Исследование с использованием стимуляции мозга и поведенческой терапии для увеличения объема резекции глиом низкой степени злокачественности

Конкретная цель 1: вызвать переназначение первичной двигательной функции путем сочетания вызывающей дефицит корковой стимуляции с целенаправленной физиотерапией после первоначальной максимально безопасной, но промежуточной резекции (т. е. стандарта лечения).

Введение. Цель этой цели состоит в том, чтобы продемонстрировать способность индуцировать повторное картирование руки M1, связанной с глиомой, с помощью протокола ICS-TBT с использованием системы RNS (устройство реагирующей нейростимуляции), чтобы обеспечить расширенный EoR (степень резекции) после второй операции перед опухолью. значительно вырос. Рабочая гипотеза заключается в том, что предлагаемый протокол мобилизует двигательную функцию в достаточной степени, чтобы сделать возможной расширенную резекцию во время второй операции без связанной с этим необратимой потери функции. Мой подход включает имплантацию системы RNS 3 пациентам с глиомами с вовлечением M1 после того, как они подверглись максимально безопасной, но субтотальной резекции (т. текущий SoC (стандарт медицинской помощи)). Затем будет начат амбулаторный протокол ICS-TBT (поведенческая терапия, направленная на стимуляцию коры головного мозга) на основе ранее продемонстрированных принципов с нашими недавно предложенными методами. Обоснование этой цели состоит в том, чтобы предоставить первоначальные доказательства способности этой техники безопасно индуцировать пластичность в этой анатомической локализации и популяции пациентов. Ожидаемым результатом будет демонстрация переназначения функции M1 руки и соответствующая расширенная резекция без постоянного неврологического дефицита после второй операции.

Предварительные доказательства. Хорошо известно, что функция, присущая некоторым критическим узлам коры, т. е. движение и генерация речи, может переназначаться на новые области после многих лет медленной инвазии опухоли. Однако в последнее время такая пластичность была ускорена за счет вызывающей дефицит стимуляции коры (130 Гц) с имплантированными субдуральными сетками. Несмотря на то, что этот протокол произвел перераспределение, позволившее провести дальнейшую резекцию у 5 пациентов, он также требовал пребывания в стационаре в среднем 33 дня и неприемлемой инфекционной заболеваемости, что делало его не широко применимым протоколом. Одобренное Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов устройство NeuroPace RNS является полностью имплантируемым и может обеспечивать аналогичную стимуляцию в амбулаторных условиях. В рамках товарищества исследователь хорошо обучился имплантации этого устройства и написал обзор 57 последовательных случаев в своем учреждении без единого сообщения об инфекции, миграции свинца или кровотечении. Аналогичная техника будет применяться к предлагаемому исследованию.

Дизайн исследования. Это экспериментальное исследование, которое будет проводиться на 3 пациентах в течение примерно 3 лет.

Участники: пациенты с рентгенологическими признаками поражений, соответствующих глиомам II степени ВОЗ (т. поражения без усиления) с участием руки M1 будут иметь право на участие в этом исследовании. Глиомы IV степени ВОЗ (глиобластомы) не будут рассматриваться из-за их более короткой ожидаемой продолжительности жизни4, а глиомы I степени ВОЗ также не будут включены, поскольку они с большей вероятностью получат GTR (грубую тотальную резекцию). Пациенты с опухолями, проникающими в первичную моторную кору или примыкающими к ней на структурной и функциональной МРТ, так что GTR маловероятен во время первоначальной резекции, поскольку целью будет SoC. Вне активной беременности ни пол, ни пол не будут считаться включающими или исключающими, поскольку ожидается, что они не повлияют на исход, и из-за небольшого исследования N.

Первоначальная операция: Субъекты будут подвергнуты трепанации черепа в сознании для максимально безопасной резекции опухоли с картированием моторики DES (прямая электрическая симуляция) и непрерывным моторным мониторингом в соответствии с SoC и анатомией их поражения. По завершении резекции будет получена окончательная карта DES, и будет проведена интраоперационная МРТ. Если GTR был достигнут, есть признаки распространения опухоли за пределы интраоперационной функциональной карты или окончательный DES предполагает новое повреждение двигательных путей, случай будет закрыт в соответствии с SoC, и пациент выбывает из исследования. В противном случае, если есть признаки остаточной опухоли, которую нельзя удалить из-за инвазии руки-M1, но которая достаточно мала, чтобы ее можно было покрыть двумя полосками с четырьмя электродами, эти полоски будут помещены на интересующую функциональную кору и прикреплены к твердая мозговая оболочка Расположение электродов будет зарегистрировано в навигационном программном обеспечении (либо Medtronic Stealth, либо Brainlab). Затем твердая мозговая оболочка закрывается максимально водонепроницаемо, а система RNS вводится в краниотомию при закрытии. Перед закрытием будут установлены четыре костных винта, которые будут зарегистрированы в интраоперационной навигационной системе в качестве внутренних реперных точек для будущих процедур. Несмотря на недавно предложенное показание, хирургическая техника, используемая для имплантации устройства, аналогична таковой при комбинированной субтотальной резекционной эпилепсии. Поэтому ожидается, что профиль риска, связанного с устройством, будет аналогичным.

Протокол ICS-TBT: когда пациент клинически готов к выписке, перед выпиской из больницы и удалением любых внутривенных катетеров, пациент пройдет еще одно полное неврологическое обследование и измерение силы захвата и защемления на динамометре. Карта внеоперационной стимуляции коры (ECSM) будет выполняться через имплантированные электроды с использованием параметров, аналогичных интраоперационному картированию.

После получения ECSM начнется ICS. Первоначальные параметры стимуляции будут выбраны так, чтобы максимально приблизиться к ранее опубликованным параметрам 130 Гц и длительности импульса 1 мс, и они будут скорректированы с учетом клинического эффекта (т. Интенсивность стимуляции на каждом контакте электродов (или паре) будет увеличиваться примерно на 0,5 В каждые 3 минуты, пока не будет обнаружен порог индукции слабости. Будет повторно измерена сила захвата и щипка, а стимуляция будет установлена ​​на этом пороге, чтобы пациент мог восстановить соответствующую нарушенную функцию посредством ежедневной интенсивной практики ТБТ. Если этот порог установлен без происшествий, ICS останется включенным, и пациент может быть выписан через 1 час наблюдения. Дальнейшие сеансы можно проводить амбулаторно. Если стимуляция вызывает припадок, стимуляция будет приостановлена, и пациент будет лечиться в соответствии с клинической необходимостью. Если возникает припадок, требующий медицинского вмешательства, стимуляция будет приостановлена ​​и может быть возобновлена ​​на следующий день с более низкими настройками еще до трех раз. Если будет установлено, что стимуляция не может быть допущена без индукции судорог, дальнейшие попытки ICS для этого пациента предприниматься не будут.

Как только будет вызван легкий дефицит, будет установлен режим движений TBT, направленный на реабилитацию пораженного участка. Занятия под наблюдением будут проводиться 5 дней в неделю по 1 часу за сеанс, и пациентам будет предложено продолжить неконтролируемую практику (самостоятельное обучение) дома. Такие сеансы будут продолжаться до тех пор, пока повышение напряжения на 1,0 В по сравнению с предыдущим сеансом не перестанет вызывать какой-либо измеримый дефицит, после чего пациенту будет проведена еще одна ECSM, и он может считаться кандидатом на вторую операцию. Предыдущие пациенты получали стимуляцию в среднем в течение 16 дней в стационаре; здесь ожидается аналогичный график с возможностью продления до 2 месяцев, если будет наблюдаться постоянный дефицит. Если через 2 месяца никаких улучшений не наблюдается, пациенту будет предложена повторная операция в это же время для повторного тестирования карты DES и эксплантации устройства.

Поскольку система RNS предназначена для обеспечения стимуляции в ответ на алгоритм обнаружения (в отличие от непрерывной стимуляции), устройство будет настроено на максимальную продолжительность стимуляции 10 секунд и наименьший возможный порог срабатывания. Это, по существу, постоянно запускает ответную стимуляционную терапию с временем простоя около 100-300 мс между стимуляциями (т.е. 97-99% непрерывная стимуляция). Ожидается, что это будет по существу эквивалентно 100% непрерывной стимуляции. Ожидается, что срок службы батареи будет достаточным для предлагаемого испытательного периода с возможностью замены батареи в случае более длительных, чем ожидалось, требований к стимуляции с подтверждением прогресса.

Вторая операция: после вскрытия предыдущей раны реперные точки костных винтов будут повторно зарегистрированы в нейронавигационной системе, и будет повторно подтверждено расположение отведений. Затем система RNS будет эксплантирована. В этот момент будет проведена интраоперационная МРТ с контрастированием и без него для повторной оценки состояния опухоли (обратите внимание, что система RNS не позволяет проводить МРТ на магнитах более 1,5 Тл и с головной катушкой), а также будет получена еще одна интраоперационная карта DES. Два лечащих нейрохирурга обсудят результаты, и, если будет решено, что продолжать операцию безопасно, будет выполнена расширенная резекция с постоянным мониторингом движений. Как только расширенная резекция будет завершена с учетом функциональных ограничений и локализации опухоли, будет подтвержден стабильный мониторинг, и будет получена окончательная интраоперационная МРТ. Затем рану зашивают стандартным способом, восстанавливая дефект черепа от устройства пластиной из титановой сетки. Будет следовать стандартная клиническая помощь после краниотомии.

Показатели результатов, анализы и ожидаемые результаты: Сила рук будет оцениваться с помощью ручных моторных весов и динамометрической силы захвата и защемления. Функция верхних конечностей будет оцениваться с помощью теста с девятью отверстиями (NHPT) и исследования индекса руки Дюруоза. Формальные оценки будут проводиться до операции, после первой операции, перед второй операцией, после второй операции, а затем еженедельно, пока результаты не вернутся к исходному уровню (т. в пределах ранее подтвержденной минимальной клинически значимой разницы [MCID]) или через 3 месяца. Объем резекции будет рассчитываться как: (объем опухоли до операции - объем опухоли после операции)/объем опухоли до операции. Определение объемов будет производиться лечащим радиологом без знания клинического результата. Будет выполнена ручная сегментация для измерения объемов опухоли на основе аксиальных срезов с инверсионным восстановлением с ослаблением жидкости (FLAIR). Ожидаемый результат заключается в том, что все оценки силы и функции кисти у всех трех пациентов вернутся в пределы MCID для соответствующих шкал к 3 месяцам после операции с рентгенологически измеримым увеличением РО от первой операции ко второй, тем самым демонстрируя первое безопасное состояние. резекции ранее нерезектабельной кисти M1 с помощью ICS, выполненной через полностью имплантированное устройство.