Фаза II адаптивной глубокой стимуляции мозга при обсессивно-компульсивном расстройстве

ЗАЧИСЛЕНИЕ: Субъект считается зачисленным после подписания информированного согласия и имеет право на обследование исследователем. Процесс информированного согласия может включать обсуждения с семьей пациента и направляющим врачом. Медицинские записи, которые могут быть получены, будут тщательно проверены, чтобы определить адекватность прошлого лечения, включая когнитивно-поведенческую терапию (КПТ).

Каждому субъекту, подписавшему согласие, будет присвоен идентификационный номер субъекта. Этот номер будет использоваться для идентификации субъекта и должен использоваться во всей исследовательской документации, связанной с этим предметом, на протяжении всего исследования.

СКРИНИНГ: Потенциальные субъекты, отвечающие критериям включения/исключения и желающие участвовать в исследовании, о чем свидетельствует подписание информированного согласия, будут включены в исследование и пройдут 2 визита для скрининга (посещение 1 и посещение 2) с интервалом примерно в 1 месяц. Завершаются диагностические и скрининговые оценки, за которыми следуют полные медицинские, неврологические и нейрохирургические оценки. Окончательный отбор кандидатов будет осуществляться на основе консенсуса междисциплинарной исследовательской группы (Консультативного комитета проекта).

Методы нейровизуализации:

Core for Advanced MR Imaging (CAMRI) — это ультрасовременный ресурс, включающий 3 передовые системы МРТ для исследовательского сообщества Хьюстона, расположенный в главном кампусе BCM. CAMRI выполнит исследовательские МРТ-сканы 3T, которые будут собраны для всех субъектов (DBS и контрольная группа) с использованием сканера Prisma для согласованности. Исследовательская группа будет сопровождать всех испытуемых в CAMRI.

Субъекты с имплантированными DBS пройдут два МРТ-сканирования 3T перед операцией (1 исследовательская МРТ в CAMRI и 1 клиническая МРТ в Медицинском центре Бэйлор-Сент-Люк (BSLMC). Субъектам с имплантированными DBS будет проведено в общей сложности менее 4 сканирований магнитоэнцефалографии (МЭГ).

Контрольные субъекты пройдут одно сканирование МРТ 3T (исследование МРТ в CAMRI). Контрольные субъекты также пройдут 4 сканирования МЭГ.

ЛЕЧЕНИЕ: Субъектам, имеющим право на имплантацию DBS, также будет проведено дополнительное клиническое предоперационное МРТ-сканирование 3T, выполненное на исходном уровне. Это сканирование будет выполнено на сканере Philips в Медицинском центре Бэйлор-Сент-Люк (BSLMC). Это сканирование необходимо для потенциального выявления лиц с аномалиями головного мозга, которые несовместимы с операцией (например, врожденные дефекты, отсутствие нормальных анатомических коррелятов), и для помощи в планировании операции.

Все субъекты (DBS и контрольная группа) также будут проходить сканирование MEG. Это также необходимо в качестве базовой оценки, поскольку МЭГ-сканирование также будет выполняться после имплантации через 2 недели, 6 месяцев и 12 месяцев на МЭГ-сканере в Детской больнице Техаса в Хьюстонском медицинском центре.

Рентген грудной клетки и ЭКГ также будут выполняться у субъектов с ОКР, имеющих право на DBS.

Неимплантированные субъекты соответствующего возраста/пола будут служить в качестве контроля. Они пройдут 1 исследование 3T MRI и 4 MEG сканирования с использованием того же протокола визуализации и в те же моменты времени, что и субъекты с имплантатами OCD, чтобы контролировать эффекты, не связанные с DBS, на rs-fc.

1. Если данные не собраны до дня операции, КТ головы будет выполнена утром в день операции для стереотаксического планирования.
2. С использованием местной анестезии (с седацией или без нее по клиническим показаниям) стереотаксический каркас головы (Leksell Model G, Elekta Instruments, Атланта, Джорджия, США) будет прикреплен к черепу пациента утром в операционной в операционной.
3. Трехмерное объемное изображение (O-Arm 2, Medtronic Inc, Боулдер, Колорадо, США) будет выполнено для определения объемного стереотаксического пространства над головой.
4. Изображения будут загружены на компьютерную рабочую станцию ​​(Stealth S7, Medtronic, Inc., Боулдер, Колорадо, США), оснащенную программным обеспечением для стереотаксического планирования (Cranial 3.0) с целью планирования операции. Предоперационная МРТ 3T, полученная до даты операции, будет объединена с компьютерной томографией на станции хирургического планирования. Исходная целевая точка в вентральном полосатом теле будет выбрана на основе конкретной анатомии субъекта. Хирургическая траектория до этой точки также будет спланирована таким образом, чтобы избежать выступающих сосудов, борозд и желудочков. Компьютер сгенерирует координаты X, Y и Z для установки на кадре, а также корональный и сагиттальный углы подхода, необходимые для определения желаемой траектории и целевой точки. Эта начальная целевая точка будет изменена в зависимости от конкретной анатомии субъекта, как определено предоперационным сканированием 3T. Окончательные координаты цели будут определены в ходе этого анализа.
5. Пока хирург планирует операцию, субъект будет лежать на операционном столе на спине. Будет вставлен катетер Фолея. Антибиотики будут вводиться внутривенно, и будут контролироваться жизненные показатели. Стереотаксическая рама головы будет закреплена на операционном столе в целях безопасности пациента, а голова будет приподнята для удобства пациента. Будет выполнена стерильная подготовка и драпировка.
6. Координаты цели будут установлены на стереотаксической рамке, выводя точку цели в центр рабочей дуги. В месте разреза будет введен дополнительный местный анестетик. После надреза делается трепанационное отверстие диаметром 14 мм с помощью самоостанавливающегося перфоратора. Крышка трепанационного отверстия, поставляемая с электродом DBS, будет прикреплена к черепу двумя винтами. Твердая мозговая оболочка будет коагулирована и надрезана. Пиальная поверхность будет аккуратно коагулирована, и будет сделан небольшой разрез, чтобы облегчить ввод проводников электродов, которые будут вставлены в мозг в соответствии со стандартным стереотаксическим протоколом.
7. После выполнения вышеперечисленных настроек четырехполюсный электрод DBS (модель 3387; Medtronic Inc., Миннеаполис, Миннесота, США) будет вставлен через направляющую трубку в целевую точку. К раме будут прикреплены сетки, и будет использоваться интраоперационная визуализация, чтобы подтвердить, что наконечник электрода расположен на мишени, и оценить наличие внутримозгового кровоизлияния. Седация будет отменена. Удлинительный кабель будет подсоединен к электроду стерильно, а другой конец будет выведен за пределы поля для подключения к внешнему генератору импульсов, чтобы можно было выполнить тестовую стимуляцию. Тестовая стимуляция будет проводиться при каждом контакте для 1) оценки побочных эффектов, вызванных стимуляцией, и 2) отслеживания острых изменений в поведении с использованием шкалы типа Лайкерта для оценки тревоги, возбуждения и настроения. Интраоперационное поведенческое тестирование стимуляции будет записываться на видео.
8. Добавление ЭКоГ фазы II. Чтобы достичь оптимального покрытия области орбитофронтальной коры (OFC), исследователи поместят субдуральный кортикальный ленточный электрод над этой областью коры. Существует хорошо зарекомендовавший себя прецедент использования ленточных электродов на поверхности коры OFC как в подострых (<1 месяца), так и в хронических (годы/постоянные) клинических состояниях. Полосковые электроды из OFC обычно помещаются через трепанационное отверстие в нижней лобной области для мониторинга эпилепсии. Электроды, используемые в этих приложениях, обычно имеют от 4 до 8 контактов, расположенных на расстоянии 1 см друг от друга. Как правило, это подострое размещение, длящееся от нескольких дней до нескольких недель, и эта практика была распространена в США и во всем мире на протяжении десятилетий. Полосковые электроды, покрывающие OFC, также использовались в качестве постоянных имплантатов в системе реактивной нейростимуляции (RNS), которая одобрена FDA и является клиническим стандартом лечения фармакорезистентной эпилепсии. Ленточные электроды, используемые в данном случае, представляют собой 4 контакта, отстоящих друг от друга на 1 см. По сообщениям производителя устройств RNS, исследователи подсчитали, что пациентам в этой стране были установлены сотни таких электродов. Наша процедура размещения будет очень похожа на ту, что используется для ленточных электродов RNS OFC. Исследователи будут использовать субдуральный четырехполярный лопастной электрод 09130, который также имеет 4 контакта, отстоящих друг от друга на 1 см. Исследователи создадут трепанационное отверстие в нижней лобной области. Исследователи будут использовать стандартную бескаркасную навигацию, чтобы выбрать место для трепанационного отверстия, которое облегчает прямую видимость вдоль горизонтального дна передней черепной ямки, в пределах которой находится область OFC. Исследователи сделают косметически приемлемый разрез примерно того же размера, что и для традиционного отведения DBS. Исследователи будут использовать монополярную коагуляцию, чтобы углубить разрез за височной мышцей и создать трепанационное отверстие стандартного размера. Исследователи вскроют твердую мозговую оболочку и визуализируют нижнюю лобную долю и дно передней черепной ямки. Под прямым наблюдением исследователи размещают полоску электрода с помощью ирригации, чтобы обеспечить плавное размещение, обращая особое внимание на то, чтобы не повредить сосудистую сеть коры головного мозга. Соединительные вены между твердой мозговой оболочкой и корой в этой области крайне редки, что повышает профиль безопасности процедуры. Как только электрод будет на месте, исследователи пришьют его хвост к твердой мозговой оболочке в трепанационном отверстии, чтобы обеспечить точку крепления. Затем исследователи будут использовать небольшую металлическую пластину, чтобы прикрепить хвост электрода к внешней стороне черепа рядом с трепанационным отверстием, чтобы дополнительно закрепить электрод. Исследователи будут использовать небольшую пластиковую трубку, входящую в комплект электродов, в качестве амортизатора вокруг хвоста электрода в этой точке фиксации, чтобы избежать хронического механического повреждения хвоста электрода от контакта с пластиной. Исследователи помещают фибриновый клей в трепанационное отверстие, чтобы предотвратить утечку спинномозговой жидкости. Исследователи закроют мышцу рассасывающимися швами, туннелируют хвост к трепанационному отверстию для свинца DBS и закроют разрез стандартным способом. От места трепанационного отверстия для свинца DBS два конца электрода (один для свинца DBS, а другой для полосового электрода из бескислородной меди) будут стандартно туннелированы к ипсилатеральному участку IPG.
9. При необходимости может быть выполнена интраоперационная рентгенография (до 4 раз с каждой стороны), чтобы убедиться, что достигнута надлежащая цель.
10. Постимплантационное объемное 3D-сканирование будет выполнено для подтверждения положения электрода.
11. Шаги 5–9, описанные выше, будут выполнены для введения второго отведения DBS и электрода ЭКоГ в другое полушарие для завершения имплантации всех электродов.
12. Если нет неприемлемых побочных эффектов, электроды будут прикреплены к черепу колпачками с трепанационными отверстиями. Свободный конец электродов оставляют в подаортальном пространстве, а разрезы зашивают в анатомических слоях.
13. Головной каркас будет удален, и будет введена общая анестезия. Два генератора импульсов Olympus RC+S будут затем имплантированы в подключичную область и подключены к глубоким мозговым и кортикальным отведениям через удлинительные кабели (два IPG, каждый из которых управляет одним кортикальным и одним подкорковым отведением).
14. Перед выпиской будет проведена послеоперационная компьютерная томография, чтобы убедиться, что внутримозгового кровоизлияния не произошло.
15. Субъекта доставят в палату восстановления или отделение интенсивной терапии нейрохирургии для послеоперационного наблюдения (см. ниже) и выпишут из больницы как минимум после одной ночи наблюдения и при клинической стабилизации. Базовая метаболическая панель (BMP) может быть проведена для субъекта, чтобы подтвердить его клиническую стабильность.
16. Субъект вернется в клинику нейрохирургии (посещение 4) для послеоперационной оценки в соответствии с обычной клинической практикой (примерно через 1 неделю после операции). Раны будут осмотрены, и субъекты будут оценены неврологический статус. Швы будут сняты.

Программирование ДБС:

Первоначально будет проводиться монополярная съемка с частотой 150 Гц и шириной импульса 90 микросекунд. Будет использоваться постоянная амплитуда тока, которая будет увеличиваться ступенчато, насколько это допустимо и без превышения верхних пределов плотности тока. Настройка постоянного тока особенно полезна в первые недели или месяцы после операции, когда импедансы все еще меняются. Чтобы вызвать реакцию веселья, амплитуда должна вернуться к 0 микроампер в течение примерно 30 секунд перед тестированием следующего приращения. Например, если 2 мА, C+1, 90 мкс, 150 Гц неэффективны, то амплитуда снижается до 0 мА на 30 секунд, а затем быстро увеличивается до 4 мА, C+1-, 90 мкс, 150 Гц. Плавный пуск нужно отключить. Биполярные настройки также будут проверены и должны использоваться во время рсфМРТ. Параметры DBS будут оптимизированы/отрегулированы на основе клинической оценки настроения и беспокойства, а также для сведения к минимуму побочных эффектов. Следующие наблюдаемые эффекты будут зарегистрированы с помощью шкалы, использованной в прошлом исследовании: выражение лица, нервозность, настороженность и положительный или отрицательный эффект. Выражение лица будет измеряться с помощью системы АФАР. АФАР измеряет максимальную интенсивность и скорость реакции улыбки в единицах действия. Лица участников будут записываться на видео, поскольку их стимуляция усиливается, чтобы вызвать улыбку. Будут записаны изменения выражения лица с использованием мимических мышц лица orbicularis oris (мышцы, окружающие рот) zygomaticus (большие и малые мышцы угла рта). Эта информация будет использоваться для обучения классификатора распознаванию того, что интенсивность стимуляции слишком велика. Исследователи также будут иметь отчет субъекта об изменениях в настроении, беспокойстве, энергии и побочных эффектах.