长期经皮刺激和特发性震颤：一项 PET 研究

假设：

主要研究问题是，通过 Cala TWO 腕带装置对正中神经和桡神经进行定制模式化经皮传入电刺激是否能显着减少被诊断为原发性震颤且已获准进行深部脑刺激 (DBS) 手术的个体的手震颤. 第二个研究问题是，使用 Cala TWO 设备进行三个月的治疗是否会导致与治疗效果相关的局部脑代谢发生显着变化。

目的、目的或目标：

目标 1：确定 Cala TWO 装置在 Mayo 接受 DBS 手术治疗特发性震颤之前的三个月治疗期内暂时减少特发性震颤受试者 (n=20) 治疗手的手部震颤的临床疗效诊所。

目标 2：比较基线、使用 Cala TWO 设备进行急性刺激后和使用 Cala TWO 设备进行治疗 3 个月后退出时的区域脑代谢。 18F 氟脱氧葡萄糖 (FDG) 正电子发射断层扫描 (PET)/计算机断层扫描 (CT) 扫描将应用于特发性震颤受试者的一个子集 (n=10)，以评估与区域葡萄糖摄取相对应的脑组织代谢活动的变化。

目标 1 方法：

Cala TWO 设备研究的设计：受试者将仅从 Mayo Clinic 深部脑刺激组（由神经外科医生、神经科医生、精神病学家和放射科医生组成）批准接受深部脑刺激手术的成人特发性震颤 (ET) 患者中招募在 Mayo Clinic - Rochester 治疗 ET。 因此，同意本研究的受试者预计很容易满足下面提到的参与研究的预先指定的纳入标准。

无论如何，所有受试者都将通过面对面访谈根据纳入/排除标准进行预筛选。 此外，将在研究的首次就诊阶段收集基线功能和震颤严重程度。 已经服用 ET 药物的受试者在研究期间将被允许使用这些药物，药物类型或剂量没有变化。

在研究访问开始时，所有受试者都将根据受试者的手腕周长（小、中或大）和刺激手（右手或左手）配备 Cala TWO 设备。 刺激手将是颤抖更严重的手（如果两只手的颤抖严重程度相同，则为优势手），由 Mayo Clinic DBS 小组在基线评估和术前临床评估期间完成的 TETRAS 任务确定。 一旦将 Cala TWO 设备安装到受试者的手上，将执行频率校准程序，在该程序中，受试者的震颤频率将在受试者执行前向姿势保持任务时确定。 然后该频率将被合并到治疗刺激波形中。

刺激将包括一系列以 150 Hz、300 µs 脉冲宽度和 50 µs 脉冲间周期传送的电荷平衡双相脉冲。 刺激将以等于震颤频率的频率在正中神经和桡神经之间交替（即，对于测量的 5 Hz 震颤频率，将在正中神经上施加刺激 200 毫秒，然后交替在桡神经上施加刺激200 毫秒）。 为确定刺激幅度，现场研究神经学家将以 0.25 mA 步长增加刺激水平，直到受试者报告手或手指区域的刺激感觉。 最终刺激幅度将被选择为低于受试者感觉舒适的肌肉收缩以下的最高刺激水平（平均值：5.4 mA +/- 2.9）。 一旦确定了最大可耐受刺激水平，受试者将在 40 分钟的刺激期间接受该水平的刺激。 将在每次刺激疗程之前、期间和之后收集不良事件。 然后，受试者将接受现场研究人员的设备培训和指导，以进行日常家庭刺激课程。

Power Statement：这是一项具有独特主题队列的试点研究。

数据分析方案：

协方差分析 (ANCOVA) 模型将用于评估治疗前后震颤平均变化差异的统计显着性。

将通过与刺激前相比刺激后上肢震颤的 TETRAS 量表测量值的变化来测量功效。 其他分析将包括典型日常生活活动 (ADL) 的 Bain & Findley 4 分量表评估和患者总体印象 - 严重程度 (PGI-S) 7 分量表，用于受试者对震颤水平的个人评估相对于他们在刺激会议之前的基线状态有所改善或恶化。

主要安全终点将是对所有登记受试者的不良事件类型和发生率的分析，其中不良事件发生率将计算为发生不良事件的受试者总数的百分比。

目标 2 方法：

研究人员建议从已注册 Cala TWO 设备的受试者群体中招募受试者（n=10；年龄 21-70），这是一项为期 3 个月的治疗持续时间研究，在受试者预定的深部脑刺激之前使用 Cala TWO 装置外科手术。 本研究的这个可选部分将在 Mayo Clinic 分子研究成像设施对这些受试者进行三个标准的 PET/CT 会话，以评估使用该设备治疗 3 个月后脑组织代谢活动的变化。 本研究将使用先进的临床PET扫描仪PET/CT，配备数字硅光电倍增管探测器。

第一节：在受试者进入 Cala TWO 研究（第 1 个月开始）时以及在使用 Cala 设备进行任何治疗之前进行。

第二节：在使用 Cala 设备进行 40 分钟治疗后的第二天进行。

第三次会议：在设备使用的第三个月结束时进行。

最大限度地降低辐射风险：通过使用配备数字硅光电倍增管检测器的先进临床 PET 扫描仪，研究人员将使用减少静脉注射剂量的 FDG (8 mCi)。

衰减校正扫描：对于 PET/CT，将获取低剂量 CT 融合颅骨扫描（约 1 分钟）以进行衰减校正和解剖学配准。

分步安排：

FDG 扫描时段在上午 7:30、8:00、8:30 和 10:30 可用。 头部震颤的参与者在获得高质量扫描时会出现问题。 如果是这种情况，将包括头部安全程序。

1. FDG 注射前需要禁食 4 小时。 在就诊前 18 小时，会指示患者保持充足的水分和低碳水化合物饮食。
2. 在 PET 疗程后的 8 小时内，不要大量饮酒或摄入咖啡因，也不要使用 Cala TWO 设备。
3. 血糖水平将通过手指戳血测试来检查。 空腹血糖应低于 200 mg/dL。
4. 有生育能力的女性将接受尿液妊娠试验，除非在检查前 48 小时内有阴性结果的证据。
5. 通过 IV 注射 8 mCi FDG，然后在摄取室休息（在昏暗的房间里睁开眼睛）。
6. 在 30 分钟的摄取时间，进行 15 分钟的 PET/CT 扫描。 将获取 1 分钟的 CT 融合颅骨图像以进行衰减校正和解剖学配准。

Power Statement：这是一项具有独特主题队列的试点研究。

数据分析方案：

CortexID (GE Medical Systems, LLC) 和 MIMneuro (MIM Software Inc.) 将用于确认 PET 图像的质量控制。 将使用 SPM、FSL 和 Analyze 对 PET 图像进行额外的定量分析。 皮层编号。 此量化程序使用通过将表面投影图 (z-SPM) 与年龄和性别匹配的正常对照 FDG 数据库进行比较而得出的患者特定 FDG z 分数图。