3 d电脑模型可以帮助改进目标脑深部电刺激治疗肌张力障碍
尽管脑深部电刺激可以是一种有效的治疗肌张力障碍——一个潜在的严重的运动障碍的治疗并不总是有效,不得直接或好处。精确放置DBS电极是几个因素之一,会影响结果,但很少有研究试图确定“甜蜜点”,电极位置产生最好的结果。
研究人员在cedars - sinai,使用一组复杂的数据记录和成像扫描的病人在接受成功的植入,创造了3 d电脑模型,绘制出大脑区域参与肌张力障碍。模型识别解剖目标进行进一步的研究和提供信息的神经学家和神经外科医生手术时需要考虑规划和设备编程决策。
“我们知道DBS是治疗肌张力障碍,但我们不知道它是如何工作的以及为什么有些病人有更好的,比别人更快的结果。病人的年龄、疾病持续时间和其他潜在因素有一定的作用,和我们认为电极定位和设备编程至关重要,但没有共识的理想设备位置和最佳的编程策略,”米歇尔Tagliati说,运动障碍项目主任雪松西奈山。
“这建模铺平了道路建设的实际治疗和临床实验的目标,“添加Tagliati,一篇文章的资深作者现在可以在神经学上的在线版。
药物通常的第一线治疗肌张力障碍和其他几个运动障碍,但如果药物失败——经常发生——或者副作用过度,神经学家和神经外科医生可能补充脑深部电刺激。电导致植入在大脑深处,一个脉冲发生器放置在锁骨附近。之后程序与远程设备,手持控制器。
平息紊乱肌肉收缩的肌张力障碍,医生一般目标一个叫做苍白球的大脑结构,但研究电极接触的精确定位和最好的编程参数,如电刺激的强度和频率,是罕见的和冲突。找到最有效的微调设置可能需要数月时间。
回顾性研究中,研究人员检查了94名患者的数据库与最常见的遗传形式的肌张力障碍,DYT1曾接受DBS至少一年。他们选择21患者治疗反应好,编译他们的人口和治疗信息,并使用磁共振成像扫描与细网格创建三维解剖模型,展示相关的大脑结构的确切位置。
研究者模拟电极的放置位置时患者的大脑和实际的刺激参数输入计算机程序——“组织激活体积”模型计算特定于每个病人的详细信息和每一个电极。模型利用神经生理学原理——神经细胞应对DBS的方式——从电极电压分布的生物物理学,和苍白球和周围的解剖结构。
“我们发现,临床医生应用相对大量的精力去广大的苍白球,但普遍的地区大多数人要小得多。我们解释这是潜在的目标内的目标,如果我们的研究结果验证了在进一步的研究和临床实践,计算机建模可能会提供一个有着生理基础,数据驱动,可视化方法的临床决策,”Tagliati说。
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出版
泰勒张·m·Noecker罗恩·l·Alterman卡梅隆·c·麦金太尔,米歇尔Tagliati。定义一个治疗目标pallidal脑深部电刺激肌张力障碍。神经病学年鉴,2014年6月18日在线发表。doi: 10.1002 / ana.24187
