Implante DBS se adapta aos sinais neurais do paciente

May 10, 2018 - Cientistas nos EUA desenvolveram um novo método de estimulação cerebral profunda (DBS) para tratar os sintomas da doença de Parkinson. Enquanto a DBS para Parkinson atualmente é administrado continuamente, a nova abordagem usa DBS adaptativo, no qual a amplitude da estimulação é modificada em tempo real em resposta a assinaturas neurais de comprometimento motor ou de efeitos adversos induzidos pela estimulação.

Para testar sua abordagem, os pesquisadores testaram a DBS adaptativo em dois pacientes com doença de Parkinson, usando uma prótese neural totalmente implantada que permitia o uso do sensor cerebral para controlar a amplitude da estimulação (J. Neural Eng. 15 046006).

DBS adaptativo com controle totalmente incorporado

O DBS pode ser um tratamento eficaz para a doença de Parkinson, mas tem limitações que reduzem a eficácia para pacientes individuais e impedem o uso mais difundido da técnica. Por exemplo, os médicos treinados devem programar os implantes. Também pode ser demorado e, para alguns pacientes, ajustes satisfatórios nunca são alcançados.

"Esta é a primeira demonstração de DBS adaptativo na doença de Parkinson usando um dispositivo totalmente implantado e sensor neural", disse o autor sênior Philip Starr, da Universidade da Califórnia, em San Francisco. "Nossa abordagem usa um algoritmo para medir o feedback neural do paciente a partir da superfície do cérebro e alterar a estimulação em tempo real. Desta forma, evitamos que a estimulação seja muito intensa quando não é necessária, o que pode causar efeitos adversos, como movimento involuntário". Conhecido como discinesia ".

O dispositivo funciona usando uma oscilação gama cortical de banda estreita (60-90 Hz) associada à discinesia como um sinal de controle. Um algoritmo DBS adaptativo reduz a tensão de estimulação quando a atividade oscilatória gama é alta (indicando discinesia provável) e aumenta a tensão quando ela é baixa.

Além de testar o sistema DBS adaptativo, os pesquisadores também completaram uma sessão de controle de DBS em malha aberta. Eles observaram que, em ambos os pacientes, a energia total liberada pela estimulação adaptativa era substancialmente menor que a da estimulação de ciclo aberto, mantendo a eficácia terapêutica. O algoritmo executou como esperado, detectando apropriadamente mudanças na potência da banda gama e desencadeando a redução de tensão quando o limite gama foi excedido.

"Reduzir a corrente de estimulação sem perder o benefício terapêutico pode reduzir os efeitos adversos induzidos pela estimulação. Também pode prolongar a duração da bateria ou permitir que os geradores de pulso relativamente grandes que usamos atualmente sejam reduzidos", explicou a primeira autora, Nicole Swann. "Além disso, alguns dos pacientes com doença de Parkinson que mais necessitam de DBS também estão entre os mais difíceis de programar com sucesso: aqueles que alternam entre estados extremos de discinesia e bradicinesia com pouco tempo intermediário. DBS adaptativo pode ser muito eficaz para eles. "

"Este estudo é uma demonstração da viabilidade da DBS adaptativo", disse Starr. "Agora, mais trabalho é necessário com um ensaio em larga escala." Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Medicalphysicsweb.