Неинвазивное измерение уровня кислорода в мозге у людей с субталамическими стимуляторами глубокого мозга

Исследователи изучат влияние электрической стимуляции субталамического ядра на лобную церебральную перфузию у 10 пациентов с прогрессирующей БП, которые уже перенесли успешную операцию STN DBS (Medtronic, Inc., Миннеаполис, Миннесота), о чем свидетельствует улучшение на 20% или более. в их двигательной подшкале Единой шкалы оценки болезни Паркинсона (UPDRS) (UPDRS-III) с включенной и выключенной стимуляцией через три или более месяцев после операции. UPDRS-III представляет собой широко используемую и утвержденную шкалу оценки тяжести симптомов болезни Паркинсона, основанную на неврологическом обследовании. Для целей данного исследования невролог, занимающийся двигательными расстройствами, проведет все неврологические обследования. Пациенты также должны быть продемонстрированы как когнитивно неповрежденные, что подтверждается Монреальской когнитивной оценкой (MoCA) 24 или выше.

Это экспериментальное исследование, в котором мы сравним лобную церебральную перфузию (измеренную неинвазивно с помощью устройства NIRS) и баллы UPDRS-III (определенные при неврологическом обследовании) в четырех клинических состояниях: лекарства отключены/стимуляция отключена; отключение лекарств/включение стимуляции; медикаментозное включение/выключение стимуляции; и лекарства включены/стимуляция включена.

Основной вопрос, на который необходимо ответить, заключается в следующем: можем ли мы обнаружить значительные изменения в церебральной перфузии с помощью устройства NIRS в ответ на субталамическую стимуляцию, осуществляемую через имплантированные устройства DBS?

Это пилотное исследование будет проведено у 10 пациентов с БП, которые в прошлом успешно перенесли операцию DBS. Исследование будет завершено за один день, как подробно описано ниже, и займет около 6 часов.

Пациенты прибудут в центр двигательных расстройств утром в день запланированного исследовательского визита, прекратив прием лекарств накануне вечером (12 часов «выход»). Они прибудут с включенными стимуляторами и настроенными на терапевтические параметры. Доктор Ши проведет неврологическое обследование и определит балл UPDRS-III в этом состоянии, в состоянии без лекарств / во время стимуляции.

Для выполнения измерений NIRS/перфузии субъекту надевают многокомпонентный пластиковый шлем, который удерживает ряд оптических волокон на поверхности головы субъекта. Этот шлем будет отрегулирован так, чтобы вам было удобно. Дополнительные датчики будут размещены на пальцах для контроля оксигенации периферической крови (т. пульсоксиметрия), чтобы убедиться, что любые изменения, наблюдаемые в церебральной перфузии, обусловлены изменениями в физиологии головного мозга, а не общим физиологическим фактором. Волокна соединены с 32 маломощными инфракрасными лазерными диодами. Мощность, излучаемая этими лазерами, намного ниже типичного уровня максимально допустимого воздействия (ПДВ) для воздействия на кожу лазерного луча, как указано Американским национальным институтом стандартов, и субъекты не почувствуют никакого эффекта от них. Лазерный луч будет направлен на их макушку, и их глаза не будут подвергаться риску. Будет проведено первоначальное измерение перфузии головного мозга.

Затем устройства DBS пациента будут отключены, и пройдет 60 минут, что позволит смыть как клинические, так и CBF эффекты DBS. В течение этого времени церебральная оксигенация будет контролироваться и документироваться каждые пять минут. В конце этого периода будет определена и зарегистрирована оценка UPDRS-III (без лекарств/без стимуляции), что подтверждает вымывание клинических эффектов. Затем DBS будет включен с использованием настроек, используемых для терапии, за исключением того, что частота стимуляции будет установлена ​​на 20 Гц, низкую частоту, которая, как известно, не является терапевтически эффективной при болезни Паркинсона. Все остальные настройки останутся постоянными. Опять же, церебральная оксигенация будет записываться каждые 5 минут в течение 60 минут, после чего будет записываться оценка UPDRS-III. Затем DBS будет перепрограммирована в соответствии с терапевтическими настройками устойчивого состояния пациента, церебральная оксигенация будет записываться каждые 5 минут в течение 60 минут. , и в конце 60-минутного периода оценка UPDRS-III будет записана снова, завершая оценку при стимуляции/отсутствии лекарств. Затем пациенту будет предложено принять обычную дозу лекарств, и его отправят на обед на один час. После обеда пациент вернется в состояние приема лекарств/стимуляции, датчики NIRS и пульсоксиметрии будут повторно применены, и процесс, описанный для состояния отсутствия лекарств, будет повторен в состоянии приема лекарств. После того, как оценка приема лекарств будет завершена, пациент будет отправлен домой с включенными устройствами и настроенными на их терапевтические параметры.