Background: Subthalamic nucleus deep brain stimulation (STN-DBS) is an effective treatment for motor symptoms in advanced Parkinson’s Disease (PD). Nevertheless, the exact area and paradigms of DBS stimulation to achieve the best control of motor and non-motor symptoms still needs to be defined. Objectives: To identify the best site of DBS stimulation within or nearby the subthalamic nucleus of patients with advanced PD, to maximize the clinical motor outcome. Materials and Methods: Twenty-five patients treated with bilateral STN-DBS were enrolled in the study. They all received a comprehensive clinical evaluation by means of the MDS Unified Parkinson Disease Rating Scale (MDS-UPDRS) before (baseline) and 1 year after (follow-up) DBS surgery. Presurgical MRI scan including conventional images (i.e., T1-weighted volumes, fluid-attenuated inversion recovery and T2-weighted scans) and post-surgical CT scan images were combined for the identification of the volume of tissue activated (VTA), using Lead-dbs software [1]. Using Voxel-based Lesion-Symptom mapping [2], individual VTAs were modelled to identify possible associations between follow-up subsets at the MDS-UPDRS and voxels belonging to VTAs. Age, disease duration and VTA volumes were entered as covariates of no interest. This use of VLSM allows to identify VTA subfields accounting for specific measures of positive/negative outcome. Results: A significant sweetspot (p=0.043) accounting for patient improvement in bradykinesia was found covering the left dorso-lateral border of STN and extending to the surrounding white matter within the zona incerta and the most anterior portion of ansa lenticularis (peak coordinates: x=16; y=-13; z=-8). No associations were identified with rigidity and tremor UPDRS subscores. Discussion and Conclusions: This study points out the usefulness of neuroimaging for predicting DBS positive and negative outcomes, and its possible translation to clinical settings. From a speculative perspective our finding suggests the importance of zona incerta and fibers surrounding the lateral-posterior part of STN as a potential key target for patients with remarkable bradykinesia. Future studies based on brain connectivity might clarify the underlying mechanisms.
Premessa: La stimolazione cerebrale profonda del nucleo subtalamico (STN-DBS) è un trattamento efficace per i sintomi motori nella malattia di Parkinson (PD) avanzata. Tuttavia, l'area esatta e i parametri della stimolazione DBS per ottenere il miglior controllo dei sintomi motori e non motori devono ancora essere definiti. Obiettivi: Identificare il miglior sito di stimolazione della DBS all'interno o nelle vicinanze del nucleo subtalamico dei pazienti con PD in fase avanzata, per massimizzare il risultato clinico motorio. Materiali e metodi: Sono stati arruolati nello studio 25 pazienti trattati con STN-DBS bilaterale. Tutti hanno ricevuto una valutazione clinica completa tramite la MDS Unified Parkinson Disease Rating Scale (MDS-UPDRS) prima (baseline) e un anno dopo (follow-up) l'intervento di DBS. La risonanza magnetica pre-chirurgica, che comprendeva immagini convenzionali (volumi pesati in T1, in T2 e Fluid-Attenuated Inversion Recovery) e le immagini della TAC post-chirurgica sono state combinate per identificare il volume di tessuto attivato (VTA), utilizzando il software Lead-dbs [1]. Utilizzando la mappatura Voxel-based Lesion-Symptom [2], le singole VTA sono state modellate per identificare possibili associazioni tra gli score di miglioramento al follow-up secondo la MDS-UPDRS e i voxel appartenenti alle VTA. L'età, la durata della malattia e i volumi delle VTA sono stati inseriti come covariate di non interesse. L'uso della VLSM consente di identificare i settori della VTA che sono responsabili di specifici esiti positivi/negativi. Risultati: È stato trovato un sweetspot significativo (p=0,043) che rende conto del miglioramento dei pazienti nella bradicinesia e che copre il bordo dorso-laterale sinistro del STN e si estende alla sostanza bianca circostante all'interno della zona incerta e della porzione più anteriore dell'ansa lenticolare (coordinate del picco: x=16; y=-13; z=-8). Non è stata identificata alcuna associazione con i subitem UPDRS di rigidità e tremore. Discussione e conclusioni: Questo studio evidenzia l'utilità del neuroimaging per prevedere gli esiti positivi e negativi della DBS e il suo possibile trasferimento in ambito clinico. Da un punto di vista speculativo, i nostri risultati suggeriscono l'importanza della zona incerta e delle fibre che circondano la parte latero-posteriore del STN come potenziale bersaglio per i pazienti con notevole bradicinesia. Studi futuri basati sulla connettività cerebrale potrebbero chiarire i meccanismi sottostanti.
Risonanza magnetica quantitativa come strumento innovativo per una pianificazione e un'impostazione ottimale della stimolazione cerebrale profonda nella Malattia di Parkinson in fase avanzata
CAMPISI, CORRADO
2021/2022
Abstract
Premessa: La stimolazione cerebrale profonda del nucleo subtalamico (STN-DBS) è un trattamento efficace per i sintomi motori nella malattia di Parkinson (PD) avanzata. Tuttavia, l'area esatta e i parametri della stimolazione DBS per ottenere il miglior controllo dei sintomi motori e non motori devono ancora essere definiti. Obiettivi: Identificare il miglior sito di stimolazione della DBS all'interno o nelle vicinanze del nucleo subtalamico dei pazienti con PD in fase avanzata, per massimizzare il risultato clinico motorio. Materiali e metodi: Sono stati arruolati nello studio 25 pazienti trattati con STN-DBS bilaterale. Tutti hanno ricevuto una valutazione clinica completa tramite la MDS Unified Parkinson Disease Rating Scale (MDS-UPDRS) prima (baseline) e un anno dopo (follow-up) l'intervento di DBS. La risonanza magnetica pre-chirurgica, che comprendeva immagini convenzionali (volumi pesati in T1, in T2 e Fluid-Attenuated Inversion Recovery) e le immagini della TAC post-chirurgica sono state combinate per identificare il volume di tessuto attivato (VTA), utilizzando il software Lead-dbs [1]. Utilizzando la mappatura Voxel-based Lesion-Symptom [2], le singole VTA sono state modellate per identificare possibili associazioni tra gli score di miglioramento al follow-up secondo la MDS-UPDRS e i voxel appartenenti alle VTA. L'età, la durata della malattia e i volumi delle VTA sono stati inseriti come covariate di non interesse. L'uso della VLSM consente di identificare i settori della VTA che sono responsabili di specifici esiti positivi/negativi. Risultati: È stato trovato un sweetspot significativo (p=0,043) che rende conto del miglioramento dei pazienti nella bradicinesia e che copre il bordo dorso-laterale sinistro del STN e si estende alla sostanza bianca circostante all'interno della zona incerta e della porzione più anteriore dell'ansa lenticolare (coordinate del picco: x=16; y=-13; z=-8). Non è stata identificata alcuna associazione con i subitem UPDRS di rigidità e tremore. Discussione e conclusioni: Questo studio evidenzia l'utilità del neuroimaging per prevedere gli esiti positivi e negativi della DBS e il suo possibile trasferimento in ambito clinico. Da un punto di vista speculativo, i nostri risultati suggeriscono l'importanza della zona incerta e delle fibre che circondano la parte latero-posteriore del STN come potenziale bersaglio per i pazienti con notevole bradicinesia. Studi futuri basati sulla connettività cerebrale potrebbero chiarire i meccanismi sottostanti. | File | Dimensione | Formato | |
|---|---|---|---|
|
847971_bozzatesicof_caa_correzioni.pdf
non disponibili
Tipologia:
Altro materiale allegato
Dimensione
2.61 MB
Formato
Adobe PDF
|
2.61 MB | Adobe PDF |
I documenti in UNITESI sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
https://hdl.handle.net/20.500.14240/128580