Summary
Высокой интенсивности МРТ руководствуясь сосредоточены УЗИ является новым неинвазивным методом для точно удалять ткани мозга. Было показано, чтобы быть безопасным и эффективным в лечении необходимо тремор медицински-огнеупорные материалы. Эта статья описывает протокол для таламотомия от отбора пациентов для установки оборудования для последующей деятельности после лечения.
Abstract
Основные тремор (ET) является наиболее распространенным типом тремора в взрослых. В то время как ET не приводит к снижению средней продолжительности жизни, инвалидов, связанные с ET может иметь значительное влияние на качество жизни, настроения, функциональной деятельности и социализации. Пациенты, страдающие от ET недостаточно очищенных с первой линии лекарства могут иметь право для альтернативных стратегий, такие как глубокая стимуляция мозга, радиочастотная абляция и МРТ руководствуясь сосредоточены УЗИ (MRgFUS). Высокой интенсивности MRgFUS является формирующейся механизм для лечения ET, ее привлекательность для пациентов, что он является неинвазивной и связан с короткой восстановления время, как пациенты домой на следующий день после лечения. В то время как MRgFUS центры по-прежнему ограничены, он станет важным для клиницистов рассмотреть MRgFUS качестве альтернативного лечения, особенно в случае пациента для которых открытая хирургия противопоказан. Эта статья конспектирует шаги отбора пациентов, Настройка оборудования, sonication и последующие после лечения, а также критические шаги, которые необходимо знать при выполнении процедуры MRgFUS.
Introduction
Основные тремор (ET) является наиболее распространенным расстройством движения, с распространенностью среди лиц 40 год возраста или старше1до 4%. Он характеризуется постуральной и намерение тремор с частотой около 4-7 Гц. Это обычно влияет на верхних конечностях, а также головы и голос, но может также рассматриваться в ногах. ET может быть сильно изнурительной, влияющих на способность управлять простой мероприятия повседневной жизни. 15 - 25% пациентов вынуждены преждевременно уйти в отставку в результате ET, и 60% больных не применяются для рабочих мест или акции из-за неконтролируемой пожимая2. Несмотря на эффективность первой линии терапии, такие как пропранолол или примидон3значительная доля больных не может терпеть или устойчивы к медицинского лечения. Пациенты, которые остаются симптоматическая и значительно инвалидов после попытки по крайней мере два лекарства, или развиваются нетерпимых побочные эффекты, считаются лекарства-огнеупорные материалы.
Медицински огнеупорные случаев ET подходящ для хирургических вмешательств. Ориентация брюшной щитомордник (Vim) ядра таламуса, структуру ключевых реле cerebello мотор, с глубоким мозга электроды стимуляции (DBS)4 или радиочастотная абляция может помочь облегчить толчки5,6. Однако оба являются открытые нейрохирургических процедур, с потенциальные осложнения, включая инфекции и кровотечения. DBS далее включает хронический имплантацию внутричерепных электродов и батареи над большую грудную основных. Кроме того пациенты требуют анестезии, и в случае DBS остается общей анестезии, а также больницы, от одного до нескольких дней.
MR-руководствуясь Focused УЗИ (MRgFUS) является новым неинвазивным методом для лечения различных неврологических и психиатрических заболеваний. Устройство состоит из шлема, который сосредотачивается более 1000 ультразвуковые лучи от независимых датчиков через нетронутыми череп. MRgFUS высокой интенсивности может генерировать тепло на цель, ведущих к коагуляционное некроза. Мульти центре Шам контролируемых рандомизированного таламотомия для основных тремор продемонстрировал 47% улучшения в тремор оценка, которая была прочной на 12 месяцев7. Этот результат привело к нормативного утверждения MRgFUS как метода лечения и последующего добавления MRgFUS в арсенале врача для управления тремора. Этот протокол подробно этапы отбора, подготовки и sonication, а также важных элементов пациента последующей деятельности.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Все человеческие эксперименты были одобрены Советом институциональной этики научных исследований в Саннибрук медицинских наук центр.
1. пациент идентификации
- Администрировать осознанного согласия с пациентом или заменить решения. Объясните потенциальные неблагоприятные события, связанные с процедуры, такие как кровотечение и неврологического дефицита, для пациента.
- Оценка кандидата пациента для MRgFUS таламотомия. Врача с опытом в движение расстройства должны выполнить оценку.
Примечание: Важно исключить Дифференциальные диагнозы дистонии тремор, болезни Паркинсона и психогенные тремор. Кроме того невролог следует оценить ли попытка испытания адекватного медицинского лечения, и пациент считается лечение-огнеупорные материалы. - Проверить наличие противопоказаний, таких как неспособность терпеть МРТ.
- Оцените пациента медицинской пригодности наряду с анестезиолога.
Примечание: Активной болезни сердца, нарушенная функция почек и склонность для кровотечения являются все противопоказания для MRgFUS. - Получите bloodwork полный кровяных клеток, электролитов, креатинина и коагуляции группа в рамках процесса отбора.
- Выполните полный Неврологический экзамен (Таблица 1) и клинические рейтинговой шкале для тремор (CRST) документ тремор и инвалидности. Полезно также применять шкалу стандарта качества жизни захватить эту информацию на базовые и следовать ему с течением времени.
2. Визуализация установки
- Получите КТ до дня обращения для оценки любого внутричерепных обызвествления и толщина черепа.
Примечание: КТ должен иметь по крайней мере 512 512 резолюции, толщина 1 мм с нулевой интервал, охватывающих весь череп с самого верха к основанию черепа. - Получите г-н сканирования до дня лечения необходимо исключить противопоказания как предыдущий внутричерепного кровоизлияния или опухоли мозга.
- Используйте преобразователь коммерчески доступных шлем с 1024 независимых элементов, каждый с центральной частотой 650 кГц и интегрировано с 3 Тесла MR сканера8. МРТ Термометрия предоставляется для обеспечения обратной связи реального времени целевой температуры.
3. пациент подготовка
- Консультировать пациента не принимать свои лекарства для основных тремор в день лечения и не иметь ничего в рот, начиная с полуночи в ночь перед хирургии.
- Проверьте пациента в больницу, обычно через же день операции.
- Убедитесь в наличии вся команда: нейрохирурга, невролога расстройства движения, физик, изображений техник и анестезиолога.
Примечание: Анестезиолог должен быть доступен для поддержки пациента на протяжении всей процедуры в случае дискомфорта, тревоги и головокружения/рвота, сохраняя сознательного пациента во все времена. - Место всасывания оборудования для обслуживания аварийных дыхательных путей и периферийных капельниц поблизости, в случае, если лекарства необходимо будет срочно.
- Прикрепите неинвазивные мониторы сердечного ритма, электрокардиограмма, кровяное давление и насыщение кислородом.
- Вставьте катетер Фоли, при необходимости, для пациента, чтобы очистить его мочевого пузыря.
- Положите окончил сжатия чулки на пациента, чтобы помочь предотвратить тромбоз глубоких вен нижних конечностей.
- Осторожно брить волосы полностью и для поражения волосистой части головы.
- Место стереотаксической рамы с помощью нейрохирурга и применять местной анестезии (например, лидокаин или bupivicaine) на 4-контактный сайтов.
- Место резиновой диафрагмы на головы пациента.
Примечание: Потому что пространство между преобразователем и волосистой части головы наполнен дегазации воды, диафрагмы резиновые окружает головы пациента для предотвращения утечки воды. Прохладная вода циркулирует, унося любое избыточное тепло от головы. - Убедитесь, что пациент не имеет каких-либо черных компонентов перед входом в комнату процедуры.
- У пациента ложью, плоские, головой в шлеме УЗИ.
- Обложка пациента с потепления одеяло для предотвращения переохлаждения.
Примечание: Температура в комнате лечения составляет около 15 ° C.
4. целевой отбор Vim ядра таламуса
- Выполните проверку MR предварительный 3D локализатор и T2-взвешенный последовательности с по крайней мере осевой и сагиттальной плоскостях непосредственно перед sonication зарегистрировать пациента до лечения CT/МРТ.
- Предохранитель новое сканирование с предварительной обработки МРТ и КТ.
- Контур любой поражений на коже головы, обызвествления в мозг, придаточных пазух носа и объемы воздуха как без перевал зон датчики могли избежать этих конкретных областях.
- Выберите цель на осевой Т2 взвешенных изображений резки через передней спайки (AC) и задней спайки (PC).
Примечание: Есть разные подходы к идентификации и ориентации Vim ядро таламуса. Учитывая, что Vim не видна даже на изображениях 3T, его местоположение выводится по отношению к известным анатомические ориентиры (т.е. косвенные нацеливания).- На уровне линии переменного тока-PC начинаются в 25% от intercommissural расстояния, предшествовавшие ПК. Как правило, это около 6 мм.
Примечание: Среднее расстояние AC-PC в организме человека составляет 24-28 мм и может варьироваться от 20-30 мм. разделение четверти расстояния, одна начинается с определения точки, который равен ¼ расстояние между передней заднего расстояния, предшествовавшие ПК. - Боков выберите точку посередине между точки 14 мм боковые средней линии и точки бокового 11,5 мм к краю бокового желудочка на уровне плоскости AC-PC.
- Сделать небольшие коррективы согласно фактической длины и ширины конкретного пациента третьего желудочка и региональных анатомии.
Примечание: Ширина третьего желудочка может широко варьировать, особенно у пожилых пациентов. Важно помнить внутренней капсулы волокон при определении Латеральность предлагаемого целевого объекта. Индивидуальный подход, принимая во внимание конкретные анатомии пациента, имеет решающее значение.
- На уровне линии переменного тока-PC начинаются в 25% от intercommissural расстояния, предшествовавшие ПК. Как правило, это около 6 мм.
5.УЗИ доставки
- Предоставляют кнопку Стоп для пациента, поэтому они могут прервать поставки энергии в любое время.
- Выполнить sonication тест на низкой энергии, повышение температуры в целевом регионе примерно 45 ° c.
- Проверьте выравнивание Отопление тома к целевому и правильной во всех трех измерениях
- Повышение температуры в дополнение к примерно 50 ° C.
- После каждого sonication выполните скрининг экзамен мощность мотора и ощущение легкого прикосновения наряду с тестом для пациента тремор.
Примечание: на данный момент, пациент может испытывать переходных головокружение, покалывание или онемение. - Скорректировать цели (т.е., перемещение передней, если пациент сообщает parasthesias) согласно реакции пациента до увеличения энергии, чтобы сделать постоянные поражения вокруг 55-60 oC.
- Повторите sonication до тех пор, пока тремор уменьшается до удовлетворительного уровня.
Примечание: обычно 12-29 sonications с продолжительностью 10-25 s осуществляется с шагом 0, 1 или 2 ° C в больной спит.
6. после лечения
- Сразу после лечения выполните МРТ, T2-взвешенный, чтобы оценить размер поражения и связанные радиологических выводы как отек.
- После удовлетворительного, принять пациента из сканера и удалить рамку.
- Проверьте закреплять сайты для кровотечение. Через несколько минут давления обычно будет остановить это.
- Выполните еще неврологический экзамен (Таблица 1).
Примечание: Этот экзамен имеет важное значение для исключения любых неврологического дефицита парестезии, слабость, речи или визуального дефицит. - Признать пациента к блоку послеоперационные ночь для наблюдения.
- Выполните МРТ на один день после лечения, чтобы подтвердить наличие поражения и исключает любые неблагоприятные события.
- Запрос оценки нейрохирург, если неблагоприятные события (например, массовый эффект на визуализации, внутричерепное кровоизлияние, или снижение уровня сознания) обнаружено.
- Выполнять пациента в первой половине дня, если они делают хорошо.
7. Последующая деятельность
- Расписание пациента для их первой последующей посетить около 1 недели после лечения.
- Обзор тремор симптомов пациента, побочные эффекты, изменения лекарства и Неврологический экзамен.
- Выполните CRST и качество жизни мера документ и следовать тремор и инвалидности.
- Документ любых неблагоприятных событий, включая ПИН сайт инфекции, моторного дефицита, сенсорные нарушения и проблемы речи.
- Запрос оценки неблагоприятных событий врачом, в случае необходимости. Запросить КТ, если пациент имеет новый неврологического дефицита для исключения внутричерепной этиологии например кровоизлияния.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Долгосрочное снижение тремора в обработанных конечности составляет в среднем 50% на 3 месяца и 40% в 12 месяцев. Успех лечения может оцениваться сразу после того, как sonication через радиологических выводы поражения в Vim (рис. 1) и производительность на клинических меры как спираль рисованной тест (Рисунок 2). Кроме того интраоперационная MR термография обеспечивает в реальном времени обратную связь для заданной температуры. Постоянные поражения ожидается, когда температура достигает 55-60 ° C.
Пациента следует оценивать для неблагоприятных событий радиологическом и клинически. МРТ должны раскрыть любой отек, кровоизлияния и мал размещение поражения. В то время как отеки обычно рассматривается с поражением, он обычно протекает бессимптомно для пациента и не гарантирует любые клинические вмешательства. Закреплять сайты должны рассматриваться для инфекции и головы для любого после лечения поражений. С краткий курс антибиотиков можно лечить инфекции мягких тканей на закреплять сайты (например, покраснение, болезненность и припухлость). Если тщательный Неврологический экзамен показывает любые новые неврологического дефицита, как слабость, сенсорные проблемы и атаксии, пациент должен оценивать и соответствующего врача.
Рисунок 1: осевой T2-взвешенный 3Т МРТ. Образы право одностороннего таламотомия для пациента с медицинским огнеупорные основных тремор в дни 1, 7, 30 и 90 после лечения. Черные стрелки указывают на Vim. Эта цифра была изменена ссылка6.
Рисунок 2: Представитель клинического улучшения на спирали рисунок test. (A) архимедова спираль является клинический инструмент, используемый для измерения тяжести основных тремора. Спираль также предоставляет информацию о тремор ориентации оси. Рисунки от руки спираль пациента сразу до (слева) и сразу же после (справа) таламотомия демонстрируют резкое улучшение. (B) во время клинической рейтинговой шкале для тремор (CRST), пациенту предлагается завершить несколько чертежей. Чертежи пациента до лечения и через 3 месяца после лечения вновь демонстрируют значительное улучшение. Эта цифра была изменена ссылка6. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
| Настороженность и ориентации | |
| Черепные нервы | Черепных нервов II-XII |
| Сенсорные экзамен | Боль |
| Позиция | |
| Вибрация | |
| Легкое прикосновение | |
| Мотор экзамен | Прочность |
| Тон | |
| Рефлексы | Глубоких сухожильных рефлексов |
| Патологических рефлексов | |
| Координации и баланса | Палец к носу тестирования |
| Пятки для тестирования шин | |
| Быстрое чередование движений | |
| Пятки ходьба | |
| Тест Ромберга |
Таблица 1: Контрольный список для полный Неврологический экзамен.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
MRgFUS на высокой интенсивности неинвазивно можно создать внутричерепных поражений. Текущий MRgFUS высокой интенсивности с незатухающая волна режим на 650 кГц была оптимизирована для тепловой абляции глубоких структур головного мозга, таких как Vim таламуса. Использование MRgFUS имеет некоторые преимущества над существующими методами например DBS, радиохирургия Гамма нож или радиочастотной аблации для лечения огнеупорные ET. DBS является открытым хирургическая процедура, которая может быть связан с потенциальных осложнений, связанных с устройством, включая аппаратные неисправности, поломки и истощения батарей. Аблация РФ также является открытой процедуры и связанные с транс корковых прохождение мозга электроды. Хотя гамма-нож является неинвазивной альтернативой, эффекты гамма нож таламотомия переменной и задержки, часто требуется стать заметным10недель до месяцев. Муфта МРТ термографии и FUS позволяет хирургов для монитора поражения местоположения, температуры и размера в режиме реального времени, тем самым снижая риск неблагоприятных событий из-за неправильного поражений.
Однако MRgFUS это не без риска. Тепла повреждений окружающих тканей, с боли, связанной или неврологические травмы, может произойти, если поражения слишком поверхностны, недалеко от черепа, или прилегающие к красноречивым регионов. Технологические достижения в визуализации программного обеспечения, таких как интеграция волокна, отслеживание технологии11, позволит легче позиционирования и целевых локализация Vim таламуса, тем самым возможно уменьшение длительности процедуры и возникновение неблагоприятных эффектов. Кроме того несколько пациентов факторами являются важными для обеспечения максимальной эффективности лечения MRgFUS. Череп плотности, толщины и формы являются важнейшими элементами, коррелирует с количество звуковой энергии, необходимой для успешной аблации. С акустической точки зрения тонкие и большие черепа являются в целом легче лечить. Для густым и плотным черепа особенно если объем черепа также мал, более высокие энергии требуется, что приводит к большей череп Отопление для пациентов. Череп и Отопление волосистой части головы может быть источником дискомфорта и может привести к долгосрочным осложнениям. Циркулирующих прохладной водой при низких температурах (10-15 ° C) между sonications полезно для сведения к минимуму Отопление.
Во время процесса sonication регулируя в целевое расположение, основанный на реакции больного является ключевым. Чтобы избежать постоянного дефицита чувств, если пациенты сообщают переходных сенсорные симптомы, мы обычно двигаться наша цель 1 мм передней, от чувств реле и повторно sonicate для проверки неблагоприятных событий и клинической реакции. Команда лечения должны быть осознает анатомии, окружающих Vim, например его примыканий к внутренней капсулы на боковой, уступает измерение. Например отек может распространяться на внутренней капсулы белого вещества, если имеет большой размер поражения или форма косой. Таким образом особенно боковые целевой гарантирует особую осторожность.
Высокой интенсивности MRgFUS является эффективным вариантом для основных тремор и в настоящее время изучаются в других расстройств, таких как ОКР и болезнь Паркинсона, где фокуса поражения могут быть полезными для лечения симптомов, медицински огнеупорные. Результаты этих исследований помогут определить, какую роль, если таковые имеются, MRgFUS могли бы играть в управлении этих расстройств, как менее инвазивные хирургические вмешательства для цепей патологии мозга.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
KH — изобретатель патентов и патентных заявок, связанных с neuroablation с фокусированного ультразвука. NL и KH служили платных консультантов для фонда сосредоточены УЗИ (FUSF). FUSF является независимой, некоммерческой организацией, целью которого является продвижение исследований в фокусированного ультразвука технологии и ее применения. YM, YH, BS, MLS и NS имеют конфликты не объявить.
Acknowledgments
У нас нет источника финансирования для этой статьи, чтобы признать.
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
- Louis, E. D., Ottman, R., Hauser, W. A. How common is the most common adult movement disorder? Estimates of the prevalence of essential tremor throughout the world. Mov Disord. 13, 5-10 (1998).
- Louis, E. D. Treatment of essential tremor: are there issues we are overlooking? Front Neurol. 2, 91 (2011).
- Zesiewicz, T. A., Encarnacion, E., Hauser, R. A. Management of essential tremor. Curr Neurol Neurosci Rep. 2 (4), 324-330 (2002).
- Yu, H., Neimat, J. S. The treatment of movement disorders by deep brain stimulation. Neurotherapeutics. 5 (1), 26-36 (2008).
- Niranjan, A., Raju, S. S., Kooshkabadi, A., Monaco, E., Flickinger, J. C., Lunsford, L. D. Stereotactic radiosurgery for essential tremor: Retrospective analysis of a 19-year experience. Movement Disorders: Mov Disord. , (2017).
- Lipsman, N., Schwartz, M. L., et al. MR-guided focused ultrasound thalamotomy for essential tremor: a proof-of-concept study. The Lancet. Neurology. 12 (5), 462-468 (2013).
- Elias, W. J., Lipsman, N., et al. A Randomized Trial of Focused Ultrasound Thalamotomy for Essential Tremor. N Engl J Med. 375 (8), 730-739 (2016).
- Hynynen, K., Jolesz, F. A. Demonstration of potential noninvasive ultrasound brain therapy through an intact skull. Ultrasound Med Biol. 24 (2), 275-283 (1998).
- Hamani, C., Lozano, A. M. Hardware-related complications of deep brain stimulation: a review of the published literature. Stereotact Funct Neurosurg. 84, 248-251 (2006).
- Lim, S. Y., Hodaie, M., Fallis, M., Poon, Y. Y., Mazzella, F., Moro, E. Gamma knife thalamotomy for disabling tremor: a blinded evaluation. Arch Neurol. 67, 584-588 (2010).
- King, N. K. K., Krishna, V., Basha, D., Elias, G., Sammartino, F., Hodaie, M., Lozano, A. M., Hutchison, W. D. Microelectrode recording findings within the tractography-defined ventral intermediate nucleus. J Neurosurg. 126, 1669-1675 (2017).
