„Rozrusznik mózgu” znacznie łagodzi objawy
- Ponad 10 milionów ludzi na świecie cierpi na chorobę Parkinsona, na którą obecnie nie ma lekarstwa.
- Głęboka stymulacja mózgu (DBS) to zabieg chirurgiczny, który pomaga złagodzić niektóre objawy ruchowe tej choroby.
- Osoby chore na Parkinsona mogą nadal mieć problemy z poruszaniem się, mimo stosowania obecnie stosowanej metody DBS.
- Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco odkryli, że adaptacyjna głęboka stymulacja mózgu wykorzystująca sztuczną inteligencję może skrócić czas występowania najbardziej uciążliwych objawów choroby Parkinsona o około 50%.
Ponad 10 milionów ludzi na świecie cierpi na chorobę Parkinsona — schorzenie neurologiczne, które wpływa na zdolność poruszania się i równowagę człowieka.
Chociaż na chwilę obecną nie ma lekarstwa na chorobę Parkinsona, prowadzone są liczne badania mające na celu znalezienie sposobów łagodzenia objawów tej choroby.
Jedną z takich metod jest głęboka stymulacja mózgu (DBS) — zabieg chirurgiczny, podczas którego elektrody wszczepia się w określone obszary mózgu człowieka, które są połączone z wewnętrznym generatorem impulsów (IPG) umieszczonym pod skórą w pobliżu obojczyka, tworząc „rozrusznik mózgu”.
DBS pomaga łagodzić objawy ruchowe choroby Parkinsona, takie jak drżenie i dyskineza.
„Chociaż standardowe metody leczenia, takie jak konwencjonalna stymulacja DBS (cDBS), dobrze sprawdzają się w zmniejszaniu problemów ruchowych związanych z chorobą Parkinsona, niektórzy pacjenci — nawet po zoptymalizowaniu intensywności stymulacji w przypadku cDBS — mogą nadal doświadczać uciążliwych zmian objawów w ciągu dnia, na przykład w odpowiedzi na leki stosowane w leczeniu choroby Parkinsona” — wyjaśniła dr Stephanie Cernera, adiunkt na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco (UCSF). Wiadomości medyczne dzisiaj.
„W rezultacie u pacjentów stosujących cDBS mogą wystąpić objawy przełomowe, wynikające z okresów niedostatecznej lub nadmiernej stymulacji” – dodała Cernera.
„Dlatego obecne terapie nie są optymalne dla wszystkich pacjentów. Niedostymulacja może wystąpić w okresach, gdy lek pacjenta przestaje działać i wymagana jest większa stymulacja niż ta zaprogramowana dla cDBS. Nadmierna stymulacja może wystąpić w okresach, gdy lek jest aktywny, a skutki uboczne wywołane stymulacją mogą wystąpić. Te wahania objawów mogą negatywnie wpływać na codzienne czynności i jakość życia” – wyjaśniła.
Obok dr n. med. Cariny R. Oehrn i dr n. med. Lauren H. Hammer Cernera jest współautorką pierwszego i drugiego opracowania dotyczącego zastosowania adaptacyjnej głębokiej stymulacji mózgu (aDBS) w leczeniu choroby Parkinsona.
W tym niewielkim badaniu naukowcy odkryli, że aDBS przy użyciu
Badanie zostało niedawno opublikowane w czasopiśmie
W ramach badania Cernera i jej współpracownicy przeprowadzili badanie kliniczne z udziałem czterech uczestników cierpiących na chorobę Parkinsona, którzy już korzystali z konwencjonalnej metody DBS.
„Wiedzieliśmy, że konwencjonalna DBS nie była optymalna dla naszych czterech pacjentów, ponieważ nadal zgłaszali oni uciążliwe objawy motoryczne i wahania motoryczne podczas klinicznie zoptymalizowanej konwencjonalnej DBS” – wyjaśnił Cernera. „Postawiliśmy hipotezę, że adaptacyjna DBS zmniejszy ich problemy z ruchem w ciągu dnia, ponieważ skutecznie zwiększa i zmniejsza stymulację, gdy pacjenci jej potrzebują”.
„Adaptacyjny DBS stale monitoruje sygnał mózgowy, który najlepiej śledzi objawy pacjenta” – kontynuowała. „Gdy algorytm wykryje zmianę w sygnale mózgowym, dostosowuje intensywność stymulacji w czasie rzeczywistym. Oznacza to, że urządzenie dostarczy odpowiednią ilość stymulacji, której pacjent potrzebuje, aby odpowiednio kontrolować swoje objawy”.
Aby wdrożyć adaptacyjną metodę DBS, autorzy opracowali oparty na danych proces analizy, który identyfikuje sygnały mózgowe wskazujące na zmiany objawów, a także adaptacyjne algorytmy DBS osadzone w urządzeniu badawczym.
„Obecnie stosowane standardowe metody leczenia choroby Parkinsona — takie jak konwencjonalna DBS — nie są optymalne dla każdego pacjenta” — powiedział Cernera.
Dodała, że:
„Postanowiliśmy stworzyć ten kanał i algorytmy, ponieważ pacjenci z chorobą Parkinsona nadal doświadczają uciążliwych wahań objawów. Chcieliśmy stworzyć algorytm, który wykorzysta zidentyfikowany sygnał mózgowy do automatycznego dostosowywania amplitudy stymulacji w czasie rzeczywistym do konkretnych potrzeb pacjenta. W przeciwieństwie do standardowej DBS, która zapewnia stałą intensywność stymulacji, adaptacyjna DBS dostosowywałaby intensywność stymulacji na podstawie bieżącego stanu pacjenta mierzonego za pomocą sygnału mózgowego”.
W toku badań naukowcy odkryli, że adaptacyjna DBS pomogła złagodzić najbardziej uciążliwe objawy choroby Parkinsona u uczestników badania o około 50% w porównaniu z konwencjonalną DBS.
„W naszych badaniach odkryliśmy, że adaptacyjna DBS skraca czas występowania uciążliwych objawów motorycznych o połowę w porównaniu z konwencjonalną DBS i poprawia jakość życia pacjentów” – powiedziała Cernera.
„Aby mieć pewność, że adaptacyjna DBS nie łagodzi najbardziej uciążliwego objawu motorycznego kosztem innych objawów motorycznych lub niemotorycznych, monitorowaliśmy również szereg innych objawów motorycznych (takich jak zaburzenia mowy i chodu) i niemotorycznych (sen, nastrój, lęk). Odkryliśmy, że adaptacyjna DBS nie różni się od konwencjonalnej DBS, a w niektórych przypadkach nawet łagodzi inne objawy motoryczne” – dodała.
„Spersonalizowaliśmy każdy adaptacyjny algorytm DBS, aby zająć się najbardziej uciążliwym objawem każdego pacjenta” — zauważył Cernera. „To sprawiło, że pomyśleliśmy, że zmieniamy coś, co naprawdę ma znaczenie dla pacjenta i poprawi jego jakość życia. Byliśmy podekscytowani, że możemy potwierdzić nasze hipotezy w naszym badaniu”.
Po przejrzeniu tego badania, dr Jean-Philippe Langevin, certyfikowany neurochirurg i dyrektor programu neurochirurgii naprawczej i głębokiej stymulacji mózgu w Pacific Neuroscience Institute w Santa Monica w Kalifornii, który nie był zaangażowany w te badania, powiedział: MNT że był on bardzo dobrze zaprojektowany i solidny, gdyż wykorzystywał podejście ślepe i krzyżowe.
Dodał również, że odkrycia te są przełomowe na wielu poziomach.
„Autorzy odkryli, że stosowanie adaptacyjnej stymulacji podczas DBS jest skuteczniejsze niż przewlekła, ciągła stymulacja w leczeniu objawów choroby Parkinsona” – wyjaśnił Langevin.
„To jest kluczowe odkrycie, ponieważ adaptacyjna stymulacja dostarcza stymulację na żądanie, w przeciwieństwie do ciągłej, stałej stymulacji. Dostarczając stymulację tylko wtedy, gdy jest potrzebna, terapia DBS może zostać ulepszona poprzez zmniejszenie potencjalnych skutków ubocznych, a także wydłużenie żywotności wszczepialnej baterii. Z tych powodów adaptacyjna stymulacja byłaby sensowna, nawet gdyby była równa ciągłej stymulacji; ale autorzy faktycznie odkryli, że jest potencjalnie lepsza, ponieważ zapewnia dodatkową stymulację tylko wtedy, gdy jest potrzebna”.
– Jean-Philippe Langevin, lekarz
„Pomimo wszelkich dostępnych metod leczenia i zoptymalizowanej terapii, choroba Parkinsona nadal powoduje u pacjentów poważne upośledzenie” – dodał.
„Każda nowa lub ulepszona skuteczność terapii miałaby bezpośredni wpływ na jakość życia naszych pacjentów. Uważam, że najważniejszym krokiem byłoby rozszerzenie badania na większą próbkę. Technologia obecnie dostępna na rynku jest już niemal w stanie wdrożyć tę strategię leczenia” — zauważył Langevin.
MNT rozmawiałem również z dr. Shabbarem F. Danishem, Amerykańskim Kolegium Neurochirurgii i profesorem na Wydziale Neurochirurgii Uniwersytetu Jersey Shore w stanie New Jersey, na temat tego badania.
„To prawdziwy postęp w tej dziedzinie i znaczący krok naprzód w opiece nad tymi pacjentami” – powiedział Danish, który nie brał udziału w badaniu.
„Obecnie nie ma lekarstwa na [Parkinson’s] choroba. W rezultacie musimy nadal udoskonalać nasze metody leczenia, aby móc kontrolować objawy choroby. Musimy lepiej zrozumieć, które sygnały w mózgu korelują z określonymi grupami objawów, abyśmy mogli tworzyć bardziej ukierunkowane metody leczenia”, podsumował.
