brain Stimulation (DBS) av den subthalamiske kjernen (STN) er en etablert behandling for invalidiserende motoriske symptomer på Parkinsons sykdom (PD). Riktig programmering av DBS-innstillinger for å gi optimal stimulering innenfor målregionen er avgjørende for et vellykket klinisk resultat. Til dags dato er programmering av DBS-innstillinger basert på valg av kontaktpunkt(er) og stimuleringsparametere med standardiserte terskelvurderinger: for hvert kontaktpunkt økes strømmen i små trinn, og alvorlighetsgraden av motoriske symptomer og mulige bivirkninger vurderes med hver steg. Denne prosessen er utfordrende og tidkrevende på grunn av det store antallet mulige parameterkombinasjoner. Videre må individuell variasjon i pasientens anatomi, plassering av DBS-ledninger og forekomsten av uønskede effekter vurderes. Dette resulterer i lange programmeringsøkter som kan være utmattende for pasienter og ofte fører til usikre resultater på grunn av tretthet. Bildeteknikker har blitt kraftig forbedret gjennom årene og kan være nyttige for programmering av DBS-innstillinger basert på pasientspesifikk anatomi.

Objektiv:

Målet med denne studien er å finne ut om bildebasert DBS-programmering for behandling av Parkinsons motoriske symptomer i STN DBS er ikke dårligere enn dagens standardpraksis for klinisk terskelvurdering-basert DBS-programmering.

Studere design:

Studien er en enkeltsenter prospektiv, randomisert, åpen, blindet endepunkt (PROBE design) klinisk studie. Etter operasjon for DBS-implantasjon vil totalt 132 pasienter bli randomisert i et 1:1-forhold til initial bildebehandlingsbasert DBS-programmering (bildegruppe) eller til DBS-programmering basert på innledende terskelvurdering (terskelgruppe). Oppfølging er seks måneder og består av 3 studiebesøk.

Studiepopulasjon:

Pasienter er kvalifisert for studien hvis de vil ha bilateral STN DBS for Parkinsons motoriske symptomer ved Amsterdam UMC.

Intervensjoner:

I begge gruppene (dvs. Imaging og Threshold), vil DBS-programmering starte to til tre uker etter DBS-operasjon. For DBS-programmeringen blir pasienter innlagt på sykehuset i en dag mens de er fri for Parkinson-medisiner.

Bildegruppe:

Med bruk av bildebehandlingsetterforskere er i stand til å visualisere plasseringen av DBS-ledningen innenfor individets segmenterte anatomi og volum av aktivert vev (VTA; det vil si vevet innelukket i en iso-overflate av aktiveringsfunksjonen), kan dette ha potensial til å forbedre programmeringen av stimuleringsparametrene og resultatene. For dette brukes den postoperative CT-skanningen for å lokalisere DBS-avledningene og de omkringliggende anatomiske strukturene rekonstrueres med pasientens preoperative MR-skanning. Basert på den pasientspesifikke anatomien kan DBS-innstillingene (passende kontakter, amplitude og pulsbredde) bestemmes som produserer den ideelle VTA innenfor målet og minimaliserer stimulering av de omkringliggende strukturene. Disse innstillingene kan deretter brukes som utgangspunkt for programmeringen av stimuleringsparametrene.

Terskelgruppe:

Hver DBS-elektrode har fire til 16 kontaktpunkter, nær spissen, hvorfra elektrisk strøm kan sendes ut. Ved programmering av DBS velges kontaktpunktet eller kombinasjonen av kontaktpunkter som brukes til stimulering og de optimale elektriske stimuleringsparametrene. To til tre uker etter operasjonen slår legen på DBS. Til dette formål legges pasienten inn på sykehuset, og den første terskelvurderingen utføres for hvert kontaktpunkt. Et avgjørende trinn i denne prosessen er å bestemme for hvert enkelt kontaktpunkt, mengden strøm som trengs for å generere symptomatisk forbedring og mengden strøm som genererer negative effekter. For å bestemme disse tersklene økes strømmen med trinn på 0,5 milliampere (mA) fra 0 til omtrent 5,0 mA, sekvensielt for hvert kontaktpunkt, og alvorlighetsgraden av Parkinson-symptomer og mulige bivirkninger vurderes for hvert trinn. For denne terskelvurderingen må pasienter være av med Parkinson-medisin (OFF-drug-fase). Basert på terskelvurderingene velges aktive kontaktpunkt(er) og stimuleringsparametere. DBS-strømmen økes vanligvis gradvis over uker til måneder med tilsvarende justeringer av den farmakologiske behandlingen. For pasienter med bilateral DBS og fire kontaktpunkter på hver elektrode tar terskelvurderingen omtrent tre timer.

Pasienten har 50 % sjanse for å bli randomisert til initial bildebehandlingsbasert DBS-programmering (dvs. bildebehandlingsgruppe). Den forventede fordelen for denne gruppen er at de ikke vil trenge terskelvurderingen og derfor ha mindre belastning på grunn av færre sykehusbesøk for programmeringen. Det er ingen ekstra risiko forbundet med deltakelse i denne studien. Hvis stimuleringsparametrene funnet med bildebasert programmering bare ikke gir nok effekt i bildebehandlingsgruppen, kan helsepersonell velge å utføre terskelvurderingen for disse pasientene.

Innvirkning:

Resultatene av studien kan godt bidra til å redusere belastningen av DBS-behandling. Hvis bildebasert programmering ikke er dårligere enn terskelvurderingsbasert programmering, kan dette resultere i mer effektive programmeringsøkter med redusert programmeringstid (mindre bruk av helseressurser) og mindre ubehag for pasientene.