标量闭环术中研究

研究者将测量 DBS 局部诱发电位 (DLEPs) 和/或局部场电位 (LFPs) 以及响应深部脑刺激 (DBS) 的运动症状（震颤和/或运动迟缓）。 该研究将在杜克大学医学中心的手术室进行。 杜克大学的机构资源将支付额外的手术室费用。 该研究将针对在 PD 清醒立体定向手术期间接受 DBS 系统植入的受试者进行。

受试者组将仅包括接受 DBS 植入手术治疗 PD 的患者。 外科手术将根据治疗帕金森病 (PD) 的需要进行，包括将 DBS 电极（一个植入 STN 或双电极植入 STN 和 GPi/GPe）植入大脑的目标区域。 对于这项研究，受试者将在植入后接受 DBS 电极和 DBS 铅插管的临时（~45 分钟）经皮延长。 这些临时扩展将连接到我们的 Duke 刺激和记录系统或美敦力 RC+S 测试记录系统，根据需要交替使用，以允许使用两种不同的刺激/记录系统记录和直接比较神经 DLEP 反应和/或 LFP。 研究干预部分提供了刺激和记录系统的详细信息。 检查完成后，将移除第二个 DBS 电极（如果已放置）和临时经皮延长管。 然后，该程序的普通临床行为将继续用于治疗患者的运动障碍。

研究者将在 DBS 期间测量 PD 患者的震颤和/或运动迟缓。 在准备手术之前，受试者将熟悉并能够练习评估任务。 此外，他们将被要求在研究前一夜停止使用多巴胺能和/或抗震颤药物（这是临床常规），以减少由于药物治疗时间进程引起的运动症状的变异性。 调查员将使用单侧刺激进行评估，肢体与刺激侧的对侧用于测量运动症状。 还可能要求受试者以 0-10 的等级对他们经历的任何副作用进行评分。

受试者 DBS 电极上的触点将用于刺激和记录。 四个 DBS 触点在腹背方向指定为 0-1-2-3。 对于单极刺激，将使用单个触点进行阴极刺激（1- 或 2-），并将导电垫放置在无菌区域外的受试者皮肤上，作为返回电极。 录音联系人将是 DBS 导线上的另外两个联系人。 对于双极刺激，DBS 脉冲将施加在两个电极触点之间，记录触点将是剩余的两个自由触点。 刺激波形将是电荷平衡的双相脉冲，电荷限制在制造商设定的限值 30 µC/cm2 以下。 另一个导电垫将放在主体上作为记录参考。 对于接受 DBS 植入手术的受试者，DBS 导线插管或通常放置在颅骨切口部位的手术牵开器也可用作记录参考或返回电极。

在以震颤为主的 PD 受试者中，研究者将记录来自 DBS 电极的震颤和 DLEP 和/或 LFP 反应。 将使用不同的刺激幅度、频率（≤185 Hz）、时间模式和接触配置进行多项试验。 刺激幅度将小于被识别为使对象不舒服或产生副作用的幅度，如神经学家和/或神经外科医生在植入后的初始测试阶段确定的那样。 不同的刺激参数将以随机顺序传送，受试者将不知道这些参数。 测量将在 2 分钟的试验期间进行，其中刺激将在试验的第一分钟关闭，并在剩余的一分钟内打开。 在试验的关闭（基线）和开启阶段 30 秒时，将测量震颤 20 秒。 还将在关闭和打开阶段从电极测量神经活动。 数据收集所需的总时间约为 45 分钟。

震颤将使用贴在受试者手背上的加速度计测量，手腕伸展，手与前臂平行。 肘部可能有支撑或无支撑，具体取决于哪一个会引起更大的震颤（在每个受试者进行任何试验之前确定）。 由加速度计测量的震颤与临床震颤评定量表密切相关 [Elble 等人，2006 年]。

在没有显性震颤症状的帕金森病受试者中，研究者将记录运动迟缓测试反应和 DLEP 和/或 LFP 电位。 将使用不同的刺激幅度、平均频率（≤185 Hz）、时间模式和接触配置进行多项试验。 输送的最大幅度将如上所述确定。 不同的刺激参数将以随机顺序传送，受试者将不知道这些参数。 测量将在 10 分钟的试验中进行，其中刺激将在试验的前五分钟关闭，然后在剩余的五分钟内打开。 在试验的关闭（基线）和开启阶段大约 90、210 和 250 秒时，将测量运动迟缓 20 秒。 在试验的关闭和开启阶段，还将通过电极测量神经活动。 数据收集所需的总时间约为 45 分钟。

对于运动迟缓测量，将指示受试者尽可能快速且有规律地用手的食指和中指交替按下计算机鼠标的左右按钮。 运动迟缓将作为交替手指按压的时间来测量，这是一种经过验证的运动迟缓测试 [Taylor-Tavares 等人，2005 年]。

在 DBS 手术之前，可以在术前环境中评估受试者的基线病理运动症状，以使患者熟悉植入手术前的任务。 将分别使用先前描述的加速度计测量或鼠标单击任务来测量震颤或运动迟缓。 此任务大约需要 5 分钟，并且将在 DBS 关闭条件下执行。 在此完成之前，不会进行镇静。

在 DBS 手术后，受试者的术前 MRI 和术后高分辨率 CT 扫描可用于确定脑内 DBS 电极触点的位置。 研究不会改变 DBS 植入手术期间电极的放置。