Name: El control de la enfermedad de Parkinson con Adaptive estimulación cerebral profunda (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-07-16T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 12 s
Description: Aprende sobre la estimulación cerebral profunda adaptativa para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson. Este método mejora el rendimiento motor mientras reduce el consumo energético del dispositivo.

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Este método fue desarrollado utilizando la financiación de la Wellcome Trust, el Consejo de Investigación Médica, el Instituto Nacional para la Salud Centro de Investigación Biomédica de Investigación de Oxford, y Rosetrees Trust. La Unidad de Neurocirugía Funcional UCL es apoyada por el Reino Unido Apelación Parkinson y el Monumento Trust.

1. Consentimiento y biomarcadores de identificación Este protocolo ha sido revisado y aprobado por el Banco Central del Servicio Nacional de Ética de la Investigación Comité Sur - Oxford A. <ol><li> Identificar temas apropiados para el estudio: los sujetos son aquellos que se identifica clínicamente como adecuados para la estimulación cerebral profunda (la enfermedad de Parkinson médicamente refractaria). Nota: Realizar el ensayo después de la implantación de electrodos (día 1) y antes de la colocación de la batería / estimulador (día 7), mientras que los cables se exterioriza. </li><li> El consentimiento del paciente para las pruebas de estimulación y la noche a la mañana la retirada de medicamentos de Parkinson. </li><li> Después de 12 horas la retirada de la medicación de Parkinson, conectar los electrodos de DBS externalizados al amplificador adecuado (amplificador debe ser diseñado, probado y validado de seguridad para el uso neurofisiológico intracraneal en los seres humanos) 16. </li><li> Record potencial de campo local (LFP) en reposo de todos los contactos bilaterally (L &amp; R 0-3 0-3.) </li><li> Crea montajes bipolares (0,2 y 1,3) por sustracción de las grabaciones de contactos adyacentes. </li><li> Realizar el análisis espectral de potencia para identificar pacientes frecuencia específica pico beta y un par de contactos bipolar con mayor amplitud beta para pruebas de estimulación. Nota: la mayoría de los pacientes con EP sin medicación tiene un pico beta 2. Si no hay ningún pico beta es discernible de la medicación, el paciente debe ser excluido de un análisis más profundo, ya que esto puede representar DBS complicaciones de focalización. </li><li> Seleccione el contacto para la estimulación monopolar que está puenteado por par de contacto bipolar (0,2 o 1,3) con mayor amplitud beta. </li></ol> 2. Conexión de paciente a Configuración ADBS <ol><li> Conectar el electrodo de DBS para el amplificador analógico y el filtro. Nota: El filtro de paso de banda de entre 3 a 37 Hz con x 9.100 ganancia. </li><li> Conecte referencia al paciente. Nota: Referencia debe ser de 5 cm x 5 cm neuroestimulador almohadilla de electrodo de gel conectado por un Standard 2 mm de alambre de electrodo monopolar. Coloque el electrodo sobre la clavícula izquierda. </li><li> Conecte el amplificador analógico al convertidor A / D y equipo que ejecuta el software de análisis de señal portátil. Segunda etapa filtrar digitalmente la señal alrededor del pico beta específica del paciente con una banda de paso 4 Hz. Monitorear beta amplitud y usar esto para controlar la estimulación con un umbral preestablecido. Amplitud beta lisa con una ventana de suavizado (400 ms fue heurística eficaz en esta configuración.) </li><li> Conecte D / A gatillo para estimulador. </li><li> Conectar estimulador a paciente a través del amplificador. Nota: Por razones de seguridad, asegúrese de densidades de carga se limitan a &lt;30 μQ / cm 2 y estimulador tiene entrada lineal - la función de salida. Ópticamente aislar todas las conexiones al paciente. Estimulador debe ser diseñado y probado con la norma EN60601-1 estándar de seguridad médica como referencia. </li></ol> 3. Prueba de estimulación continua convencional <ol><li> Encienda la estimulación de alta frecuencia convencionalción, pero en un principio a una tensión cero (100 ms, 130 Hz, 0 V). Aplicar estimulación monopolar en contacto puenteado por par de contacto bipolar con mayor amplitud beta. Monitorear estimulador lectura continua durante todo el experimento para asegurar que la estimulación es entregado como se esperaba. </li><li> Poco a poco aumentar la tensión de la estimulación por incrementos de 0.5 V cada pocos minutos, en busca de umbral de efecto clínico. Establecer tensión estimulación clínicamente útil (generalmente 1.5-3.0 V) acompañado de efectos secundarios mínimos o inexistentes tales como parestesia. </li></ol> 4. Pruebas de umbral con conmutación de encendido / apagado y ajuste de disparo <ol><li> Con la estimulación a la tensión clínicamente efectivo, cambiar el estimulador con 250 ms de la deceleración. </li><li> Con la estimulación a la tensión clínicamente efectivo, cambiar el estimulador con 250 mseg aumento gradual. </li><li> Solicita información de parestesia y cualesquiera otros posibles efectos secundarios experimentados al cambiar la estimulación y se apaga. &lt;/ Li&gt; <li> Si los efectos secundarios están presentes, reducir la tensión en 0,25 V y repita los pasos 4.1 a 4.3 hasta abajo parestesia en on / off umbral de conmutación. </li><li> Por titulación encontrar el umbral de parestesias con encendido / apagado de nuevo y ajustar el voltaje por debajo (0,1 V) este umbral para la prueba adicional. Si es clínicamente ineficaz luego tratar otro tipo de contacto (elija el contacto 1 ó 2). Nota: estimulador de encendido y apagado pueden también causar en algunos pacientes un artefacto de pico, posiblemente relacionadas con la capacitancia de carga en la interfase electrodo de tejido. A medida que la señal era la banda de paso filtrada en la banda beta, antes de establecer un nivel de activación, este artefacto se atenuó en gran medida. Sin embargo, en algunos casos este artefacto era suficiente para causar la auto-activación. Para hacer frente a esto en estos casos, hemos reducido la tensión de la estimulación, y el aumento de umbral de disparo para escapar de auto-disparo. Otra forma en que esto podría ser abordado en el futuro si es necesario a través de la incorporación deun cierre patronal después de cada período de inicio de disparo para evitar la auto-activación. </li><li> Encienda la estimulación a la tensión apenas por debajo del umbral parestesia encendido / apagado determinado anteriormente. </li><li> Aumentar beta amplitud umbral de disparo a un nivel que resulta en el mínimo tiempo de estimulación, manteniendo efecto clínico. Trate de que la reducción de al menos el 50% en el tiempo de la estimulación. </li><li> Apague la estimulación y dejar paciente sin estimulación (tras configurar y entre bloques de prueba) durante 10 min al lavado por efecto de la estimulación. </li></ol> 5. Pruebas del paciente a través de diferentes condiciones de estimulación <ol><li> Asegurar el cegamiento de los pacientes para probar las condiciones (adaptación de DBS, convencional y apagado). </li><li> Aplicar cada condición de ensayo durante un mínimo de un periodo de estabilización de 5 min con la condición de funcionamiento antes de que comience la prueba clínica. Para las condiciones de ensayo de contrapeso a través de temas. Fijar la identificación de voltaje, ancho de pulso y la frecuencia de estimulaciónticamente a través de condiciones de prueba de modo que la única diferencia se refiere a la sincronización de la estimulación con respecto a la beta amplitud. </li><li> En un punto fijo predeterminado después del comienzo de la estimulación (por ejemplo, como mínimo 300 seg), evaluar al paciente clínicamente para el efecto a través de la escala de calificación de UPDRS. </li><li> Evaluación de grabación de vídeo y, a continuación tasa ciego por expertos independientes offline (sin incluir rigidez.) </li><li> Realizar la evaluación clínica utilizando medidas objetivas (acelerometría o actigrafía). </li></ol>

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</ol>

LZ, MH: consultoría, apoyo para viajes, comisiones de habla, Medtronic, St. Jude. TF: consultoría, AbbVie Pharmaceuticals, St Jude, Medtronic; PL: consultoría, honorarios de habla, Medtronic, St. Jude. PB: consultoría, Medtronic, Sapiens.

En este artículo se describe un nuevo método para el estudio y validación de la estimulación cerebral profunda adaptativa en pacientes post-operatorios. Tratamiento DBS es parte del tratamiento estándar para la enfermedad de Parkinson, el temblor esencial y la distonía y se está introduciendo y probado en una variedad de otras condiciones incluso la cefalea en racimos, la epilepsia, el síndrome de Gilles de la Tourette, el trastorno obsesivo-compulsivo y la depresión. En la actualidad, todos los paradigmas de estimulación clínicos emplean estimulación continua, circuito abierto y aunque estos paradigmas de estimulación simples suelen ser eficaces, es de esperar que se pueden mejorar de manera significativa, haciéndolos sensibles a la enfermedad biomarcadores apropiados y así optimizar la estimulación en un paciente informado y con de manera específica. El método, descrito aquí, permite el ensayo de ADBS en pacientes externalizados después de su primera cirugía (la implantación de electrodos), antes de la internalización y la implantación de la batería y estimulador. Usando este método, se espera allíantes de que los investigadores pueden investigar la eficacia de los ADB usando una gama de biomarcadores en todo el espectro de los trastornos para los que se utiliza el DBS. Esto puede entonces conducir a juicios en el ámbito clínico implantado crónicamente. El protocolo que se ha utilizado y ha demostrado ser exitoso se describe anteriormente. Hemos discernido una serie de pasos críticos para afinar el proceso para lograr ADBS exitosos. Los parámetros que se pueden controlar en esta configuración simple ADBS incluyen voltaje, umbral de disparo, contactos de la estimulación y la duración de rampa. Todo esto debe equilibrarse con los efectos secundarios de la estimulación de conmutación por intervalos (parestesia), problemas técnicos (recurrente &quot;yo&quot; activación) y la eficacia clínica. Cambio de estimulación en y hace que fuera un artefacto dependiente de la tensión en la LFP que, a pesar de filtrado, potencialmente puede filtrarse en la gama de frecuencias de interés. Si es grave, puede causar que el sistema se auto-disparador, incluso en ausencia de unelevación de la señal de biomarcadores,-aquí la actividad beta en el potencial del campo local. Esto no representa un problema de seguridad, ya que se traduce efectivamente en el ADBS estar en todo el tiempo y, por tanto, imitando cdbs que se sabe que son seguros. Sin embargo, se da lugar a una falta de reactividad a la beta amplitud y, por tanto, la pérdida de cualquier beneficio potencial de ADBS sobre cdbs. Hemos encontrado que, si es necesario, la auto-activación podría evitarse mediante la reducción de la tensión de estimulación, elevando el umbral o el cambio de la estimulación de contacto. La rampa 250 mseg de estimulación en y fuera se encontró que era compromiso satisfactorio con respecto a la prevención de parestesias manteniendo al mismo tiempo la capacidad de respuesta de ADBS. En la actualidad, los parámetros deben ser ajustados de forma heurística con el fin de lograr el mejor perfil de respuesta en pacientes individuales y que aún no hemos identificado reglas consistentes que se aplican a nivel de grupo para lograr esto de forma fiable. No obstante, en todos los pacientes estudiados hasta el momento, hemos encontradoque el ajuste heurístico de voltaje, umbral de disparo y el contacto estimulación activar eficaz ADBS, y los parámetros óptimos se identificaron en menos de 30 min. Se espera que el manejo de los efectos secundarios (parestesias desde el encendido / apagado) y la contaminación de artefacto (posiblemente relacionados con la capacitancia tejido-electrodo) se puede investigar más y mejor entendido para derivar reglas más generales con respecto a su minimización. El espacio potencial de parámetros para la exploración también se convertirá en más grande y más complicado ya que la complejidad de los biomarcadores y los algoritmos de estimulación crecen. Por ejemplo, altas relaciones de alimentación, frecuencia, amplitud de fase de acoplamiento y beta variabilidad se han mostrado para relacionarse con el estado parkinsoniano 9,10,12,17. El método descrito en este documento deberá permitir a la investigación sistemática de estos parámetros y su efecto sobre la eficacia clínica de la estimulación, además de su perfil de efectos secundarios. Sin embargo, el Thorough optimización de todos los parámetros en el futuro es probable que se facilitará una vez que los modelos DBS y rutinas de optimización algorítmica que se centran en la respuesta de los biomarcadores en lugar de los efectos clínicos permiten la limitación del parámetro oscila a buscar empíricamente. Este método ha demostrado mejoras en el consumo de energía y la eficacia clínica en comparación con DBS convencional y tiene el potencial para seguir mejorando en la EP con el avance en nuestro entendimiento sobre los biomarcadores y los patrones de estimulación. En otras condiciones en las que se utiliza DBS, y mucho menos se sabe acerca de la fisiopatología subyacente y, por tanto, que corresponden biomarcadores aún no se han determinado completamente. Se requiere investigación adicional significativo para aprovechar plenamente el potencial de los ADB en parkinsonismo, y explorar su viabilidad en un número de otras condiciones neurológicas y neuropsiquiátricas potenciales en los que la gravedad y deterioro fluctúan con el tiempo.

La enfermedad de Parkinson es un trastorno del movimiento severamente incapacitante degenerativa común para los que el tratamiento médico a largo plazo no es satisfactoria 1. DBS es eficaz para avanzados PD médicamente refractaria pero está limitado en términos de eficacia, efectos secundarios y cuesta 2. Estimulación convencional se establece heurísticamente por un especialista en trastornos del movimiento y salió corriendo de forma continua sin cambio hasta la próxima visita a la clínica. Los parámetros típicos de estimulación son 60 mseg de anchura de pulso, intensidad 3 V, y 130 Hz repetición. Sin embargo, esta estimulación continua de alto voltaje puede interferir con el funcionamiento normal del motor 3. Por mucho que la estimulación cardiaca ha hecho la transición con éxito de sistemas de bucle abierto simples para sistemas de circuito cerrado de respuesta compleja, con una mejora asociada en el resultado, se espera que la ECP similar se puede mejorar lo que es sensible a los ritmos cerebrales subyacentes - adaptable DBS (ADB) 4 , 5. En order a darse cuenta de los ADB, en primer lugar es fundamental para identificar biomarcadores fiables de la enfermedad. La enfermedad de Parkinson se caracteriza por la beta prominente (13-33 Hz) registran oscilaciones en todo el circuito de los ganglios basales 2. Estas oscilaciones beta son suprimidas por la levodopa y la DBS en proporción a la mejora en el estado clínico 6,7. Son estables y robustas en el largo plazo y se pueden grabar a partir de los mismos electrodos utilizados para DBS clínica haciéndolos blanco atractivo para los biomarcadores 8. Además de oscilaciones beta, una gama de otros, biomarcadores potenciales, más complejos han sido identificados que se ha demostrado que se relacionan con la gravedad de los síntomas 2,9-12. La prueba de principio de ADBS ahora se ha demostrado en un modelo no - primate humano de la EP 13. Esta utiliza una sola neurona motora cortical para controlar la estimulación con el disparo de la neurona provocando DBS estimulación después de un retardo fijo. El estudio informó que se adaptanive estimulación fue más eficaz que el DBS convencional. Un trabajo reciente ha ampliado con éxito desde los ADB para los seres humanos, el método por el cual se presenta en este artículo Jove 14. Este estudio investigó pacientes con EP en el período post-operatorio inmediato antes de la internalización de los cables y la conexión a su paquete de baterías / estimulador. Oscilaciones beta fueron monitorizados en tiempo real en línea y se utiliza para controlar el momento de la estimulación de alta frecuencia. Esto condujo a una reducción&gt; 50% en el consumo de energía y una mejora del 25% en el deterioro del motor en comparación con la estimulación estándar. Tendrán que ser replicado en el estado implantado crónicamente donde umbrales y parámetros de estimulación eficaces pueden cambiar, así como los niveles de fármaco Estos resultados. Como tal, es posible que los biomarcadores y los algoritmos de control a ser ajustado y adaptado en consecuencia y de hecho pueden también requerir una mayor complejidad para adaptarse a este parámetro diferente paisaje. Dispositivos que están equipadas para más de largo plazo stimulation y la grabación se están desarrollando y probaron en un estudio el establecimiento de 15 en la actualidad. Mientras tanto hay una necesidad de una plataforma que permita a los posibles beneficios de la adaptación DBS y los algoritmos que sustentan su desempeño a ser evaluados y refinados. Este es un paso importante, ya que los errores y planteamientos sub-óptimos son más difíciles de revertir una vez que los sistemas son internalizados por el uso crónico. Por otra parte, estudios agudos son necesarias para motivar a los esfuerzos en la superación de los desafíos implícitos en el desarrollo de sistema de DBS adaptativa internalizada crónica. El objetivo de este informe métodos es permitir a los investigadores a estudiar una serie de diferentes biomarcadores y paradigmas de estimulación en pacientes DBS y para optimizar los parámetros a fin de maximizar la eficacia y minimizar los efectos secundarios / consumo de energía. Es el primer método de este tipo para ser eficaz en pacientes con parkinsonismo y sin embargo es relativamente simple y fácil de aplicar. El método está diseñado to investigar cualquier paciente DBS para quien no es un biomarcador LFP conocido y que tiene un período de externalización después de la operación (plazo máximo de 1 semana cuando los cables de los electrodos son extra-craneal y disponibles para la experimentación antes de la inserción de la batería / estimulador).

<table><tbody><tr><td>Amplificador StimRecord (3-37 Hz)</td><td>Rechazo</td> de modo común <td>NA</td> interno<td>, 3-37 Hz (paso de banda), amplificador x9500. Véase Eusebio, A et al16.</td></tr><tr><td>1401 Unidad de adquisición digital</td><td>CED</td><td>Micro 1401-3</td><td></td></tr><tr><td>Spike 2 software</td><td>CED</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Estimulador</td><td>interno</td><td>NA</td><td>Bifásico, variable, en rampa. Véase - Little et al14.</td></tr><tr><td>Almohadilla de referencia para electrodos de gel</td><td>Axelgaard</td><td>895220</td><td>5 x 5 cm Almohadilla para electrodos de gel de platino PALS</td></tr></tbody></table>

el control de la enfermedad de parkinson con adaptive estimulación cerebral profunda

Controlling Parkinson's Disease With Adaptive Deep Brain Stimulation

Estimulación cerebral profunda adaptable (ADB) tiene el potencial de mejorar el tratamiento de la enfermedad de Parkinson mediante la optimización de la estimulación en tiempo real de acuerdo a la fluctuación de la enfermedad y la medicación estado. En la presente realización de adaptación DBS grabamos y estimulamos desde los electrodos de DBS implantado en el núcleo subtalámico de pacientes con enfermedad de Parkinson en el inicio del período post-operatorio. Potenciales de campo locales son analógica filtrada entre 3 y 47 Hz antes de pasar a una unidad de adquisición de datos en el que se filtran digitalmente nuevamente alrededor del pico beta específica del paciente, rectificados y ajustados para dar una lectura en línea de la amplitud beta. Un umbral para la beta amplitud se pone heurísticamente, que, si cruzó, pasa una señal de disparo al estimulador. El estimulador entonces rampas hasta la estimulación a una tensión clínicamente eficaz pre-determinado a lo largo de 250 ms y sigue estimulando hasta que de nuevo la amplitud beta cae por debajo del umbral.La estimulación continúa de esta manera con episodios breves de rampa DBS durante los períodos de potencia beta aumentada. La eficacia clínica se evaluó después de un período mínimo de estabilización (5 min) a través de la evaluación de vídeo no ciego y cegado de la función motora utilizando una selección de las puntuaciones de la Escala de Evaluación de Parkinson Unificado (UPDRS). Trabajos recientes han demostrado una reducción en el consumo de energía con los ADB, así como una mejora en las puntuaciones clínicas en comparación con DBS convencional. ADBS crónicas ahora podrían probaron en el parkinsonismo.

Los resultados con este método se han publicado recientemente el uso de este protocolo para la beta de amplitud (figura 1) 14. Este estudio mostró que la estimulación clínicamente eficaz se puede lograr a pesar de una reducción&gt; 50% en el tiempo de la estimulación (p &lt;0,001). También se observó que el tiempo de la estimulación tendía a caer progresivamente a pesar de un umbral de activación constante (2 de cola, de 1 muestra la prueba t, t 7 = 3,2, p = 0,01). Las puntuaciones motoras mejoraron en un 66% y un 50% durante los ADB en las condiciones no ciegos y ciegos, respectivamente. A pesar de la cantidad reducida de estimulación total de - el resultado clínico fue del 29% (p = 0,03) y 27% (p = 0,005) mejor en el grupo ADBS en comparación con el grupo de DBS convencional (no cegada y cegado respectivamente, Figura 2). <img alt="Figura 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51403/51403fig1highres.jpg"src = &quot;/ files/ftp_upload/51403/51403fig1.jpg&quot; /&gt; Figura 1. Arreglo experimental. Arreglo experimental para la estimulación cerebral profunda de adaptación en sujetos externalizados. Bipolar potencial de campo local (LFP) se pasa a través de un amplificador de costumbre construido StimRecord que filtra (3-37 Hz) y amplifica (x9, 100). El análogo de (A) de salida se pasa a una unidad de adquisición de datos, que la convierte en una señal digital (D) que se muestra en un ordenador portátil. La señal es filtrada digitalmente alrededor del pico beta en tiempo real y se convierte en beta amplitud por rectificación y filtrado. Un umbral se establece que desencadena la estimulación en un montaje monopolar entre los 2 electrodos de registro bipolares cuando la energía beta cruza el umbral. Estimulación termina cuando el poder beta cae de nuevo por debajo del umbral. (Reproducido con permiso de la revista Annals of Neurology.) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51403/51403fig1highres.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para ver una lar</a>ger versión de esta figura. <img alt="Figura 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51403/51403fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51403/51403fig2.jpg" /> Figura 2. Mejoras clínicas. Media ± SEM% cambio en las puntuaciones UPDRS hemicuerpo (artículos 20, 22 y 23) con diferentes condiciones de estimulación según la evaluación no cegada durante las sesiones experimentales (A) o de grabaciones de vídeo por expertos cegados (B). Asteriscos denotan diferencias significativas después de la corrección para comparaciones múltiples por el procedimiento de tasa de falso descubrimiento. Todos los cambios fueron significativos desde el estado no estimulado, con la excepción de la puntuación cegado para la estimulación al azar (Reproducido con permiso de la revista Annals of Neurology.) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51403/51403fig2highres.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande</a>de esta cifra.

Adaptable estimulación cerebral profunda (ADB) es eficaz para la enfermedad de Parkinson, la mejora de los síntomas y reducir el consumo de energía en comparación con la estimulación cerebral profunda convencional (CDB). En ADBS hacemos un seguimiento de un campo biomarcador potencial endógeno (amplitud oscilatoria beta) en tiempo real y usamos esto para controlar el momento de la estimulación.

El control de la enfermedad de Parkinson con Adaptive estimulación cerebral profunda

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

El objetivo general del siguiente experimento es observar y cuantificar el efecto clínico de la estimulación cerebral profunda adaptativa y compararlo con la estimulación estándar. Esto se logra realizando una grabación pasiva mediante los electrodos de estimulación cerebral profunda o DBS de pacientes con Parkinson en posoperatorio y llevando a cabo un análisis espectral en montajes bipolares para identificar los contactos óptimos para la estimulación y grabación simultáneas. Como segundo paso, se realiza una estimulación monopolar clínica continua en el contacto identificado para determinar los parámetros que producen mejorías clínicas, como la supresión del temblor.A continuación, se realiza una estimulación intermitente según la amplitud beta con el fin de identificar umbrales de activación adecuados para la estimulación adaptativa, que luego puede compararse con la estimulación continua estándar. Los resultados muestran mejoras en el resultado clínico con la estimulación adaptativa en comparación con la estimulación estándar de alta frecuencia, a pesar de reducciones significativas en la cantidad de carga eléctrica entregada y en el tiempo de estimulación. La principal ventaja de esta técnica frente a métodos existentes como la estimulación convencional de alta frecuencia es que, en estudios agudos, reduce la estimulación general y, por tanto, ahorra batería además de mejorar el rendimiento motor.Las implicaciones de esta técnica se extienden hacia el tratamiento de otros trastornos neurológicos y neuropsiquiátricos tratados con DBS, ya que otras afecciones como el temblor también fluctúan y, por lo tanto, podrían ser susceptibles a un enfoque de estimulación adaptativa. La idea de este método se ha desarrollado lentamente con el tiempo, a medida que varios grupos han reconocido la importancia de la sincronización excesiva, particularmente las oscilaciones beta, en la fisiopatología de la enfermedad de Parkinson. Comience obteniendo el consentimiento informado para el experimento de un paciente con enfermedad de Parkinson refractaria al tratamiento médico.Tras la implantación de los electrodos de EEC, existen electrodos BS 2D, cada uno con cuatro contactos. Se puede entregar un estímulo a un contacto, y se pueden obtener grabaciones de los dos contactos adyacentes. El contacto que se utiliza para entregar el estímulo se puede cambiar según se desee la noche anterior al procedimiento experimental; al día siguiente por la mañana, cuando el paciente llegue para la prueba, comience lavándose las manos.Luego, retire con cuidado los cables de los electrodos de su cubierta protectora. A continuación, conecte los electrodos de EEC externos al cable conector. Después, conecte el electrodo al amplificador.Finalmente, conecte el electrodo de referencia sobre la clavícula izquierda del paciente. A continuación, registre el potencial de campo local bipolar o LFP desde el contacto cero y dos contralaterales al lado más afectado mientras el paciente está en reposo. Luego, repita la grabación bipolar desde los contactos uno y tres.Realice un análisis espectral de potencia para identificar la frecuencia específica del pico beta del paciente y el par de contactos bipolares con la mayor amplitud beta para la prueba de estimulación, que son los electrodos L cero L dos. En este ejemplo, tras determinar el par de contactos bipolares con la mayor amplitud beta, que en este caso sería cero y dos, seleccione el contacto que está intercalado entre esos dos como el contacto para la estimulación monopolares. Para conectar al paciente al sistema de DBS adaptativo.Conecte el amplificador analógico al convertidor de A a D y al ordenador portátil que ejecuta el software de análisis de señales. En una segunda etapa, filtre digitalmente la señal alrededor del pico beta específico del paciente con una banda de paso de cuatro hercios. El software supervisa la amplitud beta y utiliza esta para controlar la estimulación; con un umbral preestablecido, la amplitud beta se suaviza mediante una ventana de suavizado de 400 milisegundos.A continuación, conecte el D a un disparador para el estimulador. El siguiente paso consiste en encender la estimulación convencional de alta frecuencia con un voltaje inicial de cero. Luego, conecte el estimulador al paciente mediante el amplificador de forma óptica, aislado todos los conectores con el paciente.Aplique la estimulación monopolares en el contacto identificado previamente. Monitoree continuamente la lectura del estimulador durante todo el experimento para asegurar que la estimulación esperada se entregue lentamente. Aumente el voltaje de estimulación en incrementos de 0,5 voltios cada pocos minutos.En busca del umbral de efecto clínico. Por ejemplo, una mejoría en el temblor, la rigidez o la lentitud. Establezca el voltaje de estimulación clínicamente útil, que generalmente oscila entre 1,5 y tres voltios y tiene efectos secundarios mínimos o nulos, como la parestesia con la estimulación en el voltaje clínicamente eficaz.Apague el estimulador con una rampa descendente de 250 milisegundos. Luego, manteniendo la estimulación aún en el voltaje clínicamente efectivo, encienda el estimulador con una rampa ascendente de 250 milisegundos. Pregunte al paciente sobre parestesias o cualquier otro efecto secundario experimentado al apagar y encender la estimulación, si existen efectos secundarios.Continúe reduciendo el voltaje en pasos de 0,25 voltios y pruebe la presencia de parestesia activando y desactivando la estimulación cuando ya no se informe parestesia. Establezca el voltaje 0,1 voltios por debajo de este umbral y active la estimulación. A continuación, aumente el umbral del disparador de amplitud beta y asegúrese de que el efecto clínico persista; continúe aumentando gradualmente el umbral del disparador de amplitud beta hasta alcanzar un nivel que resulte en el tiempo mínimo de estimulación activa.Mientras se mantiene un efecto clínico, el objetivo es que la estimulación esté activa a lo sumo el 50 % del tiempo. Ajustar el umbral de activación y los parámetros de estimulación para garantizar una DBS adaptativa adecuada sin autoactivación es un paso crucial. Lograr esto requiere una titulación cuidadosa y lenta del umbral y de los voltajes de estimulación, mientras se monitorea estrechamente al paciente.Una vez establecidos el umbral de activación y los parámetros de estimulación, desactive la estimulación durante 10 minutos para eliminar el efecto de la estimulación previa. Asegurándose de que los pacientes estén ciegos respecto a las condiciones del ensayo. Comience a aplicar DBS adaptativa, DBS convencional o ninguna estimulación.Permita que la condición de prueba transcurra durante un período de estabilización de cinco minutos. Después de cinco minutos, comience la prueba clínica. Evalúe al paciente utilizando la escala unificada de evaluación de la enfermedad de Parkinson.Las medidas de evaluación objetiva, como la acelerometría o la actigrafía, también podrían utilizarse. Tras completar una condición de prueba, apague la estimulación durante otro período de descanso de 10 minutos. Luego active el siguiente tipo de estimulación, comenzando nuevamente con un período de estabilización de cinco minutos antes de realizar la evaluación.Fixe el ancho del pulso de voltaje y la frecuencia de estimulación idénticos en todas las condiciones de prueba, de modo que la única diferencia se relacione con el momento de la estimulación. Con respecto a la amplitud beta durante todo el video de prueba clínica, registre la tarea para que un experto independiente pueda realizar una evaluación ciega en un momento posterior. El porcentaje de mejora motora desde el estado sin estimulación, evaluado por un observador no ciego durante la sesión experimental, se muestra aquí para la DBS convencional, la DBS adaptativa y la estimulación aleatoria. También se realizaron evaluaciones ciegas mediante la revisión de videos del desempeño motor.Los puntajes motores mejoraron en un 66 % y en un 50 % durante la DBS adaptativa en las condiciones sin enmascaramiento y con enmascaramiento, respectivamente. A pesar de la menor cantidad total de estimulación, el resultado clínico fue un 29 % mejor sin enmascaramiento y un 27 % mejor con enmascaramiento en el grupo de DBS adaptativa en comparación con el grupo de DBS convencional. Al intentar este procedimiento, es importante recordar observar continuamente al paciente en busca de posibles efectos secundarios o cambios en el estado clínico tras seguir este procedimiento.Se pueden realizar otros enfoques, como la activación de diferentes biomarcadores potenciales o con distintos niveles o formas de activación, con el fin de explorar la gran variedad de posibles paradigmas de DBS adaptativo.

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