Name: controlling parkinson's disease with adaptive deep brain stimulation
Uploaded: 2014-07-16T13:00:00
Duration: 11 min 12 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Controlling Parkinson's Disease With Adaptive Deep Brain Stimulation at JoVE.com

Bu yöntem, Wellcome Trust, Tıbbi Araştırma Konseyi, Sağlık Araştırma ve Oxford Biyomedikal Araştırma Merkezi Ulusal Enstitüsü ve Rosetrees Trust fon kullanılarak geliştirilmiştir. Fonksiyonel Nöroşirürji UCL Birimi İngiltere Parkinson Temyiz ve Anıtı Trust tarafından desteklenmektedir.

1.. Rıza ve Biomarker Tanımlama Bu protokol gözden ve Ulusal Araştırma Etik Servisi Kurul Güney Central tarafından onaylandı - Oxford A. <ol><li> Çalışma için uygun kişileri belirlemek: konular klinik derin beyin stimülasyonu (ilaca dirençli Parkinson hastalığı) uygun olarak tespit kişilerdir. Not: telleri iken pil / uyarıcısı yerleştirme (7 gün) externalized önce elektrot implantasyonu (1. gün) sonra deney yapın ve. </li><li> Stimülasyon testleri ve geceleme Parkinson ilaç çekilmesi için hastayı kabul etmiş olursunuz. </li><li> Parkinson ilaç 12 saat geri çekilmesinin ardından, (amplifikatör, tasarlanmış olmalı güvenlik test ve insanlarda intrakranial nörofizyolojik kullanım için onaylanmıştır) 16 uygun amplifikatör dışsallaşmış DBS elektrotlar bağlanır. </li><li> Bil her kişilerinden dinlenme rekor yerel alan potansiyel (LFP)aterally (L ve R, 0-3, 0-3). </li><li> Komşu kişilerden gelen kayıtları çıkarılarak bipolar montages (0,2 ve 1,3) oluşturun. </li><li> Stimülasyon testleri için yüksek beta genlik ile hastaya özel beta tepe frekansını ve bipolar kontak çifti belirlemek için güç spektral analizi yapın. Not: ilaç dışı PD hastalarının çoğunluğu bir beta tepe 2 var. Hiçbir beta zirve kapalı ilaç görülebilir ise, hasta bu DBS hedefleyen komplikasyonları temsil edebilir, daha fazla analiz dışında tutulmalıdır. </li><li> Yüksek beta genlik bipolar temas çifti (0,2 veya 1,3) tarafından doldurulur monopolar stimülasyon için kişiyi seçin. </li></ol> ADBS Kur&#39;a Hasta 2. Bağlantı <ol><li> Analog amplifikatör ve filtre DBS elektrot bağlayın. Not: 3 arasındaki band geçiş filtresi - x 9,100 kazanç ile 37 Hz. </li><li> Hastaya referans bağlayın. Not: Referans 5 cm bir standartla bağlı x 5 cm neurostimulator jel elektrodu pedi olmalıdırdart 2 mm kutuplu elektrot teli. Sol köprücük kemiğinin üzerinde elektrot yerleştirin. </li><li> A / D dönüştürücü ve taşınabilir bilgisayar çalışma sinyali analiz yazılımı analog amplifikatör bağlayın. İkinci aşama dijital 4 Hz geçiş bandı ile hastaya özel beta tepe etrafında sinyali süzer. Beta genlik izlemek ve önceden belirlenmiş eşik stimülasyonu kontrol etmek için kullanabilirsiniz. Bir düzeltme pencere ile pürüzsüz beta genlik (400 msn bu kurulum heuristically etkili olmuştur.) </li><li> D / uyancısına A tetiği bağlayın. </li><li> Amplifikatör yoluyla hastaya uyarıcı bağlayın. Not: Güvenliğiniz için, yük yoğunlukları &lt;30 μQ / cm 2 ve uyarıcı lineer girişi vardır sınırlı garanti - çıkış fonksiyonu. Optik olarak hastaya tüm bağlantıları izole. Stimülatör tasarlanmış ve referans olarak EN60601-1 tıbbi güvenlik standardı ile test edilmelidir. </li></ol> Konvansiyonel Sürekli Stimülasyon 3. Test <ol><li> Geleneksel yüksek frekans stimula açıntion, ancak başlangıçta sıfır gerilimde (100 msn, 130 Hz, 0 V). Yüksek beta genlik bipolar temas çifti tarafından köprülü temasta monopolar stimülasyon uygulayın. Beklendiği gibi teslim ettiklerini uyarım sağlamak için deney boyunca sürekli stimülatör okunmasını izleyin. </li><li> Yavaş yavaş klinik etki eşiği arıyorum, 0.5 V aralıklarla her birkaç dakikada tarafından uyarılma gerilimi artırmak. Parestezi gibi minimal veya hiç yan etkiler eşlik klinik açıdan yararlı uyarma gerilimi (genelde 1.5-3.0 V) kurulması. </li></ol> 4. On / off Değiştirme ve Tetik Eşik Testi Ayarı <ol><li> Klinik olarak etkili geriliminde stimülasyonu ile, 250 msn aşağı rampa ile uyarıcı kapatın. </li><li> Klinik olarak etkili geriliminde stimülasyonu ile, 250 msn edinmiş ile uyarıcı açın. </li><li> Parestezi ve diğer olası yan etkileri hakkında Sorgula kapalı ve stimülasyon anahtarlama üzerine yaşadı. &lt;/ Li&gt; <li> Yan etkileri varsa, 0.25 V ile gerilimi azaltmak ve tekrar açma / kapama eşiği üzerinde üzerine parestezi altına kadar 4,1-4,3 adımları. </li><li> Titrasyonu ile on / off tekrar geçiş ile parestezi için eşik bulmak ve hemen altında daha fazla test için bu eşiği (0,1 V) voltajını ayarlayın. Bu klinik olarak etkisiz ise, diğer kişiyi deneyin (Kartvizit 1 veya seçin 2). Not: anahtarlama uyarıcısı ve kapalı da bazı hastalarda muhtemelen doku elektrot arayüzü yükleme kapasitesi ile ilgili bir başak dışlayıcı, neden olabilir. Sinyal pass-bant beta bandında süzülmüş, bir tetikleme seviyesi ayarı önce olduğu gibi, bu dışlayıcı ölçüde hafifletildi. Bununla birlikte, bazı durumlarda bu eserdir kendini tetikleme neden yeterli oldu. Bu gibi durumlarda, bu adres için, stimülasyon gerilim azalır ve kendine tetikleme kaçmak için tetikleme eşiğini yükselmiştir. Gerekirse bu gelecekte ele olabilir başka yolu birleşme yoluylaBir öz-tetikleme önlemek için her tetik başlangıcından sonra bir süre dışarı kilitleyin. </li><li> Sadece yukarıda belirlenen on / off geçiş parestezi eşiğin altında voltaj stimülasyon açın. </li><li> Klinik etkiyi muhafaza ederken uyarılmasından en kısa sürede sonuçlanan bir seviyeye kadar beta genlik tetikleme eşiğini artırır. Uyarılmasına zaman içinde en az% 50 azalma hedefliyoruz. </li><li> 10 dk stimülasyon etkisi boşaltılmasında için uyarılması kapatın ve uyarılma olmaksızın hastayı bırakmak (aşağıdaki kurmak ve test bloklar arasında). </li></ol> Farklı Stimülasyon Koşullar karşısında Hastanın 5. Test <ol><li> Koşulları (adaptif DBS, kapalı konvansiyonel &amp;) sınamak için hastaların körleşmesini olun. </li><li> Klinik test başlamadan önce bu durum çalışma ile 5 dakika stabilizasyon döneminin en az her test koşulu geçerlidir. Konular arasında Denkleştirme test koşulu sipariş. Gerilim, darbe genişliği ve uyarı frekansı tanımladı Fixtek fark beta genlik ile ilgili uyarım zamanlamasına ile ilgilidir, böylece test koşulları arasında Cally. </li><li> Stimülasyon başladıktan sonra önceden belirlenmiş sabit bir noktadan (minimum 300 saniye gibi örneğin) de, BPHDÖ değerlendirme ölçeği aracılığıyla etkisi klinik olarak hastayı değerlendirmek. </li><li> Video kayıt değerlendirme ve bağımsız uzmanlar tarafından çevrimdışı sonra kör oranı (katılık hariç.) </li><li> Nesnel ölçütler (accelerometry veya actigraphy) kullanılarak klinik değerlendirme yapın. </li></ol>

<ol>
	<li>Schrag, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dyskinesias+and+motor+fluctuations+in+Parkinson's+disease:+A+community-based+study.">Dyskinesias and motor fluctuations in Parkinson's disease: A community-based study.</a> Brain. 123 (11), 2297-2305 (2000).</li><li>Little, S., Brown, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+brain+signals+are+suitable+for+feedback+control+of+deep+brain+stimulation+in+Parkinson's+disease.">What brain signals are suitable for feedback control of deep brain stimulation in Parkinson's disease.</a> Annals of the New York Academy of Sciences. 1265 (1), 9-24 (2012).</li><li>Chen, C. C., Br&#252;cke, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+brain+stimulation+of+the+subthalamic+nucleus:+a+two-edged+sword.">Deep brain stimulation of the subthalamic nucleus: a two-edged sword.</a> Current biology. 16 (22), 952-953 (2006).</li><li>Modolo, J., Legros, A., Thomas, A. W., Beuter, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Model-driven+therapeutic+treatment+of+neurological+disorders:+reshaping+brain+rhythms+with+neuromodulation.">Model-driven therapeutic treatment of neurological disorders: reshaping brain rhythms with neuromodulation.</a> Interface Focus. (1), 61-74 (2011).</li><li>Priori, A., Foffani, G., Rossi, L., Marceglia, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adaptive+deep+brain+stimulation+(aDBS)+controlled+by+local+field+potential+oscillations.">Adaptive deep brain stimulation (aDBS) controlled by local field potential oscillations.</a> Experimental neurology. 245, 77-86 (2012).</li><li>K&#252;hn, A. A., Kupsch, A., Schneider, G., Brown, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduction+in+subthalamic+8-35+Hz+oscillatory+activity+correlates+with+clinical+improvement+in+Parkinson's+disease.">Reduction in subthalamic 8-35 Hz oscillatory activity correlates with clinical improvement in Parkinson's disease.</a> The European journal of neuroscience. 23 (7), 1956-1960 (2006).</li><li>Eusebio, A., Cagnan, H., Brown, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Does+suppression+of+oscillatory+synchronisation+mediate+some+of+the+therapeutic+effects+of+DBS+in+patients+with+Parkinson's+disease.">Does suppression of oscillatory synchronisation mediate some of the therapeutic effects of DBS in patients with Parkinson's disease.</a> Frontiers in integrative neuroscience. 6, (2012).</li><li>Giannicola, G., Rosa, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Subthalamic+local+field+potentials+after+seven-year+deep+brain+stimulation+in+Parkinson's+disease.">Subthalamic local field potentials after seven-year deep brain stimulation in Parkinson's disease.</a> Experimental neurology. 237 (2), 312-317 (2012).</li><li>L&#243;pez-Azc&#225;rate, J., Tainta, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coupling+between+beta+and+high-frequency+activity+in+the+human+subthalamic+nucleus+may+be+a+pathophysiological+mechanism+in+Parkinson's+disease.">Coupling between beta and high-frequency activity in the human subthalamic nucleus may be a pathophysiological mechanism in Parkinson's disease.</a> The Journal of Neuroscience. 30 (19), 6667-6677 (2010).</li><li>Ozkurt, T. E., Butz, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+frequency+oscillations+in+the+subthalamic+nucleus:+A+neurophysiological+marker+of+the+motor+state+in+Parkinson's+disease.">High frequency oscillations in the subthalamic nucleus: A neurophysiological marker of the motor state in Parkinson's disease.</a> Experimental neurology. 229 (2), 324-331 (2011).</li><li>Pogosyan, A., Yoshida, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parkinsonian+impairment+correlates+with+spatially+extensive+subthalamic+oscillatory+synchronization.">Parkinsonian impairment correlates with spatially extensive subthalamic oscillatory synchronization.</a> Neuroscience. 171 (1), 245-257 (2010).</li><li>Chen, C. C., Hsu, Y. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complexity+of+subthalamic+13-35+Hz+oscillatory+activity+directly+correlates+with+clinical+impairment+in+patients+with+Parkinson's+disease.">Complexity of subthalamic 13-35 Hz oscillatory activity directly correlates with clinical impairment in patients with Parkinson's disease.</a> Experimental neurology. 224 (1), 234-240 (2010).</li><li>Rosin, B., Slovik, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Closed-loop+deep+brain+stimulation+is+superior+in+ameliorating+parkinsonism.">Closed-loop deep brain stimulation is superior in ameliorating parkinsonism.</a> Neuron. 72 (2), 370-384 (2011).</li><li>Little, S., Pogosyan, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adaptive+Deep+Brain+Stimulation+in+Advanced+Parkinson+Disease.">Adaptive Deep Brain Stimulation in Advanced Parkinson Disease.</a> Annals of neurology. 74 (3), 449-457 (2013).</li><li>Afshar, P., Khambhati, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+translational+platform+for+prototyping+closed-loop+neuromodulation+systems.+Frontiers+in+neural+circuits.">A translational platform for prototyping closed-loop neuromodulation systems. Frontiers in neural circuits.</a> 6, (2012).</li><li>Eusebio, A., Thevathasan, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+brain+stimulation+can+suppress+pathological+synchronisation+in+parkinsonian+patients.">Deep brain stimulation can suppress pathological synchronisation in parkinsonian patients.</a> Journal of neurology, neurosurgery, and psychiatry. 82 (5), 569-573 (2011).</li><li>Little, S., Pogosyan, A., Kuhn, A. A., Brown, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beta+band+stability+over+time+correlates+with+Parkinsonian+rigidity+and+bradykinesia.">Beta band stability over time correlates with Parkinsonian rigidity and bradykinesia.</a> Experimental neurology. 236 (2), 383-388 (2012).</li></ol>

LZ, MH: danışmanlık, seyahat desteği, konuşma ücretleri, Medtronic, St Jude. TF: danışmanlık, AbbVie İlaç, St Jude, Medtronic; PL: danışmanlık, konuşma ücretleri, Medtronic, St Jude. PB: danışmanlık, Medtronic, Sapiens.

Bu makalede, post-operatif hastalarda adaptif derin beyin stimülasyonu çalışma ve doğrulama için yeni bir yöntem özetliyor. DBS tedavi PD için standart tedavi, esansiyel tremor ve distoni parçasıdır ve tanıttı ve küme baş ağrısı, epilepsi, Gilles de la Tourette sendromu, obsesif kompulsif bozukluk ve depresyon gibi diğer koşulları bir dizi test ediliyor. Şu anda, tüm klinik stimülasyon paradigmalar sürekli açık-döngü stimülasyon istihdam ve bu basit stimülasyon paradigmalar genellikle etkili olmasına rağmen, bunların önemli ölçüde hastalığın uygun biyomarkerların onları duyarlı hale ve böylece bilinçli, hastada uyarılması optimize ederek geliştirilebilir umulmaktadır Belirli bir şekilde. Yöntem, burada özetlenen verir öncesinde içselleştirme ve pil ve uyarıcısı implantasyonuna ilk ameliyatı (elektrot implantasyonu), sonra dışa hastalarda ADBS bir test. Bu yöntemi kullanarak, bu orada umulmaktadıraraştırmacılar DBS kullanıldığı için bozuklukların yelpazesinde biyomarkörler bir dizi kullanarak ADBS etkinliğini araştırmak olduğunu ön. Bu da kronik implante klinik ortamda denemeler yol açabilir. Biz kullanılan ve başarılı olmak için bulduk protokolü yukarıda belirtilmiştir. Başarılı ADBS elde etmek amacıyla işlem ince ayar için kritik bir dizi adım ayırt. Bu basit ADBS kurulum kontrol edilebilir parametreler gerilimi, tetikleme eşiğini, stimülasyon teması ve rampa süresini içerir. Bunların hepsi (parestezi) ve kapalı stimülasyon anahtarlama yan etkilerine karşı dengeli olmalıdır, teknik sorunlar (tekrarlayan &#39;öz&#39; tetikleme) ve klinik etkinliği. Üzerine stimülasyon Açılması ve kapatılması, filtreleme rağmen, potansiyel ilgi frekans aralığı içine sızıntı olabilir LFP bir gerilim bağımlı dışlayıcı neden olur. Bu ciddi ise, hatta bir yokluğunda kendi kendine tetiklemek için sistem neden olabilirbiyomarker sinyali yükseklik,-burada yerel alan potansiyeli beta aktivitesi. Etkili ADBS her zaman olmak ve bu nedenle güvenli olduğu bilinen CDBs taklit sonuçları gibi bu bir güvenlik sorununu temsil etmez. Ancak, beta genliğine reaktiflik eksikliği ve CDBs ADBS üzerinde herhangi bir potansiyel yarar, bu nedenle kaybına neden yoktur. Biz, gerekirse, kendinden-tetikleme, uyarım gerilim azaltma eşiğini yükselterek veya stimülasyon değiştirirken önlenebildi olduğu bulunmuştur. Ve kapalı ADBS içinde yanıt muhafaza ederken parestezi önlenmesiyle ilgili olarak henüz tatminkar bir uzlaşma olduğu bulunmuştur üzerinde uyarımın 250 msn rampa. Şu anda parametreler, hastalarda en iyi cevap profilini elde etmek için sezgisel olarak ayarlanması ve biz henüz güvenilir bunu başarmak için grup seviyesinde uygulanabilir tutarlı kurallar tespit var, değil. Bununla birlikte, şimdiye kadar incelenen tüm hastalarda, biz buldukvoltaj, tetikleme eşiğinin ve stimülasyon kişinin bu buluşsal ayarlama etkili ADBS etkin ve en iyi parametreleri en az 30 dakika içinde tespit edilmiştir. Bu yan etkiler (açma / kapama anahtarlama itibaren parestezi) ve dışlayıcı kontaminasyon (muhtemelen doku-elektrot kapasitesine bağlı) yönetim daha fazla araştırılmalı ve daha iyi azaltılması ile ilgili daha genel kuralları türetmek için anlaşılabilir umulmaktadır. Keşif için potansiyel parametre uzayı da daha büyük ve büyümeye biyomarkerler ve stimülasyon algoritmaların karmaşıklığı gibi daha karmaşık hale gelecektir. Örneğin, yüksek frekanslı güç oranları, faz genliği birleştirme ve beta değişkenlik tüm Parkinson durumuna 9,10,12,17 ile ilgili olduğu gösterilmiştir. Bu yazıda tarif edildiği gibi bir yöntem bu tür parametreleri ve yan etki profili ek olarak uyarım klinik etkinliği üzerindeki etkisinin sistematik araştırma sağlamalıdır. Ancak, thorough gelecekte tüm parametrelerin optimizasyonu yerine klinik etkilerinden daha biyomarker yanıt odaklanmak DBS modelleri ve algoritmik optimizasyon rutinleri parametrenin sınırlama ampirik aranacak aralıkları izin kez kolaylaştırılmış olması muhtemeldir. Bu yöntem, geleneksel DBS ile kıyaslandığında geliştirilmiş güç tüketimi ve klinik etkinlik göstermiştir ve daha fazla biyomarkerler ve stimülasyon desenlendirme ilgili anlayışımızda ilerleme ile PH iyileşme potansiyeline sahiptir. DBS, kullanılan daha az temel patofizyolojisi ile ilgili olarak bilinmektedir ve bu nedenle karşılık gelen biyolojik tam olarak tespit edilmesi henüz başka koşullarda. Önemli fazla araştırma tam Parkinsonizmde ADBS potansiyelini koşum ve şiddeti ve düşüklüğü zamanla dalgalanma olduğu diğer potansiyel nörolojik ve nöropsikiyatrik koşulları bir dizi onun yapılabilirliğini araştırmak için gereklidir.

Parkinson hastalığı, uzun vadeli tıbbi tedavi 1 tatmin edici olduğu için ortak bir ölçüde devre dışı dejeneratif hareket bozukluğudur. DBS gelişmiş ilaca dirençli PD için etkilidir ama etkinliği, yan etkileri açısından sınırlı ve 2 mal edilir. Geleneksel uyarım bir hareket bozuklukları uzmanı tarafından sezgisel olarak ayarlanır ve sonraki klinik ziyareti kadar değişiklik olmadan sürekli çalışan bırakılır. Tipik stimülasyon parametreleri 60 msn darbe genişliği, 3 V yoğunluk ve 130 Hz tekrarlama vardır. Ancak, bu sürekli yüksek voltaj stimülasyonu normal motor işleyişi 3 engelleyebilir. Adaptif DBS (ADBS) 4 - Kalp atışlarının kadar başarılı sonuç ilişkili bir iyileşme ile birlikte, DBS benzer altta yatan beyin ritimleri o duyarlı yaparak geliştirilebilir umulmaktadır, karmaşık duyarlı kapalı döngü sistemleri için basit açık döngü sistemleri geçiş var 5. OrdADBS gerçekleştirmek için er, bu hastalığın güvenilir Biyobelirteçleri tanımlamak için öncelikle önemlidir. Parkinson hastalığı belirgin beta (13-33 Hz) titreşimler bazal ganglia devre 2 boyunca kaydedildi ile karakterize edilir. Bu beta salınımlar klinik eyaletinde 6,7 iyileşme oranında levodopa ve DBS tarafından bastırılır. Bunlar, kararlı ve uzun vadede sağlamdır ve onları biyolojik 8 için cazip hedefler bir klinik DBS için kullanılan aynı elektrodlardan kaydedilebilir. Beta salınımlar ek olarak, başka, daha karmaşık, potansiyel biyolojik bir dizi 2,9-12 semptomların şiddeti ile ilgili olduğu gösterilmiştir olduğu tespit edilmiştir. PH 13 insan primat modelinde - ADBS ilkesinin kanıtı artık olmayan gösterilmiştir. Bu sabit bir gecikmeden sonra DBS uyarılmasını tetikleyen nöronun ateşleme ile stimülasyon kontrol etmek için tek kortikal motor nöron kullanılmıştır. Çalışmada uyum bildirdiive uyarım geleneksel DBS daha etkili oldu. Son çalışmalar beri başarıyla, insanlara bu vallahi makalede 14 sunulmuştur hangi yöntemi ADBS genişletmiştir. Bu çalışmada, önce kendi tellerin içselleştirilmesi ve pil / uyancısına bağlantısı hemen ameliyat sonrası dönemde PD ile hasta incelendi. Beta salınımlar online gerçek zamanlı olarak izlenebilir ve yüksek frekanslı stimülasyon zamanlamasını kontrol etmek için kullanıldı. Bu güç tüketiminde bir&gt;% 50 azalma ve standart uyarma ile karşılaştırıldığında, hareket bozukluğunun% 25 iyileşmeye yol açmıştır. Bu sonuçlar, eşikler ve etkin stimülasyon parametreleri değiştirmek yanı sıra ilaç seviyeleri olabilir kronik implante durumda çoğaltılması gerekir. Gibi, biyolojik belirteçler ve kontrol algoritmaları buna göre ayarlanır ve uyumlu olması gerekir ve gerçekte de bu farklı parametre ortamına uyum için daha fazla karmaşıklık gerekebilir. Uzun vadeli st için donanımlı cihazlarimulation ve kayıt şu anda geliştirilen ve 15 ayar bir araştırma trialed ediliyor. Bu arada performansını destekleyecek adaptif DBS ve algoritmaların olası yararları daha değerlendirilecek ve rafine edilmesi sağlayacak bir platform için bir ihtiyaç vardır. Hataları ve alt-optimal yaklaşımlar sistemleri kronik kullanım için içselleştirilmiş kez tersine daha zor olduğu için, bu önemli bir adımdır. Ayrıca, akut çalışmalar kronik içselleştirilmiş adaptif DBS sistemi geliştirmek örtülü zorlukların üstesinden çabalarını motive etmek gereklidir. Bu yöntemler raporun amacı etkinliğini maksimize etmek ve yan etkileri / güç tüketimini en aza indirecek şekilde DBS hastalarda farklı biyomarkerler ve stimülasyon paradigmalar bir dizi keşfetmek ve parametrelerini optimize etmek için araştırmacılar sağlamaktır. Bu Parkinson hastalarında etkili olduğu türünün ilk yöntem ve henüz nispeten basit ve kolay uygulanır. Yöntem, t tasarlanmıştırkimin için orada bilinen bir LFP biyomarkerdir ve post-operatif (elektrot telleri önce pil / uyarıcısı ekleme ekstra-kranyal ve deney için kullanılabilir kadar 1 hafta süre) Dışsallaşmanın bir dönemi vardır kim o herhangi DBS hastayı araştırmak.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">StimRecord Amplifier (3-37 Hz)</td>
			<td style="width:71px;">In house</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td style="width:167px;">Common mode rejection, 3-37Hz (bandpass), x9500 amplifier. See - Eusebio, A et al. Deep brain stimulation can suppress pathological synchronisation in parkinsonian patients. JNNP (5), 569&#8211;573 (2011)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">1401 Digital acquisition unit</td>
			<td style="width:71px;">CED</td>
			<td style="width:119px;">Micro 1401-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Spike 2 software</td>
			<td style="width:71px;">CED</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Stimulator</td>
			<td style="width:71px;">In house</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td>Biphase, variable, ramped stimulator. See - Little et al. Adaptive deep brain stimulation in advanced Parkinson&#39;s disease. Annals of Neurology 2013.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Gel electrode reference pad</td>
			<td style="width:71px;">Axelgaard</td>
			<td style="width:119px;">895220</td>
			<td>5x5 cm PALS platinum gel electrode pad</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

controlling parkinson's disease with adaptive deep brain stimulation

Adaptif derin beyin stimülasyonu (ADBS) hastalığı ve ilaç durumu dalgalanan göre gerçek zamanlı olarak uyarılması optimize ederek Parkinson hastalığının tedavisini geliştirmek için potansiyele sahiptir. Adaptif DBS bugünkü gerçekleşmesi biz kayıt ve erken post-operatif dönemde Parkinson hastalığı olan hastaların subtalamik çekirdek implante DBS elektrotlar uyarır. Yerel alan potansiyelleri dijital, hastaya özel beta tepe noktası çevresinde tekrar filtre doğrultulmuş ve beta amplitüd çevrimiçi bir okuma vermek için yuvarlatılmıştır bir veri edinme ünitesi geçirilmeden önce 3 ve 47 Hz arasında, süzüldü analog bulunmaktadır. Beta genliği için bir eşik, geçti ise, uyancısına bir tetikleme sinyali geçtiği, buluşsal ayarlanır. Stimülatör sonra 250 ms üzerinde, önceden belirlenmiş bir klinik açıdan etkili voltaja uyarılması rampaları ve beta genlik tekrar eşik değerinin altına düşene kadar teşvik eder.Uyarım artan beta iktidar dönemlerinde rampalı DBS kısa bölüm ile bu şekilde devam eder. Klinik etkinlik Unified Parkinson Derecelendirme Ölçeği (BPHDÖ) dan puan seçimini kullanarak motor fonksiyon kör ve kör bir video değerlendirme yoluyla stabilizasyonu (5 dk) en az süre sonra değerlendirilir. Son çalışmalar ADBS güç tüketiminde bir azalmaya hem de geleneksel DBS grubuna kıyasla klinik puan bir iyileşme göstermiştir. Kronik ADBS şimdi Parkinsonizmde trialed olabilir.

Bu yöntemi kullanarak elde edilen sonuçlar yeni beta genlik için bu protokolü (Şekil 1) 14 kullanılarak yayınlanmıştır. Bu çalışma, klinik olarak etkili stimülasyon uyarılmasından zaman içinde bir&gt;% 50 azalma (p &lt;0.001) rağmen elde edilebilir olduğunu göstermiştir. Bu giderek sabit bir tetikleme eşiğinin (1-t testi, t 7 = 3.2, p = 0.01 2-kuyruklu) rağmen düşmesi eğilimi de uyarım o zaman not oldu. Motor puanları sırasıyla kör ve kör koşullarda ADBS boyunca% 66 ve% 50 ile geliştirilmiştir. Toplam uyarım düşük miktarda olmasına rağmen - klinik sonuçlar,% 29 idi (p = 0.03) ve konvansiyonel DBS grubu (kör ve sırasıyla kör, şekil 2) ile karşılaştırıldığında ADBS grubunda% 27 (p = 0.005) daha iyi bir. <img alt="Şekil 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51403/51403fig1highres.jpg"src = &quot;/ files/ftp_upload/51403/51403fig1.jpg&quot; /&gt; Externalized konularda adaptif derin beyin stimülasyonu için Şekil 1. Deneysel kurulum. Deneysel kurulum. Bipolar yerel alan potansiyel (LFP) (3-37 Hz) ve güçlendirir (x9, 100) filtreler özel inşa StimRecord amplifikatör geçirilir. Analog (A) çıkışı, bir taşınabilir bilgisayar üzerinde görüntülenen bir dijital (D) sinyaline dönüştüren bir veri toplama birimine geçirilmektedir. Sinyal dijital gerçek zamanlı olarak beta tepe noktası çevresinde, süzüldü ve giderilmesi ve süzme ile beta genlik dönüştürülür. Bir eşik beta güç eşiği aşarsa 2 kutuplu kayıt elektrotlar arasında bir monopolar Montajda uyarılması tetikler ayarlanır. Beta güç eşiğin altına düştüğünde tekrar uyarılması sonlandırır. (Nöroloji Annals izni ile yayımlanmaktadır.) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51403/51403fig1highres.jpg" target="_blank">bir lar görmek için buraya tıklayınız</a>Bu rakamın ger versiyonu. <img alt="Şekil 2," fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51403/51403fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51403/51403fig2.jpg" /> Kör uzmanlar (B) tarafından deneysel oturumlarda (A) sırasında ya da video kayıtları kör değerlendirilen Şekil 2. Klinik gelişmeler. Farklı stimülasyon koşulları ± SEM% hemibody BPHDÖ puanları değişiklik (20, 22, ve 23) idi. Soyadları yanlış keşif oranı prosedürü ile çoklu karşılaştırmalar için düzeltme aşağıdaki önemli farklılıklar göstermektedir. Tüm değişiklikler rastgele uyarılması için kör puanı hariç, uyarılmamış devletten anlamlıydı (Nöroloji Annals izni ile yayımlanmaktadır.) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51403/51403fig2highres.jpg" target="_blank">daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız</a>Bu rakamın.

Watch this Scientific Journal Video about Controlling Parkinson's Disease With Adaptive Deep Brain Stimulation at JoVE.com

Controlling Parkinson's Disease With Adaptive Deep Brain Stimulation

Adaptif derin beyin stimülasyonu (ADBS) belirtileri azaltmaları ve geleneksel derin beyin stimülasyonu (CDB&#39;leri) göre güç tüketimini azaltarak, Parkinson hastalığı için etkilidir. ADBS biz gerçek zamanlı bir yerel alan potansiyel biyogöstergesini (beta salınım genlik) izlemek ve stimülasyon zamanlamasını kontrol etmek için kullanabilirsiniz.

Adaptif Derin Beyin Stimülasyonu İle Parkinson Hastalığı kontrol

Adaptive deep brain stimulation (aDBS) has the potential to improve the treatment of Parkinson&#39;s disease by optimizing stimulation in real time ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Intra-Operative Behavioral Tasks in Awake Humans Undergoing Deep Brain Stimulation Surgery

Derin beyin stimülasyonu Cerrahi Uygulanan Uyanık İnsanlar İntraoperatif Davranış Görevler

Deep brain stimulation (DBS) is a surgical procedure that directs chronic, high frequency electrical stimulation to specific targets in the brain through ...

Accurate and Simple Measurement of the Pro-inflammatory Cytokine IL-1&beta; using a Whole Blood Stimulation Assay

Accurate and Simple Measurement of the Pro-inflammatory Cytokine IL-1ÃƒÅ½Ã‚Â² using a Whole Blood Stimulation Assay

Tam Kan Stimülasyon Testi kullanarak Pro-inflamatuar sitokin IL-1β Doğru ve Basit Ölçme

Inflammatory processes resulting from the secretion of soluble mediators by immune cells, lead to various manifestations in skin, joints and other tissues ...

Development of a Unilaterally-lesioned 6-OHDA Mouse Model of Parkinson's Disease

Parkinson Hastalığının tek taraflı lezyonlanmıştır 6-OHDA Mouse Model Geliştirme

The unilaterally lesioned 6-hyroxydopamine (6-OHDA)-lesioned rat model of Parkinson's disease (PD) has proved to be invaluable in advancing our ...

MALDI Imaging Mass Spectrometry of Neuropeptides in Parkinson's Disease

Parkinson Hastalığında nöropeptitler MALDI Görüntüleme Kütle Spektrometresi

MALDI imaging mass spectrometry (IMS) is a powerful approach that facilitates the spatial analysis of molecular species in biological tissue samples2 ...

Skin Punch Biopsy Explant Culture for Derivation of Primary Human Fibroblasts

İlköğretim İnsan Fibroblastlar türetilmesi için Cilt Punch Biyopsi Eksplantın Kültür

Tissues and cell lines derived from an individual with disease are ideal sources to study disease-related cellular phenotypes. Patient-derived fibroblasts ...

Isolation of Soluble and Insoluble PrP Oligomers in the Normal Human Brain

Normal İnsan Beyin Çözünür ve çözünmez PrP Oligomerleri İzolasyonu

The central event in the pathogenesis of prion diseases involves a conversion of the host-encoded cellular prion protein PrPC into its pathogenic isoform ...

The Use of Primary Human Fibroblasts for Monitoring Mitochondrial Phenotypes in the Field of Parkinson's Disease

Parkinson Hastalığı Alanında Mitokondriyal Fenotiplerinin İzleme İlköğretim İnsan Fibroblast Kullanımı

Parkinson's disease (PD) is the second most  common movement disorder and affects 1% of people over the age of 60 1. Because ageing is  the most important ...

Gene-environment Interaction Models to Unmask Susceptibility Mechanisms in Parkinson's Disease

Parkinson Hastalığında Maskeyi Düşürme Duyarlılık Mekanizmalarına Gen-Çevre Etkileşim Modelleri

Lipoxygenase (LOX) activity has been implicated in neurodegenerative disorders such as Alzheimer&#39;s disease, but its effects in Parkinson&#39;s disease ...

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

Bir olarak Beyin Microslices arasında excitotoxic uyarılması<em&gt; In vitro</em&gt; İnme Model

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As ...

Using Saccadometry with Deep Brain Stimulation to Study Normal and Pathological Brain Function

Derin Beyin Uyarım ile Saccadometry kullanarak normal ve patolojik beyin fonksiyonlarını incelemek için

The oculomotor system involves a large number of brain areas including parts of the basal ganglia, and various neurodegenerative diseases including ...