Długoterminowa stymulacja przezskórna i drżenie samoistne: badanie PET

Hipoteza:

Podstawowym pytaniem badawczym jest, czy zindywidualizowana przezskórna aferentna stymulacja elektryczna nerwów pośrodkowego i promieniowego za pomocą opaski na nadgarstek Cala TWO znacząco zmniejsza drżenie rąk u osób, u których zdiagnozowano drżenie samoistne, które zostały zatwierdzone jako kandydaci do zabiegu głębokiej stymulacji mózgu (DBS) . Drugie pytanie badawcze dotyczy tego, czy trzymiesięczna kuracja urządzeniem Cala TWO prowadzi do znaczących zmian w regionalnym metabolizmie mózgu, co wiąże się ze skutecznością terapeutyczną.

Cele, cel lub cele:

Cel 1: Określenie skuteczności klinicznej urządzenia Cala TWO w celu przejściowego zmniejszenia drżenia rąk w leczonej ręce pacjentów z drżeniem samoistnym (n=20) w ciągu trzymiesięcznego okresu leczenia przed poddaniem się operacji DBS w leczeniu drżenia samoistnego w Mayo Klinika.

Cel 2: Porównanie regionalnego metabolizmu mózgu między wartością wyjściową, po ostrej stymulacji urządzeniem Cala TWO, a przy wyjściu 3 miesiące po leczeniu terapeutycznym urządzeniem Cala TWO. 18 Skanowanie fluorodeoksyglukozy (FDG) pozytonowej tomografii emisyjnej (PET)/tomografii komputerowej (CT) zostanie zastosowane w podgrupie (n=10) pacjentów z drżeniem samoistnym w celu oceny zmian w aktywności metabolicznej tkanki mózgowej odpowiadających regionalnemu wychwytowi glukozy.

Cel 1 Metody:

Projekt badania urządzenia Cala TWO: Pacjenci będą rekrutowani wyłącznie spośród dorosłych pacjentów z drżeniem samoistnym (ET), którzy zostali zatwierdzeni przez Mayo Clinic Deep Brain Stimulation Group (składającą się z neurochirurgów, neurologów, psychiatrów i radiologów) do poddania się operacji głębokiej stymulacji mózgu w Mayo Clinic - Rochester do leczenia ET. W związku z tym oczekuje się, że osoby, które wyrażą zgodę na to badanie, z łatwością spełnią wcześniej określone kryteria włączenia wymienione poniżej w celu udziału w badaniu.

Niezależnie od tego, wszyscy badani zostaną wstępnie przebadani pod kątem kryteriów włączenia/wyłączenia poprzez bezpośrednie rozmowy. Dodatkowo podczas pierwszej wizyty w badaniu zostanie zebrana funkcja wyjściowa i nasilenie drżenia. Pacjenci już przyjmujący leki na ET będą mogli przyjmować te leki podczas badania bez zmian w rodzaju leku lub dawkowaniu.

Wszyscy uczestnicy otrzymają urządzenie Cala TWO w oparciu o obwód nadgarstka uczestnika (mały, średni lub duży) oraz rękę stymulacyjną (prawą lub lewą) na początku wizyty studyjnej. Ręką do stymulacji będzie ręka z silniejszym drżeniem (lub ręka dominująca, jeśli obie ręce miały jednakowe nasilenie drżenia) zgodnie z zadaniem TETRAS wykonanym podczas oceny wyjściowej i przedoperacyjnej oceny klinicznej przeprowadzonej przez grupę Mayo Clinic DBS. Po dopasowaniu urządzenia Cala TWO do dłoni pacjenta, zostanie przeprowadzona procedura kalibracji częstotliwości, w ramach której zostanie określona częstotliwość drżenia pacjenta, podczas gdy pacjent wykonuje zadanie utrzymania postawy w przód. Częstotliwość ta zostanie następnie włączona do kształtu fali stymulacji terapeutycznej.

Stymulacja będzie składać się z serii dwufazowych impulsów o zrównoważonym ładunku dostarczanych z częstotliwością 150 Hz, szerokością impulsu 300 µs i okresem między impulsami 50 µs. Stymulacja będzie następować naprzemiennie między nerwem pośrodkowym i promieniowym z częstotliwością równą częstotliwości drżenia (tj. dla zmierzonej częstotliwości drżenia 5 Hz, stymulacja będzie stosowana na nerwie pośrodkowym przez 200 ms, a następnie naprzemiennie na nerw promieniowy przez 200 ms). Aby określić amplitudę stymulacji, neurolog badający ośrodek będzie zwiększał poziom stymulacji o 0,25 mA, aż pacjent zgłosi odczuwanie bodźca w obszarach dłoni lub palców. Ostateczna amplituda stymulacji zostanie wybrana jako najwyższy poziom stymulacji poniżej skurczu mięśni, który pacjent uważa za komfortowy (średnia: 5,4 mA +/- 2,9). Po określeniu maksymalnego tolerowanego poziomu stymulacji, badani otrzymają stymulację na tym poziomie podczas 40-minutowej sesji stymulacji. Zdarzenia niepożądane będą zbierane przed, w trakcie i po każdej sesji stymulacji. Następnie uczestnicy przejdą szkolenie w zakresie obsługi urządzeń i otrzymają instrukcje od personelu badawczego na miejscu w zakresie przeprowadzania codziennych sesji stymulacji w domu.

Power Statement: Jest to badanie pilotażowe z unikalną kohortą badaną.

Plan analizy danych:

Model analizy kowariancji (ANCOVA) zostanie wykorzystany do oceny istotności statystycznej różnicy w średniej zmianie drżenia przed i po leczeniu.

Skuteczność będzie mierzona jako zmiana pomiaru drżenia kończyny górnej w skali TETRAS po stymulacji w porównaniu ze stymulacją przed stymulacją. Dodatkowe analizy obejmą 4-punktową skalę Bain & Findley do oceny typowych czynności życia codziennego (ADL) oraz 7-punktową skalę ogólnego wrażenia pacjenta (PGI-S) do osobistej oceny poziomu drżenia przez pacjentów uległy poprawie lub pogorszeniu w stosunku do ich stanu wyjściowego przed sesją stymulacji.

Pierwszorzędowym punktem końcowym dotyczącym bezpieczeństwa będzie analiza rodzajów i częstości zdarzeń niepożądanych dla wszystkich włączonych pacjentów, przy czym wskaźnik zdarzeń niepożądanych zostanie obliczony jako odsetek wszystkich pacjentów ze zdarzeniem niepożądanym.

Cel 2 Metody:

Badacze proponują rekrutację pacjentów (n=10; wiek 21-70) z populacji pacjentów, którzy zostali zapisani do urządzenia Cala TWO, co jest badaniem trwającym 3 miesiące leczenia urządzeniem Cala TWO przed zaplanowaną głęboką stymulacją mózgu pacjenta chirurgia. Ten opcjonalny element tego badania polega na przeprowadzeniu trzech standardowych sesji PET/CT u tych pacjentów w Mayo Clinic Molecular Research Imaging Facility w celu oceny zmian w aktywności metabolicznej tkanki mózgowej w wyniku 3-miesięcznego leczenia urządzeniem. W badaniu wykorzystany zostanie zaawansowany kliniczny skaner PET PET/CT wyposażony w cyfrowe fotopowielacze krzemowe.

Pierwsza sesja: Odbywa się po wejściu pacjenta do badania Cala TWO (początek miesiąca 1) i przed jakimkolwiek leczeniem urządzeniem Cala.

Druga sesja: Odbywa się następnego dnia po 40-minutowym okresie leczenia urządzeniem Cala.

Trzecia sesja: Odbywa się pod koniec trzeciego miesiąca użytkowania urządzenia.

Minimalizowanie ryzyka promieniowania: Dzięki zastosowaniu zaawansowanego klinicznego skanera PET, wyposażonego w cyfrowe fotopowielacze krzemowe, badacze będą stosować zmniejszoną dawkę FDG (8 mCi) podawaną dożylnie.

Skany korygujące atenuację: W przypadku PET/CT zostanie wykonany skan fuzyjny czaszki z niską dawką CT (~1 min) w celu skorygowania atenuacji i współrejestracji anatomicznej.

Harmonogram krok po kroku:

Szczeliny skanowania FDG są dostępne o 7:30, 8:00, 8:30 i 10:30. Uczestnicy z drżeniem głowy mieliby problemy z uzyskaniem wysokiej jakości skanów. W takim przypadku uwzględniona zostanie procedura zabezpieczająca głowę.

1. Przed wstrzyknięciem FDG wymagany jest 4-godzinny post. Pacjenci otrzymują instrukcje, aby pozostali dobrze nawodnieni i stosowali dietę niskowęglowodanową 18 godzin przed wizytą.
2. Brak znacznego spożycia alkoholu lub kofeiny oraz brak użycia urządzenia Cala TWO w ciągu 8 godzin od sesji PET.
3. Poziom cukru we krwi zostanie sprawdzony za pomocą badania krwi z palca. Poziom glukozy we krwi na czczo powinien być niższy niż 200 mg/dl.
4. Kobiety w wieku rozrodczym zostaną poddane testowi ciążowemu z moczu, chyba że wynik będzie negatywny w ciągu 48 godzin przed badaniem.
5. Wstrzyknięcie 8 mCi FDG do IV i odpoczynek w pokoju pobierania (oczy otwarte w słabo oświetlonym pokoju).
6. Po 30 minutach wychwytu należy przeprowadzić badanie PET/CT przez 15 minut. Pobrany zostanie 1-minutowy obraz fuzyjnej czaszki CT w celu skorygowania osłabienia i współrejestracji anatomicznej.

Power Statement: Jest to badanie pilotażowe z unikalną kohortą badaną.

Plan analizy danych:

CortexID (GE Medical Systems, LLC) i MIMneuro (MIM Software Inc.) zostaną użyte do potwierdzenia kontroli jakości obrazu PET. Dodatkowa analiza ilościowa obrazów PET zostanie przeprowadzona przy użyciu SPM, FSL i Analyze. CortexID. Ta procedura kwantyfikacji wykorzystuje specyficzną dla pacjenta mapę z-score FDG uzyskaną przez porównanie mapy projekcji powierzchniowej (z-SPM) z bazą danych FDG normalnej kontroli dopasowanej pod względem wieku i płci.