DBS adaptativo aliviou consistentemente os sintomas de Parkinson no homem, 61

No aDBS, os sinais são ajustados automaticamente de acordo com as respostas individuais

19 de dezembro de 2024 - A estimulação cerebral profunda adaptativa (aDBS) resultou em alívio duradouro da bradicinesia e dificuldades de locomoção em um paciente com doença de Parkinson de 61 anos, cuja qualidade de vida também melhorou, escreveram os pesquisadores em um relato de caso sobre o homem.

Ao contrário do DBS convencional (cDBS), onde a estimulação elétrica do cérebro é constante ou ajustada manualmente pelos médicos em resposta aos sintomas, o aDBS ajusta automaticamente os sinais de acordo com as respostas individuais, usando registros em tempo real de sinais nervosos associados a flutuações motoras.

"Demonstramos que os parâmetros aDBS definidos por nosso fluxo de trabalho inicial permanecem apropriados por longos períodos e permitem a integração efetiva da terapia médica sem a necessidade de ajustes de algoritmo", escreveram os pesquisadores. O caso foi descrito em "Benefício clínico sustentado da estimulação cerebral profunda adaptativa na doença de Parkinson usando oscilações gama: um relato de caso" e publicado em Distúrbios do Movimento.

A doença de Parkinson é causada pela disfunção progressiva e morte dos neurônios dopaminérgicos, que são células nervosas responsáveis pela produção de dopamina, um mensageiro químico envolvido no controle motor.

O DBS é um tratamento cirúrgico estabelecido para o Parkinson e geralmente é usado para tratar seus sintomas motores em pessoas com doença avançada. Envolve a implantação de fios finos presos a eletrodos que são conectados a um pequeno dispositivo semelhante a um marca-passo colocado sob a pele para fornecer sinais elétricos em regiões-alvo do cérebro. Os pesquisadores mostraram que o aDBS crônico levou à redução dos sintomas motores e melhorou a qualidade de vida em comparação com o cDBS clinicamente otimizado ao longo de um mês. Sua eficácia a longo prazo permanece incerta, no entanto.

Testando aDBS

O homem tinha uma história de 15 anos de doença de Parkinson rígida acinética, caracterizada principalmente por rigidez, tremores e bradicinesia ou lentidão de movimento. Ele foi submetido a implante bilateral de DBS no núcleo subtalâmico (STN), uma região do cérebro importante para o movimento e que é considerada um alvo ideal para aliviar o congelamento e a rigidez.

Durante a cirurgia, pás foram colocadas no córtex sensório-motor, outra região do cérebro envolvida na função motora, para registrar a atividade neural, e foram conectadas a um dispositivo específico que permite a aDBS. Inicialmente, a cDBS foi otimizada por 23 meses, resultando em uma redução da dose diária equivalente de levodopa (LEDD), ou a soma de todos os medicamentos para Parkinson tomados. O homem ainda apresentou bradicinesia no lado direito, no entanto. O paciente começou a receber aDBS que foi otimizada com um algoritmo desenvolvido anteriormente que permitiu que ele se adaptasse às oscilações nas ondas gama cerebrais, ou seja, ondas cerebrais de ritmo rápido que ajudam as células nervosas a se comunicarem com eficiência, associadas aos níveis cerebrais de dopamina. Isso permitiu que ele aumentasse a estimulação quando as oscilações gama caíssem abaixo de certos níveis e diminuísse a estimulação quando aumentassem para evitar movimentos musculares repentinos e descontrolados, chamados discinesia, um efeito colateral comum dos tratamentos para Parkinson. No geral, aDBS reduziu as horas de vigília com bradicinesia de 23,5% para 11,1% sem aumentar a discinesia, e o homem também relatou bradicinesia e discinesia menos graves. As medidas foram avaliadas pelo paciente usando um diário digital e por meio de métricas objetivas de gravidade da bradicinesia e discinesia de um dispositivo vestível usado no pulso. Além disso, aDBS diminuiu o tempo relatado pelo paciente com distúrbios da marcha e melhorou sua qualidade de vida.

Nos meses oito e nove após o início do aDBS, houve uma redução do LEDD junto com o aumento do tempo gasto em altas amplitudes de estimulação, sugerindo que "o algoritmo se adaptou à redução da medicação, aumentando o tempo diário gasto em alta amplitude de estimulação, contribuindo para o controle contínuo da duração da bradicinesia", escreveram os pesquisadores, que pediram mais estudos com mais pacientes e durações de estudo mais longas "para confirmar o algoritmo e controlar a estabilidade do sinal ao longo da progressão da doença". Fonte: Parkinson´s News Today.

Novo estudo personaliza ainda mais a estimulação cerebral profunda

03 de Outubro, 2024 - A estimulação cerebral profunda (DBS) é um tratamento cirúrgico que proporciona alívio às pessoas com doença de Parkinson (DP) que apresentam sintomas de movimento e efeitos colaterais de medicamentos. Desde sua aprovação pela Food and Drug Administration (FDA) dos EUA para tratar os sintomas da DP em 2002, o DBS pode ajudar a reduzir as necessidades de medicamentos e estabilizar os sintomas. A gravidade dos sintomas da DP geralmente varia ao longo do dia – como o DBS fornece estimulação elétrica constante, pode haver momentos em que é muito ou pouco, o que limita sua eficácia.

Um estudo recente desenvolveu uma nova abordagem, conhecida como DBS adaptativo, que tem o potencial de personalizar ainda mais o tratamento DBS para Parkinson. Foi testado recentemente em um pequeno ensaio clínico relatado na Nature Medicine.

Utilizando algoritmos de computador personalizados e inteligência artificial (IA), o DBS adaptativo pode detectar alterações de sintomas em tempo real, monitorando a atividade cerebral específica de cada participante. Quando detecta mudanças, o sistema fornece pulsos elétricos calibrados com precisão para neutralizar essas mudanças.

O sistema fornece mais estimulação elétrica durante os períodos de rigidez (bradicinesia) e menos durante as fases de movimento involuntário (discinesia). Ele também ajusta a estimulação com base na eficácia da medicação levodopa, proporcionando mais estimulação quando a medicação desaparece e menos quando está ativa.

Sobre o estudo e resultados

estimulação cerebral profunda

O ensaio clínico envolveu quatro participantes que foram diagnosticados com Parkinson pelo menos seis anos antes. Cada participante foi submetido à cirurgia DBS convencional. Os pesquisadores coletaram dados de atividade cerebral para cada participante e, em seguida, usaram esses dados para criar algoritmos personalizados para detectar e responder às flutuações dos sintomas. Meses após a cirurgia inicial de DBS, cada participante foi transferido para DBS adaptativo.

Para comparar os dois tipos de DBS, os participantes alternaram entre a estimulação convencional e a versão personalizada a cada dois a sete dias durante um período de dois meses (um mês gasto com cada tipo de estimulação). Nem os participantes nem a maioria dos pesquisadores sabiam que tipo de estimulação estava sendo fornecida a qualquer momento. Os participantes relataram seus sintomas diariamente e monitores vestíveis detectaram mudanças em seus sintomas de movimento.

Todos os quatro participantes experimentaram uma redução de quase 50% no tempo gasto com seu sintoma mais problemático quando o DBS adaptativo estava ativo em comparação com a estimulação convencional. Eles relataram que seus piores sintomas passaram de persistentes por cerca de 25% do dia para cerca de 12%. Além disso, o DBS adaptativo não piorou outros sintomas relacionados à DP. No geral, os participantes relataram uma melhor qualidade de vida com DBS adaptativo.

Ao ajustar dinamicamente os parâmetros de estimulação com base em sinais cerebrais em tempo real, o DBS adaptativo parece oferecer um tratamento mais personalizado e eficaz para o Parkinson do que o DBS convencional.

Destaques

Um ensaio clínico envolveu quatro participantes para testar um tratamento cirúrgico chamado DBS adaptativo que detecta e responde à atividade cerebral para fornecer estimulação individualizada e personalizada para ajudar com os sintomas de Parkinson.

Todos os quatro participantes experimentaram uma redução de quase 50% no tempo gasto com seu sintoma mais problemático quando o DBS adaptativo estava ativo.

A DBS adaptativa não piorou outros sintomas relacionados à DP.

Os participantes relataram melhora na qualidade de vida com DBS adaptativo em comparação com DBS convencional.

O que isto significa?

O DBS adaptativo pode ser uma versão evoluída do tratamento DBS para melhorar os sintomas de movimento do Parkinson. O estudo descobriu que o uso de novas tecnologias pode personalizar ainda mais as correntes de DBS e tornar o DBS ainda mais eficaz no tratamento de sintomas problemáticos de DP. No entanto, o desenvolvimento de algoritmos personalizados para cada participante foi demorado neste pequeno estudo e levará tempo até que se torne amplamente disponível.

O que essas descobertas significam para as pessoas com DP agora?

É importante ter em mente que este foi um pequeno estudo de apenas quatro participantes. O estudo e sua tecnologia precisarão ser replicados em uma escala muito maior. Ainda assim, os resultados do estudo são empolgantes e trazem esperança para a comunidade de DP, conforme comprovado por sua cobertura da mídia. O conceito de DBS adaptativo pode eventualmente se tornar o padrão para o tratamento de DBS e, com mais desenvolvimento e refinamento, as pessoas com DBS convencional podem usar o DBS adaptativo no futuro.

O DBS adaptável ainda está em teste e não tem ampla disponibilidade. As pessoas devem conversar com seus médicos sobre suas opções de tratamento e, se tiverem DBS, pedir aos médicos ou à equipe de atendimento que os informem se um estudo DBS adaptativo semelhante começar a recrutar. Fonte: Parkinson org.

Marcapasso feito com IA reduz em 50% os sintomas da doença; veja como funciona

Pesquisadores da Universidade da Califórnia em São Francisco descobriram que o dispositivo pode controlar os movimentos durante o dia e a insônia durante a noite

20/08/2024 - O marcapasso cerebral aliado à abordagem de estimulação cerebral profunda adaptativa (ou aDBS) que usa inteligência artificial (IA), tem mostrado resultados positivos em tratar problemas de movimento e insônia em pessoas com Parkinson. Dois estudos realizados por pesquisadores americanos da Universidade da Califórnia em São Francisco mostraram evidências favoráveis ao dispositivo.

No primeiro estudo, publicado nesta terça-feira (19) na revista científica Nature Medicine, mostrou que a nova tecnologia, a qual utiliza sinais cerebrais, reduziu os sintomas incômodos dos participantes da pesquisa em 50%.

O marcapasso utiliza métodos derivados da inteligência artificial (IA) ​​para realizar o monitoramento da atividade cerebral do paciente em busca de mudanças nos sintomas. Assim, com um mecanismo de feedback contínuo, ele pode reduzir os sintomas logo que eles surgem. Isso faz com que as estimulações diárias sejam ajustadas, o que facilita a rotina das pessoas com Parkinson.

Nesta pesquisa, a equipe comparou esta tecnologia com uma implante cerebral conhecida como constante (ou cDBS). O pesquisadores conduziram um ensaio clínico com quatro pessoas para avaliar o funcionamento da abordagem durante a rotina do paciente.

"Tem havido muito interesse em melhorar a terapia DBS tornando-a adaptável e autorregulada, mas só recentemente as ferramentas e métodos certos ficaram disponíveis para permitir que as pessoas a utilizem a longo prazo em suas casas", disse Philip Starr, professor de cirurgia neurológica da cátedra Dolores Cakebread, codiretor da Clínica de Distúrbios do Movimento e Neuromodulação da UCSF e um dos principais autores do estudo, em comunicado.

O segundo, publicado no início deste ano, teve como conclusão que a ECP adaptativa tem o potencial de aliviar a insônia que aflige muitos pacientes com Parkinson.

"A grande mudança que fizemos com o DBS adaptativo é que conseguimos detectar, em tempo real, onde um paciente está no espectro de sintomas e combiná-lo com a quantidade exata de estimulação de que ele precisa", disse Little, professor associado de neurologia e autor sênior de ambos os estudos. Tanto Little quanto Starr são membros do Instituto Weill de Neurociências da UCSF.

Prós e contras

Os principais benefícios, de acordo com os pesquisadores, é porque a quantidade de medicação necessária e as oscilações nos sintomas são reduzidos. Por outro lado, o dispositivo também pode compensar demais ou de menos, fazendo com que os sintomas oscilem de um extremo ao outro durante o dia.

A partir dessas descobertas, novas pesquisas podem desenvolver novos tratamentos utilizando esta tecnologia para diferentes distúrbios neurológicos.

"Vemos que isso tem um impacto profundo nos pacientes, com potencial não apenas no Parkinson, mas provavelmente também para condições psiquiátricas como depressão e transtorno obsessivo-compulsivo. Estamos no início de uma nova era de terapias de neuroestimulação", conclui Starr. Fonte: O Globo.

Estimulação cerebral profunda adaptativa crônica versus estimulação convencional na doença de Parkinson: um estudo de viabilidade randomizado cego

19 Agosto 2024 - Resumo

A estimulação cerebral profunda (DBS) é uma terapia amplamente utilizada para a doença de Parkinson (DP), mas carece de capacidade de resposta dinâmica às mudanças nos estados clínicos e neurais. O controle do feedback pode melhorar a eficácia terapêutica, mas a estratégia de controle ideal e os benefícios adicionais da neuroestimulação "adaptativa" não são claros. Aqui, apresentamos os resultados de um estudo piloto cruzado randomizado cego com o objetivo de determinar os correlatos neurais de sinais motores específicos em indivíduos com DP e a viabilidade de usar esses sinais para conduzir o DBS adaptativo. Quatro pacientes do sexo masculino com DP foram recrutados de uma população submetida a implante de DBS para flutuações motoras, com cada paciente recebendo DBS adaptativo e DBS contínuo. Identificamos oscilações gama arrastadas por estimulação no núcleo subtalâmico ou córtex motor como marcadores ideais de estados dopaminérgicos altos versus baixos e seus sinais motores residuais associados em todos os quatro pacientes. Em seguida, demonstramos melhora dos sintomas motores e da qualidade de vida com estimulação padrão adaptativa em comparação com a estimulação padrão clinicamente otimizada. Os resultados deste estudo piloto destacam a promessa de neuroestimulação adaptativa personalizada na DP com base na seleção de sinais neurais baseada em dados. Além disso, essas descobertas fornecem a base para outros ensaios clínicos maiores para avaliar a eficácia da neuroestimulação adaptativa personalizada na DP e outros distúrbios neurológicos.ClinicalTrials.gov inscrição: NCT03582891. Fonte: Nature.

Técnica de estimulação cerebral pode dar mais alívio dos sintomas de Parkinson

Cientistas dizem que o ajuste automatizado dos níveis pode reduzir pela metade a duração da maioria dos sintomas problemáticos

Seg, 19 de agosto de 2024 - Uma nova abordagem para a estimulação cerebral pode oferecer às pessoas que vivem com Parkinson um melhor controle sobre seus sintomas e reduzir pela metade a duração daqueles que mais as incomodam, disseram especialistas.

A estimulação cerebral profunda (DBS) é agora um tratamento convencional para pessoas com Parkinson e pode ajudar com sintomas como rigidez, lentidão e tremor.

A abordagem envolve a implantação de eletrodos finos no cérebro para fornecer estimulação elétrica a áreas específicas que controlam o movimento.

Atualmente, essa estimulação é definida em um nível constante, independentemente do que o paciente está fazendo ou da gravidade de seus sintomas. Como resultado, a técnica pode resultar em subestimulação, resultando em um avanço dos sintomas, ou superestimulação, levando a movimentos erráticos.

Agora, os especialistas dizem que um grande passo foi dado para melhorar a técnica, permitindo que o nível de estimulação seja ajustado automaticamente em resposta às necessidades do paciente, com base em sinais em tempo real no cérebro.

A equipe por trás do trabalho diz que mais testes são necessários para confirmar os resultados do estudo piloto, ajustes são necessários para torná-lo viável para a prática clínica de rotina e os médicos precisarão de treinamento. No entanto, eles dizem que a tecnologia - conhecida como DBS "adaptativa" - pode se espalhar em questão de anos, com os custos esperados para serem semelhantes aos do DBS tradicional.

"Uma vez que esses desafios sejam abordados, estou muito otimista de que o DBS adaptativo se tornará uma alternativa altamente eficaz ao DBS padrão para [Parkinson] e potencialmente outras condições neurológicas e psiquiátricas, oferecendo um controle de sintomas mais estável e personalizado, com o potencial de melhorar significativamente os resultados dos pacientes", disse a Dra. Carina Oehrn, da Universidade da Califórnia, em San Francisco. o principal autor da pesquisa.

Escrevendo na revista Nature Medicine, Oehrn e colegas descrevem como o estudo piloto envolveu quatro homens com Parkinson que haviam sido implantados com um dispositivo DBS, fornecido por uma empresa para pesquisa.

"Este dispositivo pode detectar a atividade cerebral e fornecer estimulação ao mesmo tempo. Nosso trabalho era criar os algoritmos para o software que roda neste dispositivo", disse Oehrn.

A equipe descobriu que um aumento em um tipo específico de sinal cerebral estava associado ao aumento dos níveis de dopamina à medida que os medicamentos dos participantes faziam efeito e a uma diminuição de seus sintomas motores.

Oehrn disse que isso permitiu que a equipe criasse algoritmos que poderiam aumentar a estimulação DBS quando esse sinal estava baixo e diminuí-lo quando esse sinal estava alto.

A equipe adaptou os algoritmos a cada indivíduo e seus sintomas mais incômodos, resultando em um sistema em que os sinais cerebrais dos participantes foram monitorados continuamente e a estimulação elétrica ajustada automaticamente em resposta às suas necessidades.

Os quatro participantes receberam DBS tradicional e essa nova abordagem por um mês cada, mas não foram informados sobre qual técnica estava sendo usada.

Os resultados revelam que os participantes gastaram cerca de 50% menos tempo acordados experimentando seu sintoma mais incômodo ao receber DBS adaptativo em comparação com o DBS tradicional, enquanto três dos quatro relataram ter uma melhor qualidade de vida.

A equipe diz que os medicamentos ainda serão necessários junto com o DBS adaptativo, embora potencialmente em doses mais baixas.

"Os medicamentos são necessários com frequência para apoiar o humor e o movimento na doença de Parkinson e, portanto, não devem ser interrompidos completamente", disse o Dr. Simon Little, outro autor do estudo, também da Universidade da Califórnia, em San Francisco.

Claire Bale, diretora associada de pesquisa da Parkinson's UK, saudou a pesquisa.

"O DBS atual pode mudar a vida, mas esse grande passo à frente pode ajudar a controlar os sintomas flutuantes que as pessoas experimentam e reduzir o número de efeitos colaterais", disse ela.

No entanto, Bale disse que o estudo envolveu apenas um pequeno número de participantes.

"Os resultados promissores apóiam a necessidade de ensaios clínicos maiores para confirmar a segurança e a eficácia da terapia e fornecer as evidências necessárias para que o DBS 'adaptativo' se torne um novo tratamento aprovado e muito necessário para pessoas com Parkinson", acrescentou. Fonte: The Guardian. Leia mais aqui=> Um marcapasso cerebral personalizado para Parkinson.

Eficácia da estimulação cerebral profunda em pacientes com Parkinson será tornada mais eficaz por novas descobertas

12. Março de 2024 - A doença de Parkinson, a segunda doença neurodegenerativa mais comum, afeta um número crescente de pacientes em todo o mundo. Para combater a doença, uma equipe de pesquisa liderada por cientistas da Universidade CEITEC Masaryk criou uma nova abordagem para aumentar a eficácia da estimulação cerebral profunda. Seu estudo se concentra na conexão entre diferentes tipos de oscilações cerebrais e configurações de estimulação cerebral mais eficazes para melhorar a qualidade de vida dos pacientes com a doença, já que atualmente não há cura para a doença de Parkinson e toda a terapia se concentra apenas no alívio dos sintomas.

Nos últimos 30 anos, o número de pacientes que sofrem da doença dobrou para 6 milhões, e uma tendência semelhante deve continuar nos próximos anos, razão pela qual os cientistas estão procurando novas abordagens terapêuticas.

A estimulação cerebral profunda (DBS) é usada no tratamento da doença de Parkinson e tem mostrado bons resultados a longo prazo, por isso os pesquisadores estão ansiosos para continuar a melhorar esta terapia, ou seja, para aumentar a sua eficácia e prevenir efeitos secundários. Uma tendência moderna a esse respeito é a chamada estimulação cerebral profunda adaptativa (aDBS), onde a estimulação da estrutura-alvo no cérebro não é contínua, mas se adapta dinamicamente às necessidades atuais e à condição clínica do paciente com base em sinais eletrofisiológicos do cérebro do paciente. O estudo mais recente de uma equipe de pesquisa liderada por cientistas da Universidade CEITEC Masaryk mostra que, além da banda de frequência específica, as relações entre as diferentes bandas de frequência também são importantes para configurações ideais de estimulação. No futuro, essas interações interfreqüenciais poderão servir melhor em modos de estimulação adaptativa. O biomarcador que o estudo apresenta como um novo indicador para configurações de estimulação cerebral mais eficazes deve ajudar nesse sentido. A interação desses fatos deve levar a uma melhor eficácia terapêutica da ECP em pacientes com doença de Parkinson avançada.

"Dados eletrofisiológicos que permitem esse tipo de pesquisa são muito raros", diz Martina Bočková, do grupo de pesquisa do Prof. Ivan Reitor, acrescentando: "Além de instalações técnicas de alta qualidade, essa pesquisa requer uma equipe funcional de pessoas com muitas profissões e conhecimentos. Mas o que provavelmente é mais importante é a disposição dos pacientes em participar desses projetos. Apenas cerca de 50 pacientes por ano são submetidos à ECP em todo o país, 20 deles em Brno. Muitos deles se envolvem em nossas outras atividades de pesquisa, que apreciamos muito."

A pesquisa intracerebral para estimulação cerebral profunda, que é financiada pela Agência de Subsídios da República Tcheca, envolve vários engenheiros biomédicos, neurocirurgiões, neurologistas e outros funcionários de apoio do programa de neurociência CEITEC e do Hospital Universitário St. Anne, em Brno. Isso mostra a necessidade de uma abordagem abrangente dessa doença neurodegenerativa e o grande interesse em decifrar seus mecanismos.

O estudo científico foi publicado na revista NPJ Parkinsons Dis., que é uma das 10 melhores revistas do mundo. Fonte: Ceitec eu.

Estimulação cerebral profunda adaptativa de duplo alvo em casa na doença de Parkinson com controle proporcional

March 2024 - Resumo

A estimulação cerebral profunda contínua (cDBS) do núcleo subtalâmico (STN) ou globo pálido é um tratamento eficaz para os sintomas motores da doença de Parkinson. O benefício relativo de uma região sobre a outra é de grande interesse, mas geralmente não pode ser comparado no mesmo paciente. DBS simultâneo de ambas as regiões pode aumentar sinergicamente o benefício terapêutico. O DBS contínuo é limitado pela falta de resposta aos sintomas dinâmicos e flutuantes intrínsecos à doença. O DBS adaptativo (aDBS) ajusta a estimulação em resposta a biomarcadores para melhorar a eficácia, os efeitos colaterais e a eficiência. Combinamos DBS bilateral de STN e globo pálido (DBS de alvo duplo) em um ensaio clínico prospectivo dentro dos participantes em seis pacientes com doença de Parkinson (n = 6, 55-65 anos, n = 2 mulheres).

O cDBS de alvo duplo foi testado para controle dos sintomas da doença de Parkinson anualmente durante 2 anos, medido por escalas de classificação motora, em tempo hábil, sem discinesia e redução de medicação. Experimentos de amplitude aleatória sondaram a dinâmica do sistema para estimar parâmetros para aDBS. Em seguida, implementamos aDBS proporcional mais integral usando uma nova arquitetura distribuída (fora do implante). No ambiente domiciliar, coletamos escores de tremor e discinesia, bem como amplitudes individualizadas de β e DBS.

O cDBS de alvo duplo reduziu os sintomas motores medidos pela Escala Unificada de Avaliação da Doença de Parkinson (UPDRS) em um grau maior do que qualquer região isoladamente (P <0,05, modelo linear misto) na coorte. A amplitude das oscilações β no STN correlacionou-se com a velocidade dos movimentos de preensão manual para cinco dos seis participantes (P <0,05, correlação de Pearson). Experimentos de amplitude aleatória forneceram informações sobre janelas temporais para evitar artefatos de estimulação e demonstraram uma correlação entre a amplitude STN β e a amplitude DBS. O controle proporcional mais integral do aDBS reduziu a potência média, preservando os escores UPDRS III na clínica (P = 0,28, classificação sinalizada de Wilcoxon) e escores de tremor e discinesia durante testes cegos em casa (n = 3, P> 0,05, soma classificada de Wilcoxon ). No ambiente doméstico, as reduções de potência DBS foram leves, mas significativas.

O cDBS de alvo duplo pode oferecer uma melhora no tratamento dos sintomas motores da doença de Parkinson em relação ao DBS do STN ou do globo pálido sozinho. Quando combinado com aDBS proporcional mais integral, o poder de estimulação pode ser reduzido, preservando ao mesmo tempo o benefício aumentado do DBS de alvo duplo. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Academic oup.

A cirurgia DBS adaptativa de duplo alvo pode funcionar melhor no Parkinson

Novo protocolo levou a um melhor controle dos sintomas motores em 6 pacientes no estudo

February 5, 2024 - Um novo protocolo de estimulação cerebral profunda adaptativa (DBS) de alvo duplo pode oferecer mais benefícios clínicos aos pacientes do que a DBS tradicional para a doença de Parkinson, de acordo com dados recentemente publicados de um pequeno ensaio clínico.

A cirurgia DBS – na qual um pequeno dispositivo é implantado no cérebro para fornecer estimulação elétrica – normalmente tem como alvo uma região do cérebro. Visar simultaneamente duas regiões cerebrais implicadas no Parkinson, em vez de apenas uma, levou a um melhor controle dos sintomas motores nos seis pacientes do estudo.

Além disso, a implementação de uma abordagem adaptativa que ajusta automaticamente a estimulação DBS para atender às novas necessidades de controle motor do paciente ajudou a manter a eficácia do tratamento – e, em geral, exigiu menos estimulação elétrica do que as abordagens padrão de administração contínua.

“Não estamos apenas vendo excelentes respostas clínicas à estimulação de alvo duplo, mas também somos capazes de integrar esta ferramenta adaptativa e inteligente no cérebro que pode pelo menos corresponder a esta resposta clínica”, Kyle Mitchell, MD, professor assistente de neurologia na Duke e um autor do estudo disse em um comunicado à imprensa da universidade.

“É muito emocionante”, acrescentou Mitchell.

O estudo, “Estimulação cerebral profunda adaptativa de alvo duplo em casa na doença de Parkinson com controle proporcional”, foi publicado no Brain.

Com o DBS, um pequeno dispositivo fornece impulsos elétricos ao cérebro por meio de eletrodos implantados em regiões-alvo do cérebro – da mesma forma que um marca-passo funciona para problemas cardíacos. No cérebro, acredita-se que o uso de DBS interrompe padrões de sinalização anormais que contribuem para os sintomas motores que são a marca registrada do Parkinson.

A estratégia é frequentemente usada em pacientes para os quais os medicamentos por si só não são mais suficientes. A DBS também pode ajudar a controlar os movimentos involuntários, chamados discinesia, que podem surgir com o uso prolongado de medicamentos.

Para muitos pacientes com Parkinson, o tratamento pode ajudar a aliviar sintomas motores como tremores ou rigidez.

Normalmente, os eletrodos DBS são colocados no núcleo subtalâmico ou no globo pálido – duas regiões do cérebro importantes para o movimento voluntário.

“Há benefícios para ambos os locais por si só, dependendo dos sintomas do paciente”, disse Dennis Turner, MD, professor de neurocirurgia, neurobiologia, cirurgia ortopédica e engenharia biomédica na Duke, e autor sênior do estudo.

No entanto, Turner e colegas acreditavam que visar ambas as regiões ao mesmo tempo poderia ser uma abordagem mais eficaz. Para testar isso, lançaram um pequeno ensaio clínico envolvendo seis pacientes com Parkinson, com idades entre 55 e 65 anos.

Durante um período de dois anos, a equipe comparou os efeitos dos protocolos de estimulação única ou dupla. Os resultados mostraram que a dupla segmentação levou a maiores reduções nos sintomas motores do que a segmentação isolada de qualquer região do cérebro.

Paralelamente, a equipe também conduziu experimentos para determinar os parâmetros ideais para um sistema DBS adaptativo.

Normalmente, o médico de uma pessoa definirá os principais parâmetros elétricos a serem usados para DBS, como a duração e a frequência dos pulsos elétricos que são administrados continuamente através do dispositivo DBS. Esses parâmetros podem permanecer inalterados por dias ou anos.

No entanto, “a quantidade de estimulação que uma pessoa que vive com Parkinson precisa muda, dependendo dos seus medicamentos ou níveis de atividade”, observou Warren Grill, PhD, professor de engenharia biomédica na Duke e autor do estudo.

“Um paciente precisará de mais estímulo se estiver levando a filha até o altar no casamento do que se estiver apenas assistindo TV”, disse Grill.

Pacientes ‘estão melhor’ no novo protocolo do que no antigo

Para ter em conta os diferentes níveis que os pacientes de Parkinson podem necessitar ao longo de um dia, os cientistas colaboraram com a empresa de dispositivos médicos Medtronic.

O objetivo era criar um protocolo DBS adaptativo, no qual o dispositivo de estimulação é programado para detectar mudanças em certos tipos de atividade cerebral e usar essa informação para ajustar automaticamente os padrões de estimulação ao longo do dia.

“Um sistema adaptativo é como um termostato inteligente em seu escritório que faz ajustes com base na temperatura externa”, disse Grill.

Especificamente, o protocolo baseia-se na leitura de um tipo de ondas cerebrais chamadas oscilações beta, que anteriormente estavam ligadas ao sistema motor de Parkinson.

Especificamente, o protocolo baseia-se na leitura de um tipo de ondas cerebrais chamadas oscilações beta, que anteriormente estavam associadas aos sintomas motores do Parkinson.

“Conseguimos testar diferentes níveis de estimulação para determinar os níveis ideais de oscilações beta que melhorariam os sintomas em diferentes circunstâncias”, disse Stephen Schmidt, PhD, pesquisador da Duke.

Os resultados indicaram que o protocolo DBS adaptativo em geral aplicou menos estimulação elétrica ao cérebro em comparação com o DBS contínuo – mas preservou a eficácia da abordagem de duplo direcionamento para o controle dos sintomas motores na clínica e em casa.

“A DBS simultânea de ambas as regiões pode aumentar sinergicamente o benefício terapêutico”, escreveram os pesquisadores.

Esta ferramenta tem um grande potencial no futuro para tornar a DBS uma terapia mais personalizada e elegante.

Segundo Mitchell, a abordagem de dois alvos está ajudando os pacientes.

“Clinicamente, os pacientes estão fenomenalmente. Olhando para suas escalas de avaliação, eles estão se saindo melhor do que o paciente médio de DBS quando ambas as áreas-alvo são estimuladas”, disse Mitchell.

A equipe agora planeja otimizar ainda mais seu protocolo DBS adaptativo para avançar a tecnologia em ensaios clínicos, de acordo com Grill e colegas.

“Esta ferramenta tem um grande potencial no futuro para tornar a DBS uma terapia mais personalizada e elegante”, disse Grill.

O trabalho foi apoiado por financiamento do Instituto Nacional de Distúrbios Neurológicos e Derrame. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Parkinsons News Today.

Novos avanços no tratamento de estimulação cerebral profunda para Parkinson

- Novas estratégias de estimulação cerebral profunda podem controlar melhor os sintomas da doença de Parkinson

- Alvo de duas áreas principais do cérebro em vez de uma melhor alívio dos sintomas

- Além disso, um dispositivo adaptativo proporcionou menos estimulação elétrica, mas proporcionou tanto alívio quanto um dispositivo padrão

TUESDAY, Jan. 23, 2024 - (HealthDay News) – Duas novas estratégias que usam estimulação cerebral profunda podem melhorar os sintomas da doença de Parkinson, descobriram pesquisadores da Duke University.

Os médicos podem melhorar com eficiência os sintomas do Parkinson, visando simultaneamente estruturas cerebrais importantes usando um dispositivo autoajustável recém-desenvolvido, relataram pesquisadores recentemente na revista Brain.

Nas últimas duas décadas, os médicos usaram a estimulação cerebral profunda (ECP, ou dbs – deep brain stimulation no inglês) para tratar os sintomas do Parkinson avançado, que podem incluir tremores, rigidez e movimentos involuntários de escrita.

A técnica envolve eletrodos inseridos em uma área específica do cérebro. Os eletrodos agem de forma semelhante a um marca-passo cardíaco, fornecendo pulsos elétricos que ajudam a suprimir os sintomas.

As duas principais regiões cerebrais alvo da estimulação cerebral profunda são o núcleo subtalâmico e o globo pálido, “que são duas estruturas do cérebro intimamente associadas ao movimento”, disse o autor sênior Dr. Dennis Turner, professor de neurocirurgia, neurobiologia e engenharia biomédica. ... na Escola de Medicina da Universidade Duke em Durham, N.C.

“Há benefícios em ambos os locais por si só, dependendo dos sintomas do paciente”, disse Turner em um comunicado à imprensa da Duke, “mas acreditamos que a colocação dos eletrodos em ambos os locais poderia ser complementar e ajudar a reduzir as doses de medicamentos e os efeitos colaterais, bem como implementar uma abordagem completamente nova para DBS adaptativo.”

Além de visar ambas as regiões ao mesmo tempo, os pesquisadores também decidiram incluir uma técnica chamada “DBS adaptativo”.

A DBS tradicional envolve um médico que define parâmetros antecipadamente para os pulsos elétricos entregues ao cérebro, para melhor tratar os sintomas e, ao mesmo tempo, minimizar os efeitos colaterais. Esses parâmetros podem não mudar durante meses ou anos, dependendo da resposta do paciente.

Os investigadores pensaram que uma maior flexibilidade na administração dos impulsos poderia proporcionar resultados ainda melhores.

“A quantidade de estímulo que uma pessoa que vive com Parkinson precisa muda, dependendo de seus medicamentos ou níveis de atividade”, disse o pesquisador Warren Grill, professor de engenharia biomédica na Duke University, em um comunicado à imprensa. “Um paciente precisará de mais estímulo se estiver levando a filha até o altar no casamento do que se estiver apenas assistindo TV.”

Um sistema adaptativo é “como um termostato inteligente em seu escritório que faz ajustes com base na temperatura externa”, disse Grill.

Para testar isso, a equipe da Duke trabalhou com tecnologia experimental fornecida pela empresa de dispositivos médicos Medtronic para criar um sistema DBS adaptativo.

O dispositivo rastreia a atividade cerebral do paciente e outros biomarcadores e ajusta a estimulação para proporcionar o melhor alívio dos sintomas ao longo do dia.

Os pesquisadores da Duke testaram essas estratégias em um grupo de seis pacientes com Parkinson entre 55 e 65 anos de idade.

Eles passaram dois anos observando o que acontece quando ambas as regiões do cérebro são estimuladas ao mesmo tempo, usando DBS tradicional e adaptativo.

Eles descobriram que atingir o núcleo subtalâmico e o globo pálido ao mesmo tempo melhorou mais os sintomas motores do que atingir qualquer região isoladamente.

Além disso, eles descobriram que o DBS adaptativo aplicava menos estimulação, mas era tão eficaz quanto o DBS tradicional visando ambas as regiões do cérebro.

“Clinicamente, os pacientes estão fenomenalmente. Olhando para suas escalas de avaliação, eles estão se saindo melhor do que o paciente médio de DBS quando ambas as áreas-alvo são estimuladas”, pesquisador Dr. Kyle Mitchell, professor assistente de neurologia na Duke University.

“Não estamos apenas observando excelentes respostas clínicas à estimulação de alvo duplo, mas também somos capazes de integrar esta ferramenta adaptativa e inteligente no cérebro que pode pelo menos corresponder a esta resposta clínica. “É muito emocionante”, acrescentou Mitchell.

Com base nestes resultados, a equipa de investigação está a planear a próxima fase de ensaios clínicos para DBS adaptativo. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Healthday.

Registros subtalâmicos de um ano em um paciente com doença de Parkinson sob estimulação cerebral profunda adaptativa

August 28, 2023 - Resumo

Apresentamos os dados clínicos e registros subtalâmicos de um paciente com doença de Parkinson tratado durante um ano com estimulação cerebral profunda adaptativa (aDBS). Este novo modo de estimulação, que ajusta a amplitude da corrente linearmente em relação à potência beta subtalâmica, produziu um benefício clínico superior à estimulação convencional anterior que usava parâmetros constantes e predefinidos (cDBS). Em comparação com o cDBS, a amplitude beta subtalâmica foi maior com o aDBS e apresentou maiores flutuações diárias. Além disso, a amplitude beta subtalâmica diminuiu durante o sono em relação às horas de vigília sob aDBS. Esses dados sugerem um mecanismo neuromodulador robusto do aDBS, com efeito clínico superior neste paciente em comparação ao cDBS. Nossos resultados abrem novas perspectivas para um efeito de rede cerebral restaurador do aDBS como uma interface cérebro-computador mais fisiológica e bidirecional. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Medrxiv.

Pesquisadores da Michigan Tech desenvolvem sistemas inteligentes de estimulação cerebral profunda para pacientes com Parkinson

March 22, 2023 - Pesquisadores da Michigan Technological University estão aplicando a computação neuromórfica para melhorar a eficácia e a eficiência energética dos sistemas de estimulação cerebral profunda usados para tratar a doença de Parkinson.

Atualmente incurável, a doença de Parkinson é uma doença neurodegenerativa que afeta milhões em todo o mundo. A estimulação cerebral profunda (DBS) é uma alternativa aos medicamentos que são eficazes, mas perdem eficácia à medida que os pacientes desenvolvem resistência aos medicamentos. Com o tempo, doses maiores de medicamentos tornam-se necessárias para controlar a condição e, com elas, surgem efeitos colaterais potencialmente graves. DBS é uma alternativa.

Tornando os sistemas de estimulação cerebral profunda melhores para os pacientes
Os sistemas DBS funcionam como um marcapasso para o cérebro. Eles suprimem os sintomas motores da doença de Parkinson, incluindo movimentos lentos ou atrasados (chamados bradicinesia), tremores e rigidez. Um eletrodo, implantado em um alvo específico no cérebro, emite impulsos elétricos usando um dispositivo movido a bateria no peito.

Os sistemas DBS podem mudar a vida de pessoas diagnosticadas com a doença de Parkinson. Mas a duração da bateria é um desafio. Os aparelhos atuais utilizam um gerador de pulso implantável (GPI), inserido cirurgicamente no tórax ou abdômen, para enviar sinais de estimulação ao cérebro em frequência constante, independentemente do estado clínico do paciente. As baterias não carregáveis duram cerca de dois a cinco anos. A substituição da bateria pode ser prejudicial para os pacientes; requer um procedimento cirúrgico. E pode haver efeitos colaterais indesejados causados pela estimulação contínua do GPI.

Duas mulheres pesquisando no laboratório da Michigan Tech para desenvolver sistemas aprimorados de estimulação cerebral profunda para ajudar pessoas com doença de Parkinson.

A assistente de pesquisa de pós-graduação Hannah Loughlin, à direita, trabalha com Traci Yu no laboratório. Loughlin obteve seu diploma de graduação em engenharia biomédica na Michigan Tech em 2022, com especialização em engenharia elétrica, e está cursando seu mestrado.

Chunxiu (Traci) Yu, professor assistente de engenharia biomédica, em colaboração com Hongyu An, professor assistente de engenharia elétrica e de computação, estão trabalhando com suas equipes de pesquisa para desenvolver estratégias usando uma ferramenta diferente: a computação neuromórfica.

“Referida como computação inspirada no cérebro ou inteligência artificial movida a neurociência, a computação neuromórfica emula um sistema nervoso usando microchips e algoritmos. Também é altamente eficiente em termos de energia”, disse Yu.

"Explorar a computação neuromórfica para melhorar a estimulação cerebral profunda para a doença de Parkinson é muito inovador. Pelo que sabemos, este é o primeiro esforço no campo."
Traci Yu, professor assistente de engenharia biomédica
O sistema inteligente de circuito fechado oferece ajustes inteligentes
Tanto no Laboratório de Engenharia de Estimulação Cerebral de Yu, no Departamento de Engenharia Biomédica, quanto no laboratório de IA Inspirada no Cérebro de An, no Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação, as equipes de pesquisa estão desenvolvendo estratégias para melhorar os sistemas DBS.

O projeto colaborativo está focado em um sistema DBS de circuito fechado que pode ajustar de forma inteligente os sinais de estímulo de acordo com os sintomas do paciente.

“A maioria dos sistemas DBS atuais são de malha aberta. O DBS de malha aberta funciona 24 horas por dia, 365 dias por ano”, disse Yu. Os sistemas de circuito aberto consomem muita energia, fornecendo estimulação contínua ao cérebro porque os sintomas em tempo real são desconhecidos para o dispositivo. “O uso de um sistema de circuito fechado nos permite otimizar a eficiência energética dos dispositivos DBS”, explicou Yu. “Os sinais cerebrais do paciente são usados para gerar um sinal de tratamento – uma estimulação – conforme necessário, em tempo real.”

Usando Spiking Redes Neurais para Detectar Sintomas
A pedra angular do DBS de circuito fechado de Yu e An são as redes neurais de pico, ou SNNs, um tipo de rede neural artificial. Os SNNs podem detectar os sintomas de Parkinson e gerar pulsos de estímulo elétrico otimizados.

“Os sinais de comunicação dentro dos SNNs são representados com pequenos pulsos elétricos de pico, em volts”, explicou An. “Nos sistemas digitais, os dados são representados por altas e baixas tensões. Por exemplo, uma tensão alta representa um nível lógico e um nível de tensão baixo representa um nível lógico zero. Desta forma, os sistemas digitais codificam dados em números binários.”

Os dados nos SNNs podem ser transportados no tempo, como o intervalo entre picos, de acordo com An. “Como resultado disso, os sistemas SNN têm uma eficiência energética muito maior em comparação com outras redes neurais artificiais”, disse ele.

O novo sistema DBS de circuito fechado dos pesquisadores é capaz de avaliar a gravidade dos sintomas de Parkinson, medindo a atividade neural em uma onda cerebral específica, ou oscilação, largura de banda. As áreas do cérebro que controlam o movimento geram oscilações beta.

“Usamos a atividade beta oscilatória como um biomarcador porque ela pode ser detectada muito mais rapidamente do que outros meios, como sinais de tremor”, disse An. “Se a atividade neural detectada for extraordinariamente forte, isso indica que os sintomas da doença de Parkinson são mais graves”.

Os SNNs no laboratório de An operam usando um dos chips neuromórficos mais avançados do mercado: Intel Loihi. Em colaboração com a Intel, o laboratório está explorando ativamente maneiras de usar a inteligência ultraeficiente do chip para ajudar pacientes com doença de Parkinson.

“Descobrimos que os chips neuromórficos, incluindo o Intel Loihi, superam outras plataformas computacionais em termos de eficiência energética em 109 vezes”, disse An.

Dois pesquisadores da Michigan Tech codificam um chip Intel Loihi em um laboratório da Michigan Technological University no inverno de 2023.

O assistente de pesquisa pós-graduação Noah Zins, à esquerda, trabalha com Hongyu An na codificação do chip Intel Loihi. Em 2021, Zins se formou em engenharia da computação com especialização em ciências matemáticas. O aluno de mestrado está pesquisando aplicações de computação neuromórfica em robótica.

Outra inovação: An e Yu substituíram a memória eletrônica tradicional do SNN por um memristor: um componente elétrico usado em computadores e eletrônicos de última geração. Um memristor pode armazenar informações como um chip de memória e resistir ao fluxo de corrente elétrica, como um resistor em um circuito elétrico.

Um memristor se parece com um resistor. A diferença é que sua resistência é variável. “Com sinais cuidadosamente projetados, a resistência de um memristor pode ser alterada para múltiplas ou até milhares de resistências diferentes. Esse recurso aumenta significativamente a quantidade de informações que podem ser armazenadas por memristores individuais”, disse An.

Nas simulações, os sistemas DBS usando memristores levaram a chips menores, sinais de transmissão mais rápidos e menor consumo de energia.

“Este resultado é altamente promissor”, disse An.

Comunicando suas pesquisas
Um sistema de circuito fechado é uma resposta circular para quando um paciente precisa de estímulo, incluindo registro de sintomas de DP, reconhecimento de recursos, otimização de parâmetros, exibição de hardware e estimulação cerebral profunda, conforme mostrado em um formato circular, enquanto um sistema de circuito aberto mostra continuamente estimulação cerebral profunda, quer o paciente precise ou não.

Uma comparação de sistemas DBS de malha aberta e malha fechada. (Gráfico cortesia de Hongyu An e Traci Yu)

An, Yu e o pesquisador graduado Zachary Kerman, graduado em 2021 que se formou em engenharia elétrica e de computação na Michigan Tech, publicaram um artigo sobre suas pesquisas para o IEEE, no 23º Simpósio Internacional de Design Eletrônico de Qualidade (ISQED): “Oscilação Beta Projeto de detector para estimulação cerebral profunda em circuito fechado da doença de Parkinson com redes neurais de pico memristivo.

Projetar um chip DBS personalizado é a próxima etapa
An e Yu planejam projetar de forma colaborativa seu próprio chip neuromórfico memristivo especificamente para sistemas DBS de circuito fechado.

“Nossa pesquisa sobre esses novos e inovadores paradigmas computacionais – juntamente com o design de chips de IA emergentes – abrirá uma nova porta para um desenvolvimento maior e mais rápido de dispositivos médicos inteligentes para reabilitação cerebral”, disse An. “Até mesmo dispositivos médicos vestíveis estão agora dentro do reino das possibilidades.”

Para seus alunos na Michigan Tech, a pesquisa conjunta em andamento fornece o tipo de experiência de aprendizado única que vem com o trabalho na vanguarda do design de chips, IA, computação neuromórfica e interface cérebro-computador.

“A chance de descobrir novas tecnologias de estimulação cerebral profunda que possam ajudar pessoas que sofrem de problemas neurológicos no futuro me motiva a continuar trabalhando no laboratório e ajudar no avanço do conhecimento nessa área”, disse Jacob Jackson '23, engenheiro biomédico major que conduz pesquisas no laboratório de Yu. Ele planeja começar seu trabalho de pós-graduação na Michigan Tech no outono. “Estou gostando tanto da pesquisa em engenharia neural que sabia que era o caminho certo para mim”, disse ele. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Mtu.

Estimulação cerebral profunda adaptativa desencadeada por beta durante o movimento de alcance na doença de Parkinson

December 21, 2022 - Resumo

A estimulação cerebral profunda adaptativa (ADBS) desencadeada por beta do núcleo subtalâmico (STN) demonstrou fornecer melhora clínica comparável à DBS contínua convencional (CDBS) em pessoas com doença de Parkinson (DP) com menos energia fornecida ao cérebro e menos estímulo induzido -efeitos. No entanto, várias perguntas permanecem sem resposta. Primeiro, há uma redução fisiológica normal da potência da banda beta(*) do STN imediatamente antes e durante o movimento voluntário. Os sistemas ADBS irão, portanto, reduzir ou interromper a estimulação durante o movimento e, portanto, podem comprometer o desempenho motor em comparação com o CDBS. Em segundo lugar, a potência beta foi suavizada e estimada em períodos de tempo de 400 ms ou mais na maioria dos estudos anteriores de ADBS. Um período de suavização mais curto poderia ter a vantagem de ser mais sensível a mudanças na potência beta, o que poderia melhorar o desempenho do motor. Neste estudo, abordamos essas duas questões avaliando a eficácia do ADBS beta acionado por STNs usando um padrão de 400 ms e uma janela de suavização mais curta de 200 ms durante os movimentos de alcance. Os resultados de 13 pessoas com DP mostraram que o ADBS beta acionado por STN é eficaz em melhorar o desempenho motor durante os movimentos de alcance, pois preserva melhor a oscilação gama do que o CDBS em pessoas com DP, e que encurtar a janela de suavização não resulta em nenhum benefício comportamental adicional. O ADBS melhorou significativamente o tremor em comparação com nenhum DBS, mas não foi tão eficaz quanto o CDBS. Ao desenvolver sistemas ADBS para PD, pode não ser necessário rastrear a dinâmica beta muito rápida; a combinação de decodificação beta, gama e motor pode ser mais benéfica com biomarcadores adicionais necessários para o tratamento ideal do tremor. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Medrxiv.

(*) As ondas beta estão na faixa de frequência entre 14 a 40 HZ e elas tem relação com estados de emoções como raiva, medo, estado de alerta, quando a pessoa está ansiosa, ou na correria da vida cotidiana, geralmente a onda que está presente em maior atividade é a beta, assim, quando estamos com um alto nível de estresse ...

Programação de estimulação cerebral profunda guiada por algoritmo de entrada múltipla para pacientes com doença de Parkinson

 

29 October 2022 - Resumo

Os avanços tecnológicos da Estimulação Cerebral Profunda (DBS) dentro do núcleo subtalâmico (STN) para a doença de Parkinson (DP) fornecem mais opções de programação com maior carga de programação. Reduzir o esforço de otimização DBS requer novas estratégias de programação. O objetivo deste estudo foi avaliar a viabilidade de uma abordagem semiautomática de programação guiada por algoritmo (AgP - algorithm-guided-programming) para obter configurações de estimulação benéficas para pacientes com DP com sistemas DBS direcional. O AgP avalia iterativamente a combinação ponderada de respostas avaliadas pelo sensor e pelo clínico de vários sintomas de DP às configurações sugeridas de DBS até convergir para uma solução final. A eficácia clínica aguda das configurações de AgP DBS e as configurações de DBS que foram encontradas após um procedimento padrão de atendimento (SoC - standard of care) foram comparadas de forma randomizada, cruzada e duplo-cega em 10 indivíduos com DP de um único centro. Em comparação com a ausência de terapia, as configurações de AgP e SoC DBS melhoraram significativamente (p = 0,002) os escores totais da Escala III de Avaliação da Doença de Parkinson Unificada III (mediana de 69,8 intervalo interquartil (IQR) 64,6 | 71,9% e 66,2 IQR 58,1 | 68,2%, respectivamente). Apesar de seus resultados clínicos semelhantes, as configurações de AgP e SoC DBS diferiram substancialmente. Por sujeito, o AgP testou 37,0 IQR 34,0|37 configurações antes da convergência, resultando em 1,7 IQR 1,6|2,0 h, que é comparável aos relatórios anteriores. Embora os resultados clínicos de longo prazo do AgP ainda precisem ser investigados, essa abordagem constitui uma alternativa para a programação DBS e representa um passo importante para futuros sistemas de otimização DBS em malha fechada. (segue...) Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Nature.

Uma revisão sistemática de fisiomarcadores potenciais de campo local na doença de Parkinson: de correlações clínicas a algoritmos adaptativos de estimulação cerebral profunda

08 de outubro de 2022 - Resumo - O tratamento com estimulação cerebral profunda (DBS) provou ser eficaz na supressão dos sintomas de rigidez, bradicinesia e tremor na doença de Parkinson. Ainda assim, os pacientes podem sofrer flutuações incapacitantes na gravidade dos sintomas motores e não motores durante o dia. O tratamento convencional de DBS consiste em estimulação contínua, mas pode ser potencialmente otimizado adaptando as configurações de estimulação à presença ou ausência de sintomas por meio de controle de circuito fechado. Isso depende criticamente do uso de 'fisiomarcadores' extraídos de sinais (neuro)fisiológicos. Os marcadores físicos ideais para DBS adaptativo (aDBS) são indicativos da gravidade dos sintomas, detectáveis ​​em todos os pacientes e tecnicamente adequados para implementação. Nas últimas décadas, muito esforço tem sido colocado na detecção de fisiomarcadores de potencial de campo local (LFP) e em seu uso na prática clínica. Conduzimos uma síntese de pesquisa das correlações que foram relatadas entre as características do sinal LFP e um ou mais sintomas motores específicos da DP. Características baseadas na banda beta espectral (~ 13 a 30 Hz) explicaram ~ 17% da variabilidade individual na bradicinesia e gravidade dos sintomas de rigidez. Limitações de oscilações de banda beta como fisiomarcador são discutidas e estratégias para melhoria adicional de aDBS são exploradas.

Introdução

A doença de Parkinson (DP) é uma doença neurodegenerativa que leva a uma ampla gama de sintomas motores e não motores. Até o momento, nem uma cura nem terapias modificadoras da doença estão disponíveis. A medicação dopaminérgica pode suprimir adequadamente os sintomas iniciais, mas normalmente se torna menos eficaz à medida que a doença progride. Pacientes com DP em estágio avançado podem ser encaminhados para procedimentos estereotáxicos, como estimulação cerebral profunda (DBS). Em média, o tratamento com DBS reduz significativamente os sintomas motores medidos com a Escala Unificada de Avaliação da Doença de Parkinson (UPDRS) [ 1 , 2 , 3 , 4 ]. No entanto, os resultados clínicos são variáveis ​​entre os indivíduos, e os efeitos colaterais induzidos pela estimulação, como discinesia, disartria e sintomas neuropsiquiátricos, são comuns.5 ]. A eficácia do DBS também pode variar durante o dia dentro dos indivíduos como resultado da ingestão concomitante de medicamentos ou flutuações fisiológicas. Esses desafios exigem uma otimização das configurações de estimulação ajustadas ao paciente individual e de maneira dependente do tempo.

Para conseguir isso, os chamados fisiomarcadores relacionados à gravidade de certos sintomas ou estados (não) motores podem ajudar a titular a estimulação de maneira ideal. Por exemplo, o DBS pode ser ligado com base na detecção de um marcador físico que sinaliza a presença de tremor e desligado quando o marcador físico não for mais detectado. Esta forma de DBS é chamada de DBS “adaptativa” (aDBS) ou “closed-loop” [ 6 ] e atualmente já é aplicada como atendimento clínico em alguns países [ 7 ]]. O aDBS reduz potencialmente os efeitos colaterais devido à superestimulação, economiza o consumo de energia da bateria e também promete implementar configurações de estimulação específicas para sintomas. O sucesso das aplicações aDBS depende criticamente da qualidade e valor preditivo do fisiomarcador usado. Sinais eletrofisiológicos não invasivos, como EEG e ECG, são relativamente fáceis de medir, mas podem não ter uma relação clara com a gravidade dos sintomas. EMG e acelerometria são capazes de detectar sintomas de tremor e discinesia [ 8 , 9 , 10 ], mas também são propensos a confundir sinais de movimentos voluntários. Em geral, os seguintes critérios podem ser aplicados para julgar a utilidade clínica de um determinado fisiomarcador:

(1) Indicativo O fisiomarcador está suficientemente ligado à gravidade dos sintomas flutuantes?

(2) Indivíduo O fisiomarcador é detectável em cada paciente e específico do paciente, se necessário?

(3) Implementável O fisiomarcador é (tecnicamente) capaz de titular automaticamente a estimulação?

Um candidato primário para extrair marcadores físicos adequados é o sinal de potencial de campo local (LFP) que pode ser registrado a partir dos contatos do eletrodo DBS que não são usados ​​para estimulação. Neuroestimuladores modernos que permitem a detecção, como o Medtronic Percept™ PC [ 11] demonstraram que é tecnicamente viável integrar gravações e estimulação LFP dentro do mesmo dispositivo DBS. Isso tem a vantagem de que a atividade neural pode ser registrada diretamente das estruturas alvo do DBS que se acredita estarem implicadas na doença. As características do sinal da LFP podem, portanto, ter uma relação direta (causal ou associativa) com os sintomas clínicos. Nas últimas décadas, muito esforço tem sido feito na descoberta dos fisiomarcadores da LFP na DP e no seu uso na prática clínica. Nesta revisão sistemática, fornecemos uma visão geral dos marcadores que foram estudados, mostramos seus tamanhos de efeito agrupados e discutimos até que ponto eles são indicativos, individuais e implementáveis ​​para o sucesso do tratamento com aDBS. (segue...) Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Springer.

Estimulação cerebral profunda convencional versus adaptativa de oito horas do núcleo subtalâmico na doença de Parkinson

28 September 2021 - Eight-hours conventional versus adaptive deep brain stimulation of the subthalamic nucleus in Parkinson’s disease

O sistema sem fio monitora remotamente, ajusta o DBS em Parkinson

 May 13, 2021 - Wireless System Remotely Monitors, Adjusts DBS in Parkinson's.

O Sistema AlphaDBS de Newronika recebe a marca CE na Europa

FEBRUARY 26, 2021 - O AlphaDBS da Newronika, um sistema inovador de estimulação cerebral profunda (DBS) sendo avaliado em pacientes com doença de Parkinson, recebeu a aprovação CE Mark na Europa.

A marca CE é um selo de aprovação emitido pela Comissão Europeia que significa que os produtos foram avaliados para atender aos requisitos pré-estabelecidos de segurança, saúde e proteção ambiental. A marcação CE também apóia a concorrência leal ao responsabilizar todas as empresas pelas mesmas regras.

DBS é um tratamento estabelecido para pessoas com doença de Parkinson que não respondem adequadamente à terapia médica. É um procedimento cirúrgico no qual eletrodos são implantados em certas áreas do cérebro, gerando impulsos elétricos para controlar a atividade cerebral anormal.

“DBS é um tratamento estabelecido para o tratamento da doença de Parkinson, mas houve uma inovação mínima em como administrar a terapia”, disse Lorenzo Rossi, PhD, co-fundador e CEO da Newronika, em um comunicado à imprensa.

AlphaDBS é um sistema de circuito fechado recarregável que registra e interpreta a atividade cerebral bioelétrica - sinais chamados "potenciais de campo locais" - nas áreas onde a estimulação é fornecida e, consequentemente, adapta momento a momento a quantidade de corrente às necessidades do paciente. Isso representa uma mudança em relação aos sistemas DBS atuais que estimulam o cérebro continuamente, mesmo quando não é necessário.

“A capacidade de coletar informações de ondas cerebrais em tempo real de pacientes com doença de Parkinson durante o tratamento de estimulação elétrica oferece aos médicos uma oportunidade única de compreender o processo da doença e a eficácia da estimulação enquanto os pacientes participam de atividades normais”, acrescentou Rossi.

A empresa iniciou recentemente um ensaio clínico (NCT04681534) avaliando a segurança, tolerabilidade e eficácia potencial do DBS adaptativo fornecido por meio do sistema AlphaDBS em 15 pacientes com Parkinson. O recrutamento está em andamento na Itália e na Polônia. Mais informações e contatos estão disponíveis aqui.

O julgamento está dividido em duas partes. Na primeira, os participantes serão alocados em dois dias de sessões experimentais, ou seja, um dia cada de DBS convencional ou adaptativo por meio do AlphaDBS para determinar sua segurança e potencial eficácia durante a internação. Na segunda parte do estudo, os pacientes receberão um mês de tratamento com DBS convencional ou adaptativo em casa (duas semanas cada).

Os objetivos secundários do estudo incluem a avaliação de sintomas motores, movimentos involuntários incontroláveis ​​(discinesia), reaparecimento ou piora dos sintomas (períodos “off”) e usabilidade do controlador.

“[AlphaDBS] é um grande avanço para uma terapia personalizada, que só é fornecida quando necessário", disse Jens Volkmann, MD, PhD, professor e presidente do departamento de neurologia do University Hospital Würzburg, na Alemanha. “Tal terapia‘ sob demanda ’contém a promessa de melhor eficácia e menos efeitos adversos do que a estimulação contínua.”

A Newronika é uma empresa spin-off da Policlinico de Milão e da Universidade de Milão, na Itália.

Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Parkinsonsnewstoday.

Avanços na estimulação cerebral invasiva e não invasiva na doença de Parkinson: da ciência básica às novas tecnologias

260221 - Sobre este Tópico de Pesquisa

A doença de Parkinson (DP) é a segunda doença neurodegenerativa mais prevalente no mundo. Cerca de uma em cada 500 pessoas são afetadas pela doença de Parkinson. Este distúrbio neurodegenerativo leva a tremores, rigidez, dificuldade para andar, equilíbrio e coordenação, juntamente com vários sintomas não motores, como disautonomia, problemas cognitivos e psiquiátricos. A doença afeta gravemente a qualidade de vida dos pacientes e tem um grande impacto social e econômico. Atualmente, não há cura para a DP, mas os tratamentos disponíveis ajudam a reduzir os sintomas. Isso inclui abordagens de suporte, medicamentos, fisioterapia e estimulação cerebral.

A estimulação cerebral é uma das áreas da neurociência de crescimento mais rápido, envolvendo campos neurológicos e de bioengenharia e impactando milhares de pacientes com diversos distúrbios neurológicos. Por meio da intervenção elétrica para modular a função do sistema nervoso, essa tecnologia demonstrou uma melhora dramática dos sintomas neurológicos motores e não motores e da qualidade de vida dos humanos. Quer use técnicas invasivas ou não invasivas, a estimulação cerebral é inerentemente não destrutiva, reversível e, o mais importante, ajustável.

Nos últimos anos, testemunhamos avanços científicos crescentes na compreensão dos mecanismos neurofisiológicos de técnicas invasivas e não invasivas e seus resultados clínicos de longo prazo em dor, depressão, doença de Alzheimer, doença de Parkinson e outros distúrbios do movimento. Notavelmente, a estimulação cerebral profunda tem sido clinicamente útil para o tratamento da doença de Parkinson em todos os estágios, melhorando os sintomas motores e não motores. Porém, o impacto sobre os sintomas não motores parece ser mais irregular e não investigado completamente.

Uma nova técnica de DBS - DBS adaptativo - ganhou espaço no campo clínico e de pesquisa. Essa nova abordagem para a estimulação cerebral promete melhorar os efeitos colaterais altamente desafiadores da estimulação cerebral profunda convencional, como distúrbios da fala, distúrbios incapacitantes da marcha, congelamento da marcha e mudanças comportamentais. Ao permitir o registro de sinais de potencial de campo local específico do paciente através dos mesmos eletrodos de estimulação, o DBS adaptativo pode permitir o ajuste de estimulação cerebral automatizada no futuro, fornecendo perspectivas para um melhor gerenciamento dos sintomas da doença de Parkinson. Esta abordagem de circuito fechado pressupõe um profundo reconhecimento dos biomarcadores eletrofisiológicos associados a manifestações clínicas distintas. Caso contrário, as vantagens deste novo sistema não terão valor. Embora essenciais, tais habilidades estão longe de ser uma realidade na prática clínica diária em situações do mundo real.

Finalmente, no campo da estimulação não invasiva, novas modalidades, como estimulação theta-burst ou estimulação associativa pareada para estimulação magnética transcraniana (TMS), estão agora sendo propostas para controlar vários sintomas na DP. Além disso, novos alvos para TMS e estimulação elétrica transcraniana (TES) foram propostos, variando do córtex pré-frontal, córtex motor à medula espinhal, com foco em vários sintomas diferentes, como depressão, apatia, sintomas motores e distúrbio da marcha na DP, respectivamente .

Além disso, novas tecnologias podem oferecer diferentes modalidades de estimulação elétrica transcraniana além da clássica estimulação direta transcraniana (tDCS), como estimulação por corrente alternada (tACS), estimulação transcraniana de ruído aleatório (tRNS), tDCS pulsado, tACS modulado em amplitude (AM-tACS ) e modos de estimulação de entrada analógica. Todas essas modalidades podem eventualmente oferecer diferentes abordagens para a sintomatologia do DP. Apesar disso, a literatura científica atual carece de evidências suficientes para sua prática clínica diária.

A novidade na estimulação cerebral é encorajadora, mas ainda temos que resolver alguns problemas críticos de antemão. Em primeiro lugar, devemos esclarecer completamente seus mecanismos de ação no nível celular, seus eventos neurofisiológicos relacionados e seu impacto nas redes neuronais normais e patológicas. Além disso, não se deve ignorar os aspectos clínicos, e definições vitais devem vir antes de verificarmos sua utilidade clínica. Isso inclui a seleção correta de pacientes, o alvo cerebral para cada sintoma, a duração do tratamento e, o mais importante: a eficácia a longo prazo e seus potenciais danos.

Este tópico de pesquisa busca pesquisas e análises originais abordando essas novas modalidades e abordagens de estimulação cerebral para estudar e tratar os sintomas motores e não motores da doença de Parkinson. As inscrições serão bem-vindas nos seguintes tópicos:

1. Protocolos clínicos e neurofisiológicos em modelos animais ou humanos usando DBS, tDCS, tACS, rTMS, TBS, PAS adaptativos na doença de Parkinson, relativos aos seguintes tópicos:

a. Delineamento dos mecanismos celulares de ação e reorganização da neuroplasticidade cortical ou estriatal.

b. Modulação da atividade da rede neuronal patológica da DP por meio dessas tecnologias.

2. Protocolos clínicos delineando o impacto da estimulação cerebral invasiva e não invasiva nos sintomas não motores da doença de Parkinson.

3. Potencial de campo local como um biomarcador para o gerenciamento da estimulação cerebral profunda na doença de Parkinson. Seu significado e possíveis implicações no processo patogenético da sintomatologia da DP.

4. Estudos de modelos computacionais que visam predizer o impacto de cada modalidade de estimulação no resultado clínico.

5. Estudos de conectividade funcional e estrutural voltados para o esclarecimento dos mecanismos fisiopatológicos e terapêuticos e dos resultados do tratamento.

6. Desenvolvimento e eficácia de novas tecnologias de estimulação cerebral no tratamento da DP.

Palavras-chave: doença de Parkinson, estimulação cerebral, estimulação não invasiva, DBS adaptativo, estimulação cerebral profunda, estimulação elétrica transcraniana, modelo animal.

Nota importante: Todas as contribuições para este Tópico de Pesquisa devem estar dentro do escopo da seção e do periódico ao qual são enviadas, conforme definido em suas declarações de missão. A Frontiers reserva-se o direito de orientar um manuscrito fora do escopo para uma seção ou periódico mais adequado em qualquer estágio da revisão por pares. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Frontiersin.

Se aprovado, o DBS adaptável pode ser adicionado ao dispositivo Percept da Medtronic, que foi aprovado em junho de 2020.

Andrea Kühn, Prof. Dr. Med, professor e chefe, distúrbios do movimento e neuromodulação, Charité University Hospital, Berlin

28012021 - A Medtronic anunciou o ensaio ADAPT-PD (Algoritmo DBS Adaptativo para Terapia Personalizada na Doença de Parkinson) para avaliar a segurança e eficácia da estimulação cerebral profunda adaptativa (aDBS) em pacientes com doença de Parkinson (PD).1

O estudo randomizado será investigado em 12 locais de estudo em centros de pesquisa de distúrbios do movimento nos EUA, Europa e Canadá. O estudo espera inscrever 36 indivíduos para uma avaliação de 15 meses.

Andrea Kühn, Prof. Dr. Med., Professor e chefe, distúrbios do movimento e neuromodulação, Charité University Hospital, Berlin, disse em um comunicado que "a tecnologia aDBS permitirá que o DBS seja responsivo em tempo real, comunicando-se com o cérebro do paciente, conforme necessário, o que poderia reduzir a carga de programação de um médico. "

O desfecho primário será a comparação de aDBS com DBS contínuo padrão por horas de tempo ‘On’ sem discinesias problemáticas, eficácia e efeitos adversos por relatórios de pacientes. Os indivíduos até receberem cDBS na linha de base, seguido por 1 de 2 algoritmos aDBS cegos e randomizados.

aDBS é um recurso de investigação do dispositivo Percept PC aprovado em junho de 2020 para o tratamento da doença de Parkinson, tremor essencial, distonia, epilepsia ou transtorno obsessivo-compulsivo.2 O Percept usa tecnologia proprietária BrainSense para capturar e registrar continuamente os sinais cerebrais durante a administração da terapia , o único dispositivo desse tipo.

Os médicos que usam o dispositivo Percept PC podem rastrear esses sinais para correlacioná-los aos sintomas, eventos adversos (AEs) ou ingestão de medicamentos de seus pacientes. NeurologyLive escreveu anteriormente sobre a aprovação da Percept; mais informações podem ser encontradas clicando aqui.

“Não há nada que possa substituir o julgamento clínico no tratamento de pacientes. Pela primeira vez, esta tecnologia dá feedback aos médicos diretamente do cérebro do paciente com DBS ”, disse Mike Daly, vice-presidente e gerente geral, Brain Modulation, Restorative Therapies Group, Medtronic, em uma declaração sobre a aprovação da Percept. “Com essas percepções baseadas em dados e específicas do paciente, acreditamos que isso pode mudar o padrão de atendimento”.

Se aprovado, o aDBS será adicionado ao dispositivo Percept e permitirá o ajuste automático do DBS para fornecer terapia para gerenciar os sintomas de DP com base no estado clínico do paciente. DBS é uma terapia bem estabelecida, segura e eficaz para o tratamento de sintomas motores na DP, como bradicinesia e rigidez. Os atuais sistemas DBS aprovados empregam cDBS e devem ser ajustados manualmente.

"O Percept PC foi desenvolvido com uma quantidade significativa de recursos integrados em seu sistema. Vemos essa tecnologia evoluindo para oferecer ainda mais valor ao longo do tempo. O ADAPT-PD, recentemente iniciado, é o primeiro teste a reunir evidências clínicas para desbloquear esses recursos", disse Daly disse na declaração. "Além disso, a estimulação ajustada com base na necessidade do paciente, aDBS, pode reduzir a potência total e possivelmente estender a vida útil do dispositivo."

A base para ADAPT-PD foi estabelecida após os primeiros estudos DBS de loop fechado em PD usando o protótipo experimental do sistema apenas para pesquisa, Activa PC + S-Nexus.3 ADAPT-PD difere daqueles primeiros estudos em que a estimulação pode ser ajustada automaticamente enquanto os sinais cerebrais são monitorados, permitindo que os pacientes no estudo sejam tratados e medidos fora da clínica.

REFERÊNCIAS

1. A Medtronic lança o primeiro ensaio de estimulação cerebral profunda adaptativa (aDBS) em pacientes com doença de Parkinson. Comunicado à imprensa. Medtronic. 14 de janeiro de 2021. Acessado em 26 de janeiro de 2021. https://www.prnewswire.com/news-releases/medtronic-launches-first-of-its-kind-adaptive-deep-brain-stimulation-adbs-trial-in -parkinsons-disease-patients-301207921.html

2. O FDA aprova o neuroestimulador Percept ™ para PC, o primeiro de seu tipo, com tecnologia BrainSense ™. Comunicado à imprensa. 25 de junho de 2020. Acessado em 26 de janeiro de 2021. http://www.globenewswire.com/news-release/2020/06/25/2053361/0/en/FDA-Approves-First-Of-Its-Kind-Percept -PC-Neuroestimulador-with-BrainSense-Technology.html

3. Velisar A, Syrkin-Nikolau J, Blumenfeld Z, et al. Estimulação cerebral profunda de loop fechado neural de limiar duplo em pacientes com doença de Parkinson. Brain Stimul. 2019: 12 (4). doi: 10.1016 / j.brs.2019.02.020. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Neurologylive.

Dispositivo de estimulação cerebral profunda adaptável (sistema ASTUTE)

031220 - ASTUTE (Adaptive Stimulation Technique Upgrading Therapeutic Efficacy) é um dispositivo que irá melhorar radicalmente a terapia para pessoas que vivem com a doença de Parkinson.

O ASTUTE utiliza um sinal originado no cérebro para controlar automaticamente a terapia, levando a uma melhor qualidade de vida e efeitos colaterais reduzidos para pacientes com doença de Parkinson.

Outras informações

Clique aqui para baixar nossa ficha técnica. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Bionicsinstitute.

Dispositivo com chip avançado pode ajudar com Parkinson

 Thu, Aug 27, 2020 - Advanced chip device may help with Parkinson’s.