Sterowane obrazowaniem skupione ultradźwięki o niskim natężeniu (LIFU) (LIFU)

Bieżący projekt zbada nowe podejście do neurostymulacji, skoncentrowane ultradźwięki o niskim natężeniu (LIFU), które łączą w sobie nieinwazyjność i ostrość przestrzenną w głębokich obszarach mózgu. To otwarte, wczesne studium wykonalności zostanie przeprowadzone na 20 pacjentach z OCD w dwóch ośrodkach, Baylor College of Medicine (BCM) i Massachusetts General Hospital (MGH). Kwalifikujący się uczestnicy muszą mieć nieudany ERP i co najmniej dwie próby SRI.

W badaniu zostanie wykorzystane przezczaszkowe urządzenie Brainsonix (Pulsar 1002) kompatybilne z rezonansem magnetycznym, zawierające jednoelementowy przetwornik LIFU z podkładem powietrznym i sferycznym o średnicy 61 mm i głębokości ogniskowej 65 mm lub 80 mm, pracujący z częstotliwością podstawową 650 kHz . Wybór głowicy 65 mm lub 80 mm (jak również podkładki żelowej 0 lub 5) będzie zależał od indywidualnego rozmiaru głowy/anatomii mózgu pacjenta w celu optymalnego ukierunkowania VS. Przetwornik jest osadzony w plastikowym uchwycie na głowę i żelowej podkładce ultradźwiękowej. LIFU będzie podawany w skanerze MR Siemens Prisma 3T, aby umożliwić precyzyjne namierzenie prążkowia brzusznego (VS).

Każdy pacjent otrzyma 3 sesje LIFUP tygodniowo przez dwa tygodnie (łącznie = 6 zabiegów sterowanych obrazem). Intensywność LIFU będzie na poziomie lub poniżej granicy bezpieczeństwa FDA wynoszącej 720 mW/cm^2 Ispta, co zaowocowało określeniem przez IRB/FDA nieistotnego ryzyka (NSR) w naszym badaniu LIFU ukierunkowanym na VS u zdrowych osób. Miary wyników obejmują bezpieczeństwo (np. parametry życiowe, zgłaszanie zdarzeń niepożądanych, tolerancję itp.), standaryzowane skale objawów (np. zmiana YBOCS od wartości wyjściowej w celu oceny nasilenia OCD), jak również miary zastępcze (np. zadania behawioralne, które oceniają konstrukty centralne do OCD). Pacjenci będą oceniani klinicznie co tydzień przez 8 tygodni, a następnie co miesiąc przez łącznie 6 miesięcy. fMRI w stanie spoczynku zostanie przeprowadzone na początku i na końcu dwutygodniowego badania w celu oceny zmian w łączności funkcjonalnej wywołanych leczeniem LIFU.

W sumie 20 sonikacji zostanie zastosowanych po jednej stronie głowy, z obniżoną (w oparciu o standard FDA 0,3 dB/cm-MHz) przestrzenną szczytową czasowo-średnią intensywnością (tj. Ispta) około 720 mW/cm2, każda trwające 30 s, oddzielone 30-sekundowymi przerwami. Zatem całkowity czas trwania sonikacji wyniesie 10 minut, taki sam jak w naszym badaniu VS LIFU u zdrowych osób. Sonikacja będzie podawana w skanerze 3T Siemens Prisma. Podczas sonikacji badacze użyją 20-kanałowej cewki do głowy, ponieważ cewka 32- lub 64-kanałowa nie zapewnia wystarczającej ilości miejsca na umieszczenie przetwornika.

Gdy pacjent zostanie przywieziony do gabinetu MR, badacze wykonają wyjściowy rezonans magnetyczny BOLD w stanie spoczynku bez przetwornika w cewce. Następnie uczestnik jest wyjmowany ze skanera, a głowica jest ręcznie umieszczana i mocowana po jednej stronie głowy pacjenta, nad przerzedzeniem kości skroniowej. Używając niższej rozdzielczości/szybszej akwizycji T1 MPRAGE w widoku 3D MPR, badacze będą nawigować do środka przetwornika w jednym z okien (strzałkowym). Następnie, zarówno w widoku czołowym, jak i osiowym, badacze przesuną osie tak, aby jedna była równoległa do czoła głowicy, a następnie druga oś była ustawiona prostopadle do niej. Następnie badacze prześledzą trajektorię obu prostopadłych osi do odpowiedniej głębokości ogniskowej. Badacze następnie ustalą, czy badacze osiągnęli cel, czy nie, oszacują, ile należy dostosować, jeśli to konieczne, wyciągną podmiot, dostosują się w razie potrzeby i powtórzą proces. Gdy badacze uznają, że pozycjonowanie jest zadowalające, rozpoczną stymulację pilotażową obejmującą parę podstawowych i po stymulacji skanów MRI perfuzji ASL oraz BOLD fMRI z jednoczesną stymulacją LIFU. Następnie pacjent zostanie ponownie usunięty ze skanera, głowica zostanie usunięta, a fMRI w stanie spoczynku po stymulacji, skany anatomiczne o wysokiej rozdzielczości (do rejestracji obrazu) i dyfuzyjny MRI zostaną zebrane. Instalacja LIFUP zawiera filtr dolnoprzepustowy 10 MHz w celu ograniczenia zakłóceń RF.

Podsumowując, cała sekwencja 20 sonikacji, z których każda trwała 30 sekund, oddzielonych 30-sekundowymi przerwami, zostanie podana w ciągu 20 minut, przy całkowitym czasie trwania sonikacji równym 10 minut. Przez cały czas w gabinecie MR pozostanie lekarz. Badany otrzyma przełącznik z kulką do ściskania do użycia w nagłych wypadkach, a badacze będą regularnie komunikować się z badanym pomiędzy skanami. Pacjent pozostanie w klinice przez co najmniej 30 minut po zabiegu. Rejestrowane będą oznaki życia, zdarzenia niepożądane i samoopisowe pomiary nastroju i niepokoju.

Massachusetts General Hospital uzyska lokalną zgodę IRB na swoją część tego badania