Summary
MRI de alta intensidade guiada focado o ultra-som é uma técnica não-invasiva emergente para ablate precisamente o tecido cerebral. Ele mostrou ser seguro e eficaz no tratamento de tremor essencial Medicamente refractários. Este artigo descreve o protocolo para thalamotomy de seleção dos pacientes para instalação de equipamentos para seguimento pós-tratamento.
Abstract
Tremor essencial (ET) é o tipo mais comum de tremor em adultos. Enquanto ET não resulta em diminuição da expectativa de vida, a deficiência associada com ET pode ter um impacto significativo na qualidade de vida, humor, atividades funcionais e socialização. Pacientes que sofrem de ET não suficientemente tratada com primeira linha de medicamentos podem ser elegíveis para estratégias alternativas, tais como a estimulação profunda do cérebro, ablação por radiofrequência e ressonância magnética interativa focada ultra-som (MRgFUS). MRgFUS de alta intensidade é uma modalidade de emergente para tratar ET, sua atração por pacientes, sendo que é não-invasiva e associado com o tempo de recuperação curto, como os pacientes são em casa o dia após o tratamento. Enquanto centros MRgFUS são ainda limitados, que ele se tornará importante para os clínicos a considerar MRgFUS como uma alternativa de tratamento, particularmente no caso de um paciente para quem abrir a cirurgia é contra-indicada. Este artigo descreve as etapas de seleção dos pacientes, instalação de equipamentos, sonication e acompanhamento pós-tratamento, bem como passos críticos para estar ciente de quando executar um procedimento de MRgFUS.
Introduction
Tremor essencial (ET) é a mais comum desordem de movimento, com uma prevalência de até 4% entre os indivíduos de 40 anos de idade ou mais velhos1. É caracterizada por um tremor postural e intenção em uma frequência de aproximadamente 4-7 Hz. Ele normalmente afeta as extremidades superiores, bem como a cabeça e a voz, mas também pode ser visto nas pernas. ET pode ser gravemente debilitante, que afetam a capacidade de gerenciar as atividades simples do cotidiano. 15 - 25% dos pacientes são forçados a se aposentar prematuramente em consequência de ET, e 60% dos pacientes não se aplicam para empregos ou promoções devido à agitação incontrolável2. Apesar da eficácia das terapias médicas primeiras de linha, como o propranolol ou primidona3, uma proporção significativa dos pacientes não podem tolerar ou são resistente aos tratamentos médicos. Pacientes que permanecem sintomáticos e significativamente com deficiência depois de tentar pelo menos dois medicamentos, ou que desenvolvem efeitos colaterais intoleráveis são considerados refratários medicação.
Casos refratários medicamente ET são elegíveis para intervenções cirúrgicas. Direcionamento do ventralis intermedius (Vim) núcleo do tálamo, uma estrutura de chave cerebello-motor de retransmissão, com eletrodos de4 (DBS) de estimulação profunda do cérebro ou ablação por radiofrequência pode ajudar a aliviar tremores5,6. No entanto, ambos são procedimentos neurocirúrgicos abertos, com potenciais complicações, incluindo infecção e hemorragia. DBS mais envolve implantação crônica de um eletrodo intracraniano e bateria sobre o peitoral maior. Além disso, os pacientes necessitam de anestésicos, e no caso de DBS uma anestesia geral, bem como o hospital fica variando de um a vários dias.
Guiada por senhor Focused ultrasound (MRgFUS) é uma técnica não-invasiva emergente para tratar várias desordens neurológicas e psiquiátricas. O dispositivo é composto por um capacete que se concentra mais de 1000 feixes de ultra-som de transdutores independentes através do crânio intacto. Alta intensidade MRgFUS podem gerar calor no alvo levando a necrose coagulativa. Um multi centrado Souza-controlado randomizado de thalamotomy para tremor essencial demonstrado melhoria de 47% na pontuação de tremor que era durável em 12 meses7. Este resultado levou-se a aprovação reguladora de MRgFUS como uma modalidade de tratamento e a adição posterior de MRgFUS ao Arsenal do clínico para gestão de tremor. Este protocolo detalha as etapas de seleção dos pacientes, preparação e sonication, bem como os elementos importantes do seguimento do paciente.
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Protocol
Todas as experiências humanas foram aprovadas pelo Conselho de ética de pesquisa institucional no centro de Ciências da saúde de Sunnybrook.
1. se o paciente identificação
- Administrar o consentimento informado com o paciente ou substituam o tomador de decisão. Explica os potenciais efeitos adversos relacionados com o procedimento, tais como déficits neurológicos e sangramento, ao paciente.
- Avalie o paciente candidato para MRgFUS thalamotomy. Um médico com especialidade em distúrbios do movimento deve realizar a avaliação.
Nota: É importante descartar diagnósticos diferenciais como tremor distônicos, doença de Parkinson e tremor psicogênica. Além disso, o neurologista deve avaliar se os ensaios adequados de tratamentos médicos foram tentados, e o paciente considerado tratamento-refratário. - Verificar se há contra-indicações tais como a incapacidade de tolerar uma ressonância magnética.
- Avalie a aptidão física do paciente junto com um anestesista.
Nota: Ativo de doença cardíaca, função renal prejudicada e propensão para o sangramento são todas as contra-indicações para MRgFUS. - Obter bloodwork como contagem de glóbulos completa, eletrólitos, creatinina e painel de coagulação como parte do processo de triagem.
- Realizar um exame neurológico completo (tabela 1) e use a escala de avaliação clínica para tremor (CRST) para invalidez e tremor de documento. É útil administrar também uma escala do padrão de qualidade de vida para capturar essas informações na linha de base e segui-lo ao longo do tempo.
2. configuração de imagem
- Obter uma tomografia antes do dia de tratamento para avaliar para qualquer calcificações intracranianas e a espessura do crânio.
Nota: A tomografia computadorizada devem ter pelo menos 512 por resolução 512, 1 mm de espessura com zero espaçamento, cobrindo o crânio inteiro do topo à base do crânio. - Obter uma verificação do senhor antes do dia do tratamento para excluir contra-indicações tais como hemorragia intracraniana anterior ou tumor cerebral.
- Use um transdutor de capacete comercialmente disponíveis com 1.024 elementos independentes, cada um com frequência central 650 kHz e integrada com um senhor de 3 Tesla scanner8. Termometria de MRI está disponível para fornecer um feedback em tempo real da temperatura do alvo.
3. se o paciente preparação
- Aconselhe o paciente não tomam a sua medicação para tremor essencial no dia do tratamento e não ter nada pelo início de boca à meia-noite na noite antes da cirurgia.
- Internar o paciente do hospital, normalmente através do mesmo dia da cirurgia.
- Certifique-se de toda a equipe está presente: neurocirurgião, neurologista de desordem de movimento, físico, técnico de imagem e anestesista.
Nota: Um anestesista deve estar disponível para apoiar o paciente durante o procedimento em caso de desconforto, ansiedade e vertigem/vómitos, mantendo que o paciente consciente o tempo todo. - Colocar o equipamento de aspiração nas proximidades para manutenção de emergência das vias respiratórias e linhas intravenosa periféricas no caso de medicamentos precisam ser administrado com urgência.
- Anexe os monitores não invasiva da saturação de oxigênio, eletrocardiograma, pressão arterial e frequência cardíaca.
- Inserir um cateter de Foley, se necessário, o paciente a esvaziar sua bexiga.
- Colocar meias de compressão graduada no paciente para ajudar a prevenir a trombose venosa profunda nos membros inferiores.
- Cuidadosamente verificar lesões do couro cabeludo e raspar o cabelo completamente.
- Coloque a armação estereotáxica com a ajuda de um neurocirurgião e aplicar anestesia local (por exemplo, lidocaína ou bupivacaina) dos locais de 4 pinos.
- Coloca o diafragma de borracha na cabeça do paciente.
Nota: Porque o espaço entre o transdutor e o couro cabeludo é preenchido com água desgaseificada, um diafragma de borracha circunda a cabeça do paciente para evitar que a água vazando. Água fria é divulgada, levando embora qualquer excesso de calor do couro cabeludo. - Certifique-se que o paciente não tem quaisquer componentes ferrosos antes de entrar na sala de procedimento.
- Tem a mentira paciente plana, cabeça dentro do capacete do ultra-som.
- Cobrir o paciente com uma manta de aquecimento para evitar a hipotermia.
Nota: A temperatura na sala de tratamento é de aproximadamente 15 ° C.
4. alvo seleção do núcleo do tálamo Vim
- Executar uma verificação de senhor preliminar 3D localizador e sequência ponderadas em T2 com pelo menos axial e sagital aviões imediatamente antes da sonication para registrar o paciente de varreduras de CT/RM de pré-tratamento.
- Fundir os novos scans com o pré-tratamento de MRI e CT.
- Contorne quaisquer lesões no couro cabeludo, calcificações no cérebro, seios e volumes de ar como zonas de não-passe para que os transdutores possam evitar essas áreas específicas.
- Escolha o alvo sobre o corte de imagem ponderado T2 axial através da comissura anterior (AC) e comissura posterior (PC).
Nota: Existem diferentes abordagens para a identificação e segmentação do núcleo de Vim do tálamo. Dado que o Vim não é visível até em imagens de 3T, sua localização é deduzida em relação ao marcos anatômicos conhecidos (ou seja, direcionamento indireto).- A nível da linha AC-PC, começam em 25% da distância comissuras, à frente do PC. Isto é tipicamente aproximadamente 6 mm.
Nota: A distância média de AC-PC em humanos é de 24 a 28 mm e pode variar de 20-30 mm. dividindo a distância em aposentos, um começa definindo o ponto que é ¼ da distância da distância ântero-posterior, à frente do PC. - Lateralmente, selecione um ponto a meio caminho entre o ponto 14 mm lateral mediana e o ponto de 11,5 mm lateral à borda lateral do ventrículo, a nível do avião AC-PC.
- Fazer pequenos ajustes de acordo com o real comprimento e largura do terceiro ventrículo e anatomia regional do paciente específico.
Nota: O terceira ventrículo largura pode variar amplamente, especialmente em pacientes idosos. É importante estar consciente das fibras da cápsula internas, ao determinar a lateralidade do alvo proposto. Uma abordagem individualizada, levando em consideração a anatomia específica do paciente, é fundamental.
- A nível da linha AC-PC, começam em 25% da distância comissuras, à frente do PC. Isto é tipicamente aproximadamente 6 mm.
5.Entrega de ultra-som
- Fornece um botão stop para o paciente, assim que eles podem abortar o fornecimento de energia a qualquer momento.
- Executar um teste sonication em baixa energia, elevando a temperatura da região de destino para cerca de 45 ° C.
- Verificar o alinhamento do volume aquecimento do alvo e correto em todas as três dimensões
- Elevar a temperatura na sequência de aproximadamente 50 ° C.
- Após cada sonication, realizar um exame de rastreio de potência do motor e a sensação de leve toque junto com um teste para o tremor do paciente.
Nota: neste momento, o paciente pode sentir tontura transitória, formigamento ou dormência. - Ajustar o alvo (ou seja, mover anterior, se o paciente relata parasthesias) de acordo com as respostas do paciente antes de aumentar a energia para fazer a lesão permanente em torno de 55-60 oC.
- Repita o sonication até o tremor é reduzido a um nível satisfatório.
Nota: 12-29 sonications cada com uma duração de 10-25 s normalmente são administrados em incrementos de 0, 1 ou 2 ° C, em um paciente acordado.
6. pós-tratamento
- Imediatamente após o tratamento, realize um T2-weighted MRI para avaliar o tamanho da lesão e achados radiológicos associados tais como edema.
- Satisfatória, uma vez que leve o paciente fora do scanner e remova a moldura.
- Verifica sites de pin para o sangramento. Alguns minutos de pressão geralmente vão parar com isso.
- Realize outro exame neurológico (tabela 1).
Nota: Este exame é importante para descartar eventuais déficits neurológicos como parestesia, fraqueza, discurso ou déficits visuais. - Admita o paciente para uma unidade de pós-cirúrgica durante a noite para observação.
- Realize uma ressonância magnética no dia pós-tratamento para confirmar a presença da lesão e descartar quaisquer efeitos adversos.
- Solicitar avaliação por um neurocirurgião, se um evento adverso (por exemplo, massa efeito na hemorragia intracraniana, imagem, ou diminuição do nível de consciência) é detectado.
- Descarregue o paciente da manhã se eles estão fazendo bem.
7. acompanhamento
- Agenda do paciente para seu acompanhamento primeiro visitar cerca de 1 semana após o tratamento.
- Revise os sintomas de tremor, efeitos colaterais, mudanças de medicação e exame neurológico do paciente.
- Execute a medida CRST e qualidade de vida para documentar e acompanhar, tremor e deficiência.
- Documento a quaisquer eventos adversos, incluindo pin-site infecção, déficit motor, distúrbios sensoriais e problemas de fala.
- Solicite avaliação de um evento adverso por um médico, se necessário. Se o paciente tem um novo déficit neurológico para descartar a etiologia intracraniana como hemorragia, solicite uma tomografia computadorizada.
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Representative Results
Redução a longo prazo em tremor na extremidade tratada é em média 50% em 3 meses e 40% em 12 meses. O sucesso do tratamento pode ser avaliado imediatamente após sonication através de achados radiológicos de uma lesão no Vim (Figura 1) e desempenho na clínicas medidas tais como a espiral de mão-extraídas de teste (Figura 2). Além disso, a termografia intra-operatória do senhor fornece feedback em tempo real com a temperatura-alvo. Uma lesão permanente é esperada quando a temperatura atinge 55-60 ° C.
Um paciente deve ser avaliada para eventos adversos radiograficamente e clinicamente. MRI deve revelar qualquer edema, hemorragia e mal-posicionamento da lesão. Enquanto o edema geralmente é visto com a lesão, é normalmente assintomática para o paciente e não garante qualquer intervenção clínica. Os sites do pino devem ser examinados para infecção e o couro cabeludo para qualquer pós-tratamento de lesões. Infecção de tecidos moles no sites pin (por exemplo, vermelhidão, sensibilidade e inchaço) pode ser tratada com um curso curto de antibióticos orais. Se um cuidadoso exame neurológico revela qualquer novos déficits neurológicos, tais como fraqueza, problemas sensoriais, ataxia e o paciente deve ser avaliado e tratado pelo médico apropriado.
Figura 1: 3T-MRI Axial ponderado T2. Imagens do direito unilateral thalamotomy para um paciente com tremor essencial Medicamente refractários aos dias 1, 7, 30 e 90 após o tratamento. Setas pretas estão apontando para o Vim. Esta figura foi modificada de referência6.
Figura 2: Melhora clínica representativa no teste de desenho espiral (A), o Arquimedes espiral é uma ferramenta clínica, usada para medir a severidade de tremor essencial. A espiral também fornece informações sobre o eixo de orientação de tremor. Desenhos à mão livre em espiral de um paciente imediatamente antes (esquerda) e thalamotomy (à direita) imediatamente após demonstram melhora dramática. (B) durante a escala de avaliação clínica para tremor (CRST), o paciente é convidado a completar vários desenhos de linha. Os desenhos do paciente antes do tratamento e 3 meses após o tratamento novamente demonstram melhora significativa. Esta figura foi modificada de referência6. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
| Estado de alerta e orientação | |
| Nervos cranianos | Nervos cranianos II a XII |
| Exame sensorial | Dor |
| Posição | |
| Vibração | |
| Leve toque | |
| Exame motor | Força |
| Tom | |
| Reflexos | Reflexos profundos |
| Reflexos patológicos | |
| Coordenação e equilíbrio | Dedo ao nariz teste |
| Calcanhar para testes de canela | |
| Movimentos rápidos alternados | |
| Calcanhar-de-pau andando | |
| Teste de Romberg |
Tabela 1: Lista de verificação para um exame neurológico completo.
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Discussion
MRgFUS em alta intensidade canaliza pode criar uma lesão intracraniana. Atual MRgFUS de alta intensidade com modo de onda contínua de 650 kHz foi otimizado para ablação térmica de estruturas profunda do cérebro, como o tálamo Vim. O uso de MRgFUS tem algumas vantagens sobre técnicas existentes como DBS, radiocirurgia faca de gama ou ablação por radiofrequência para tratamento-refratário ET. DBS é um procedimento cirúrgico aberto que pode ser associado com potenciais complicações relacionadas ao dispositivo, incluindo o mau funcionamento de ferragem, ruptura e esgotamento da bateria. Ablação por RF é também um procedimento aberto e associado a passagem trans-cortical de eletrodos de cérebro. Embora radiocirurgia é uma alternativa não-invasiva, os efeitos da gama faca thalamotomy são variáveis e retardada, exigindo muitas vezes semanas ou meses para se tornar perceptível10. O acoplamento de Termografia de MRI e FUS permite que os cirurgiões para monitor lesão local, temperatura e tamanho em tempo real, reduzindo assim o risco de efeitos adversos devido à má colocação das lesões.
No entanto, MRgFUS não é sem risco. Lesão térmica ao tecido circundante, com dor associada ou lesão neurológica, pode ocorrer se as lesões são muito superficiais, perto do crânio, ou adjacentes a regiões eloquentes. Avanços tecnológicos no processamento de imagens software, tais como a integração da fibra rastreamento tecnologia11, permitirá mais fácil posicionamento e localização do tálamo Vim, diminuindo, assim, possivelmente a duração do processo de destino e o ocorrência de efeitos adversos. Além disso, vários fatores pacientes são importantes a considerar para maximizar a eficiência do tratamento MRgFUS. Forma, espessura e densidade do crânio são elementos críticos correlacionados com a quantidade de energia acústica necessária para ablação bem sucedida. Do ponto de vista acústico, finos e grandes crânios são em geral mais fácil de tratar. Crânios de densa, particularmente se o volume do crânio também é pequeno, energias superiores são exigidas resultando em maior aquecimento do crânio para os pacientes. Crânio e couro cabeludo de aquecimento podem ser uma fonte de desconforto e podem levar a sequelas a longo prazo. Circula água fria a temperaturas baixas (10-15 ° C) entre sonications é útil para minimizar o aquecimento.
Durante o processo de sonication, ajustar o local de destino com base na resposta do paciente é a chave. Para evitar déficits sensoriais permanentes se pacientes relatam sintomas sensoriais temporários, normalmente mover nosso alvo 1 mm anterior, longe do relé sensorial e proceda à sonicação novamente para verificar se há eventos adversos e resposta clínica. A equipe de tratamento deve ser ciente da anatomia em torno do Vim, como sua adjacência da cápsula interna na dimensão lateral e inferior. Por exemplo, edema pode estender a cápsula interna de substância branca se o tamanho da lesão é grande ou a forma oblíqua. Portanto, um alvo particularmente lateral garante um cuidado adicional.
MRgFUS de alta intensidade é uma opção eficaz para o tremor essencial e atualmente está sendo investigado em outras doenças, tais como o TOC e a doença de Parkinson, onde uma lesão focal pode ser benéfica para tratar sintomas clinicamente refratários. Os resultados desses ensaios ajudará a determinar que papel, se for o caso, MRgFUS pode jogar na gestão destes transtornos, como uma intervenção cirúrgica menos invasiva para circuitos do cérebro patológico.
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Disclosures
KH é um inventor em patentes e pedidos de patentes relacionados com neuroablation com ultrasound focalizado. NL e KH serviram como consultores pagos para Fundação ultra-som focado (FUSF). FUSF é uma organização independente, sem fins lucrativos cujo objetivo é o avanço da pesquisa em tecnologia de ultrassom focalizado e suas aplicações. YM, YH, BS, MLS e NS não tem nenhum conflito para declarar.
Acknowledgments
Nós não temos nenhuma fonte de financiamento para este artigo a reconhecer.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| InSightec ExAblate Neuro system | InSightec | The ExAblate Neuro consists of a helmet transducer with 1,024 independent elements, each with central frequency 650 kHz and is integrated with a 3 Tesla MR scanner. | |
| 3 Tesla MRI scanner | |||
| MRI compatible Cosman-Roberts-Wells (CRW) stereotactic frame | |||
| 20 mL of 1% lidocaine with 1:100,000 epinephrine | |||
| hair shaver/clipper | |||
| warming blanket | |||
| compression stockings |
References
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