Adaptacyjna głęboka stymulacja mózgu fazy II w przypadku zaburzeń obsesyjno-kompulsyjnych

REKRUTACJA: Pacjent jest uznawany za zarejestrowanego po podpisaniu świadomej zgody i uznawany za kwalifikującego się do badania przesiewowego przez badacza. Proces świadomej zgody może obejmować rozmowy z rodziną pacjenta i klinicystą kierującym. Dokumentacja medyczna, którą można uzyskać, zostanie dokładnie przejrzana w celu określenia adekwatności wcześniejszych metod leczenia, w tym terapii poznawczo-behawioralnej (CBT).

Każdemu podmiotowi, który podpisze zgodę, zostanie przypisany numer identyfikacyjny podmiotu. Numer ten będzie używany do identyfikacji uczestnika i musi być używany we wszelkiej dokumentacji związanej z tym tematem w trakcie całego badania.

BADANIE PRZESIEWOWE: Potencjalni uczestnicy spełniający kryteria włączenia/wyłączenia i pragnący wziąć udział w badaniu, co zostanie wykazane poprzez podpisanie świadomej zgody, zostaną włączeni do badania i przejdą 2 wizyty przesiewowe (Wizyta 1 i Wizyta 2) w odstępie około 1 miesiąca. Oceny diagnostyczne i przesiewowe są zakończone, po czym następują pełne oceny medyczne, neurologiczne i neurochirurgiczne. Ostateczny wybór kandydatów zostanie dokonany w drodze konsensusu multidyscyplinarnego zespołu badawczego (Komitetu Doradczego ds. Projektu).

Metody neuroobrazowania:

Core for Advanced MR Imaging (CAMRI) to najnowocześniejsze zasoby zawierające 3 najnowocześniejsze systemy MRI dla społeczności badawczej z Houston, zlokalizowane w kampusie głównym BCM. CAMRI wykona badawcze skany 3T MRI, które zostaną zebrane na wszystkich podmiotach (DBS i kontrolnych) przy użyciu skanera Prisma w celu zapewnienia spójności. Wszyscy badani będą eskortowani do CAMRI przez zespół badawczy.

Osoby z wszczepionym DBS zostaną poddane dwóm skanom MRI 3T przed operacją (1 badawczy MRI w CAMRI i 1 kliniczny MRI w Baylor St. Luke's Medical center (BSLMC). Osoby z wszczepionym DBS wykonają łącznie mniej niż 4 skany magnetoencefalograficzne (MEG).

Osoby kontrolne zostaną poddane jednemu skanowi 3T MRI (badanie skanu MRI w CAMRI). Osoby kontrolne również zostaną poddane 4 skanom MEG.

LECZENIE: Osoby kwalifikujące się do wszczepienia DBS będą również miały dodatkowe kliniczne, przedoperacyjne badanie MRI 3T wykonywane na początku badania. To skanowanie zostanie wykonane na skanerze firmy Philips w Baylor St. Luke's Medical Center (BSLMC). To badanie jest konieczne, aby potencjalnie wykluczyć osoby z nieprawidłowościami w mózgu, które nie byłyby zgodne z operacją (np. wady wrodzone, brak prawidłowych korelatów anatomicznych) i pomóc w planowaniu operacji.

Wszyscy badani (DBS i grupa kontrolna) również zostaną poddani skanom MEG. Jest to również potrzebne jako ocena wyjściowa, ponieważ skany MEG będą również wykonywane po implantacji po 2 tygodniach, 6 miesiącach i 12 miesiącach na skanerze MEG w Texas Childrens Hospital w Houston Medical Center.

Rentgen klatki piersiowej i EKG będą również wykonywane u pacjentów z OCD kwalifikujących się do DBS.

Dopasowane pod względem wieku/płci osoby bez implantu będą służyć jako kontrole. Zostaną poddani 1-badawczemu skanowaniu 3T MRI i 4 skanom MEG przy użyciu tego samego protokołu obrazowania i w tych samych punktach czasowych, co osoby z implantem OCD, aby kontrolować wpływ innych niż DBS na rs-fc.

1. O ile nie zostanie pobrany przed operacją, tomografia komputerowa głowy zostanie przeprowadzona rano w dniu operacji w celu zaplanowania stereotaktyki.
2. Stosując znieczulenie miejscowe (z sedacją lub bez, zgodnie ze wskazaniami klinicznymi), stereotaktyczna rama głowy (Leksell Model G, Elekta Instruments, Atlanta, GA, USA) zostanie przymocowana do czaszki pacjentów rano w dniu operacji na sali operacyjnej.
3. Zostanie wykonany trójwymiarowy obraz wolumetryczny (O-Arm 2, Medtronic Inc, Boulder, CO, USA) w celu określenia wolumetrycznej stereotaktycznej przestrzeni nad głową.
4. Obrazy zostaną załadowane na komputerową stację roboczą (Stealth S7, Medtronic, Inc., Boulder, CO, USA) wyposażoną w oprogramowanie do planowania stereotaktycznego (Cranial 3.0) w celu zaplanowania operacji. Przedoperacyjny obraz 3T MRI uzyskany przed operacją zostanie połączony z obrazem tomografii komputerowej w stanowisku planowania operacji. Początkowy punkt docelowy w prążkowiu brzusznym zostanie wybrany na podstawie anatomii danej osoby. Trajektoria chirurgiczna do tego punktu zostanie również zaplanowana w celu uniknięcia widocznych naczyń, bruzd i komór. Komputer wygeneruje współrzędne X, Y i Z do ustawienia na ramie, a także kąty czołowe i strzałkowe natarcia wymagane do ustalenia pożądanej trajektorii i punktu docelowego. Ten początkowy punkt docelowy zostanie zmodyfikowany przez specyficzną anatomię pacjenta, określoną na podstawie przedoperacyjnych skanów 3T. Ostateczne współrzędne celu zostaną określone podczas tej analizy.
5. Podczas planowania zabiegu przez chirurga pacjent leży na stole operacyjnym. Zostanie wprowadzony cewnik Foleya. Antybiotyki będą podawane dożylnie i monitorowane będą parametry życiowe. Stereotaktyczna rama głowicy zostanie przymocowana do stołu operacyjnego w celu zapewnienia bezpieczeństwa pacjentowi, z głową podniesioną dla wygody pacjenta. Zostanie wykonane sterylne przygotowanie i obłożenie.
6. Współrzędne celu zostaną ustawione na ramie stereotaktycznej, doprowadzając punkt celu do środka łuku operacyjnego. Dodatkowe znieczulenie miejscowe zostanie podane w miejscu nacięcia. Po nacięciu zostanie wykonany otwór o średnicy 14 mm za pomocą samozatrzymującego się perforatora. Zaślepka otworu na zadziory dostarczona z przewodem DBS zostanie przymocowana do czaszki za pomocą dwóch śrub. Opona twarda zostanie skoagulowana i nacięta. Powierzchnia miednicy zostanie delikatnie skoagulowana i zostanie wykonane małe nacięcie, aby umożliwić łatwe wprowadzenie prowadnic elektrod, które zostaną wprowadzone do mózgu zgodnie ze standardowym protokołem stereotaktycznym.
7. Po wykonaniu powyższych regulacji czterobiegunowa elektroda DBS (model 3387; Medtronic Inc., Minneapolis, MN, USA) zostanie wprowadzona przez rurkę prowadzącą do punktu docelowego. Siatki zostaną przymocowane do ramy, a obrazowanie śródoperacyjne zostanie zastosowane w celu potwierdzenia, że ​​końcówka sondy jest ustawiona na celu i oceny obecności krwotoku śródmózgowego. Sedacja zostanie cofnięta. Przedłużacz zostanie podłączony do elektrody w sposób sterylny, a drugi koniec zostanie przeniesiony z pola w celu podłączenia do zewnętrznego generatora impulsów, aby można było przeprowadzić testową stymulację. Stymulacja testowa zostanie przeprowadzona przy każdym kontakcie w celu 1) oceny skutków ubocznych wywołanych stymulacją oraz 2) monitorowania ostrych zmian w zachowaniu przy użyciu skali typu Likerta do oceny lęku, pobudzenia i nastroju. Śródoperacyjne testy behawioralne stymulacji będą nagrywane na wideo.
8. Dodanie ECoG w fazie II. W celu uzyskania optymalnego pokrycia obszaru kory oczodołowo-czołowej (OFC), badacze ułożą nad tym obszarem kory podtwardówkowej elektrodę paskową. Istnieje dobrze ugruntowany precedens stosowania elektrod paskowych na powierzchni korowej OFC, zarówno w warunkach klinicznych podostrych (<1 miesiąca), jak i przewlekłych (lata / stałe). Elektrody paskowe OFC były zwykle umieszczane przez otwór w dolnej części czołowej w celu monitorowania padaczki. Elektrody używane w tych zastosowaniach to zwykle od 4 do 8 styków, oddalonych od siebie o 1 cm. Są to zazwyczaj miejsca podostre trwające od kilku dni do tygodni, a ta praktyka jest powszechna w Stanach Zjednoczonych i na świecie od dziesięcioleci. Elektrody paskowe pokrywające OFC były również stosowane jako stałe implanty w systemie responsywnej neurostymulacji (RNS), który jest zatwierdzony przez FDA i stanowi kliniczny standard opieki w leczeniu padaczki lekoopornej. Zastosowane w tym przypadku elektrody paskowe to 4 styki oddalone od siebie o 1 cm. W kontaktach z producentem urządzenia RNS badacze szacują, że pacjentom w tym kraju umieszczono setki takich elektrod. Nasza procedura umieszczania będzie bardzo podobna do tej stosowanej w przypadku elektrod paskowych RNS OFC. Badacze użyją elektrody podtwardówkowej czterobiegunowej 09130, która ma również 4 styki oddalone od siebie o 1 cm. Badacze utworzą dziurę w dolnej części czołowej. Badacze użyją standardowej nawigacji bezramowej, aby wybrać lokalizację dziury, która ułatwia bezpośrednią linię wzroku wzdłuż poziomego dna przedniego dołu czaszki, w którym znajduje się region OFC. Badacze wykonają kosmetycznie akceptowalne nacięcie o mniej więcej takiej samej wielkości, jak w przypadku tradycyjnej elektrody DBS. Badacze zastosują kauteryzację monopolarną, aby pogłębić nacięcie poza mięsień skroniowy i utworzyć dziurę standardowej wielkości. Badacze otwierają oponę twardą i wizualizują dolny płat czołowy i dno przedniego dołu czaszki. Pod bezpośrednim widzeniem badacze umieści elektrodę paskową za pomocą irygacji, aby umożliwić gładkie umieszczenie, zwracając szczególną uwagę, aby nie uszkodzić układu naczyniowego kory. Żyły pomostowe między oponą twardą a korą są niezwykle rzadkie w tym rejonie, co zwiększa profil bezpieczeństwa zabiegu. Gdy elektroda znajdzie się na miejscu, badacze przyszyją jej ogon do opony twardej w otworze wiertła, aby zapewnić punkt zakotwiczenia. Badacze następnie użyją małej metalowej płytki, aby przymocować ogon elektrody do zewnętrznej części czaszki w pobliżu otworu, aby dodatkowo zakotwiczyć elektrodę. Badacze użyją niewielkiej długości plastikowej rurki dostępnej w zestawie elektrod jako amortyzatora wokół ogona elektrody w tym punkcie mocowania, aby uniknąć chronicznego mechanicznego uszkodzenia ogona elektrody w wyniku kontaktu z płytką. Badacze umieszczają klej fibrynowy w otworze, aby zapobiec wyciekowi płynu mózgowo-rdzeniowego. Badacze zamkną mięsień rozpuszczalnymi szwami, wykonają tunelowanie ogona do otworu w ołowiu DBS i zamkną nacięcie w standardowy sposób. Z miejsca, w którym znajduje się otwór w ołowiu DBS, dwa końce elektrody (jeden dla przewodu DBS, a drugi dla elektrody paskowej OFC) zostaną tunelowane w kierunku miejsca IPG po tej samej stronie w standardowy sposób.
9. W razie potrzeby można wykonać śródoperacyjne zdjęcie rentgenowskie (do 4 razy na stronę), aby upewnić się, że osiągnięto właściwy cel.
10. Wykonane zostanie poimplantacyjne skanowanie wolumetryczne 3D w celu potwierdzenia pozycji elektrody.
11. Kroki 5-9 powyżej zostaną wykonane w celu wprowadzenia drugiej elektrody DBS i łyżki ECoG do drugiej półkuli w celu zakończenia implantacji wszystkich elektrod.
12. Jeśli nie ma niemożliwych do utrzymania skutków ubocznych, przewody zostaną przymocowane do czaszki za pomocą zaślepek otworów. Wolny koniec elektrod pozostawimy w przestrzeni podgałkowej, a nacięcia zostaną zamknięte w warstwach anatomicznych.
13. Głowica zostanie usunięta i zostanie wprowadzone znieczulenie ogólne. Dwa generatory impulsów Olympus RC+S zostaną następnie wszczepione w okolicę podobojczykową i podłączone do głębokich elektrod mózgowych i korowych za pomocą przedłużaczy (dwa generatory IPG, z których każdy napędza jedną elektrodę korową i jedną podkorową).
14. Przed wypisem ze szpitala zostanie wykonana pooperacyjna tomografia komputerowa, aby upewnić się, że nie doszło do krwotoku śródmózgowego.
15. Pacjent zostanie przewieziony do sali pooperacyjnej lub OIOM neurochirurgii w celu monitorowania pooperacyjnego (patrz poniżej) i zostanie wypisany ze szpitala po co najmniej jednej nocy obserwacji i gdy stan kliniczny będzie stabilny. Na osobniku można przeprowadzić podstawowy panel metaboliczny (BMP), aby potwierdzić, że jest stabilny klinicznie.
16. Pacjent powróci do kliniki neurochirurgii (wizyta 4) w celu oceny pooperacyjnej zgodnie z normalną praktyką kliniczną (około 1 tydzień po operacji). Rany zostaną zbadane i oceniony zostanie stan neurologiczny pacjentów. Szwy zostaną usunięte.

Programowanie DBS:

Początkowo zostanie przeprowadzony pomiar monopolarny z częstotliwością ustawioną na 150 Hz i szerokością impulsu na 90 mikrosekund. Stała amplituda prądu będzie używana i zwiększana w sposób skokowy, zgodnie z tolerowaniem i bez przekraczania górnych granic gęstości prądu. Ustawienie stałego prądu jest szczególnie przydatne w pierwszych tygodniach lub miesiącach po operacji, kiedy impedancje wciąż się zmieniają. Aby wywołać reakcję wesołości, amplituda musi powrócić do 0 mikroamperów na około 30 sekund przed przetestowaniem następnego przyrostu. Na przykład, jeśli 2mA, C+1, 90usec, 150Hz jest nieskuteczne, wówczas amplituda jest zmniejszana do 0mA na 30 sekund, a następnie szybko zwiększana do 4mA, C+1-, 90usec, 150Hz. Miękki start musi być wyłączony. Ustawienia bipolarne również zostaną przetestowane i będą musiały być używane podczas rsfMRI. Parametry DBS zostaną zoptymalizowane/dostosowane na podstawie klinicznej oceny nastroju i lęku oraz w celu zminimalizowania skutków ubocznych. Następujące obserwowane efekty zostaną zarejestrowane za pomocą skali stosowanej w poprzednim badaniu: wyraz twarzy, nerwowość, czujność oraz pozytywny lub negatywny wpływ. Mimika twarzy będzie mierzona za pomocą systemu AFAR. AFAR zmierzy maksymalną intensywność i szybkość reakcji uśmiechu w jednostkach akcji. Twarze uczestników zostaną nagrane na wideo, gdy ich stymulacja zostanie zwiększona, aby wywołać reakcję wesołości. Rejestrowane będą zmiany w wyrazie twarzy za pomocą mięśni twarzy orbicularis oris (mięśni otaczających usta) zygomaticus (główny i mniejszy mięsień kąta ust). Informacje te zostaną wykorzystane do wyszkolenia klasyfikatora w rozpoznawaniu zbyt dużej intensywności stymulacji. Badacze otrzymają również raport dotyczący zmian nastroju, lęku, energii i skutków ubocznych.