Impact of microelectrode recording guided targeting on final position of DBS electrodes in patients with Parkinson’s disease
คำสำคัญ:
deep brain stimulation, subthalamic nucleus, internal globus pallidus, targeting, microelectrode recording, Parkinson’s disease; accuracyบทคัดย่อ
วัตถุประสงค์: เนื่องจากความแม่นยำเป็นสิ่งที่ส่งผลที่สุดต่อผลลัพธ์จากการผ่าตัดฝังเครื่องกระตุ้นสมองส่วนลึกทั้งในตำแหน่งเป้าหมาย subthalamic nucleus (STN) และ internal globus pallidus (Gpi) ซึ่งในปัจจุบันมีเทคนิคการผ่าตัดที่หลากหลาย มีทั้งการใช้รูปภาพเอกซเรย์วางแผนอย่างเดียว หรือรูปภาพเอกซเรย์ร่วมกับการทำ microelectrode recordings (MERs) ผู้วิจัยจึงทำการศึกษาความแม่นยำของการฝังเครื่องกระตุ้นสมองส่วนลึก ระหว่างตำแหน่งเป้าหมายที่วางแผนโดยใช้ภาพ MRI อย่างเดียวก่อนผ่าตัดเทียบกับตำแหน่งสุดท้ายที่เกิดจากการใช้ MRI ร่วมกับ microelectrode recordings (MERs)
วิธีดำเนินการวิจัย: ผู้วิจัยได้รวบรวมข้อมูลผู้ป่วยโรคพาร์กินสันที่ได้รับการผ่าตัดฝังเครื่องกระตุ้นสมองส่วนลึกในโรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์ย้อนหลัง ตั้งแต่ มกราคม 2554 ถึง ธันวาคม 2561 โดยเก็บรวบรวมข้อมูลพิกัดตำแหน่งของเป้าหมายที่วางแผนไว้โดยใช้ภาพ MRI ก่อนผ่าตัด, ข้อมูลพิกัดของตำแหน่ง electrodes หลังผ่าตัด แล้วนำมาหาระยะความคลาดเคลื่อนระหว่างสองพิกัดดังกล่าว โดยใช้ค่า Vector error และ Trajectory radial error
ผลลัพธ์: ผู้ป่วยจำนวน 53 ราย ได้รับการผ่าตัดฝังเครื่องกระตุ้นสมองส่วนลึกรวมทั้งหมด 106 electrodes โดยมีเป้าหมายเป็น STN 39 ราย และ Gpi 14 ราย เมื่อเทียบพิกัดระหว่างตำแหน่งที่วางแผนไว้ก่อนผ่าตัดโดยใช้ ภาพ MRI เพียงอย่างเดียว เทียบกับต แหน่งสุดท้ายของ electrodes หลังผ่าตัดร่วมกับ microelectrode recording (MERs) พบว่ามีค่าความคลาดเคลื่อน Vector error เท่ากับ 2.28 มม. (IQR; 1.47,3.17), Trajectory radial error เท่ากับ 0.7 มม. (IQR; 0.3,1.5) และสองค่านี้มีความสัมพันธ์ในแบบแปรผันตรงกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (r = 0.538, p < 0.001)
สรุป: พิกัดที่เกิดจากการใช้ภาพ MRI วางแผนเพียงอย่างเดียวมีความคลาดเคลื่อน 2.28 มม. (IQR;1.47,3.17) เมื่อเทียบกับพิกัดที่เกิดจากการใช้ภาพ MRI ร่วมกับ microelectrode recording (MERs)
Downloads
เอกสารอ้างอิง
Benabid AL, Pollak P, Gervason C, Hoffmann D, Gao DM, Hommel M, et al. Long-term suppression of tremor by chronic stimulation of the ventral intermediate thalamic nucleus. Lancet 1991;337:403-6.
Burchiel KJ, Anderson VC, Favre J, Hammerstad JP. Comparison of pallidal and subthalamic nucleus deep brain stimulation for advanced Parkinson’s disease: results of a randomized, blinded pilot study. Neurosurgery 1999;45:1375-82; discussion 82-4.
Deuschl G, Schade-Brittinger C, Krack P, Volkmann J, Schafer H, Botzel K, et al. A randomized trial of deep-brain stimulation for Parkinson’s disease. N Engl J Med 2006;355:896-908.
Slavin KV, Thulborn KR, Wess C, Nersesyan H. Direct visualization of the human subthalamic nucleus with 3T MR imaging. AJNR Am J Neuroradiol 2006;27:80-4.
Rabie A, Verhagen Metman L, Slavin KV. Using “Functional” Target Coordinates of the Subthalamic Nucleus to Assess the Indirect and Direct Methods of the Preoperative Planning: Do the Anatomical and Functional Targets Coincide? Brain Sci 2016;6.
Polanski WH, Martin KD, Engellandt K, von Kummer R, Klingelhoefer L, Fauser M, et al. Accuracy of subthalamic nucleus targeting by T2, FLAIR and SWI- 3-Tesla MRI confirmed by microelectrode recordings. Acta Neurochir (Wien) 2015;157:479-86.
Binder DK, Rau GM, Starr PA. Risk factors for hemorrhage during microelectrode-guided deep brain stimulator implantation for movement disorders. Neurosurgery 2005;56:722-32; discussion-32.
Gorgulho A, De Salles AA, Frighetto L, Behnke E. Incidence of hemorrhage associated with electrophysiological studies performed using macroelectrodes and microelectrodes in functional neurosurgery. J Neurosurg 2005;102:888-96.
Zrinzo L, Foltynie T, Limousin P, Hariz MI. Reducing hemorrhagic complications in functional neurosurgery: a large case series and systematic literature review. J Neurosurg 2012;116:84-94.
Burchiel KJ, McCartney S, Lee A, Raslan AM. Accuracy of deep brain stimulation electrode placement using intraoperative computed tomography without microelectrode recording. J Neurosurg 2013;119:301-6.
Chen T, Mirzadeh Z, Chapple K, Lambert M, Dhall R, Ponce FA. “Asleep” deep brain stimulation for essential tremor. J Neurosurg 2016;124:1842-9.
Starr PA, Martin AJ, Ostrem JL, Talke P, Levesque N, Larson PS. Subthalamic nucleus deep brain stimulator placement using high-field interventional magnetic resonance imaging and a skull-mounted aiming device: technique and application accuracy. J Neurosurg 2010;112:479-90.
Larson PS, Starr PA, Bates G, Tansey L, Richardson RM, Martin AJ. An optimized system for interventional magnetic resonance imaging-guided stereotactic surgery: preliminary evaluation of targeting accuracy. Neurosurgery 2012;70:95-103; discussion
Sidiropoulos C, Rammo R, Merker B, Mahajan A, LeWitt P, Kaminski P, et al. Intraoperative MRI for deep brain stimulation lead placement in Parkinson’s disease: 1 year motor and neuropsychological outcomes. J Neurol 2016;263:1226-31.
Bezchlibnyk YB, Sharma VD, Naik KB, Isbaine F, Gale JT, Cheng J, et al. Clinical outcomes of globus pallidus deep brain stimulation for Parkinson disease: a comparison of intraoperative MRI- and MER-guided lead placement. J Neurosurg 2020:1-11.
Ostrem JL, Galifianakis NB, Markun LC, Grace JK, Martin AJ, Starr PA, et al. Clinical outcomes of PD patients having bilateral STN DBS using high-field interventional MR-imaging for lead placement. Clin Neurol Neurosurg 2013;115:708-12.
Mirzadeh Z, Chapple K, Lambert M, Evidente VG, Mahant P, Ospina MC, et al. Parkinson’s disease outcomes after intraoperative CT-guided “asleep” deep brain stimulation in the globus pallidus internus. J Neurosurg 2016;124:902-7.
Chen T, Mirzadeh Z, Ponce FA. “Asleep” Deep Brain Stimulation Surgery: A Critical Review of the Literature. World Neurosurg 2017;105:191-8.
Ho AL, Ali R, Connolly ID, Henderson JM, Dhall R, Stein SC, et al. Awake versus asleep deep brain stimulation for Parkinson’s disease: a critical comparison and meta-analysis. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2018;89:687-91.
Engelhardt J, Caire F, Damon-Perriere N, Guehl D, Branchard O, Auzou N, et al. A Phase 2 Randomized Trial of Asleep versus Awake Subthalamic Nucleus Deep Brain Stimulation for Parkinson’s Disease. Stereotact Funct Neurosurg 2020:1-11.
Shahlaie K, Larson PS, Starr PA. Intraoperative computed tomography for deep brain stimulation surgery: technique and accuracy assessment. Neurosurgery 2011;68:114-24; discussion 24.
Starr PA, Christine CW, Theodosopoulos PV, Lindsey N, Byrd D, Mosley A, et al. Implantation of deep brain stimulators into the subthalamic nucleus: technical approach and magnetic resonance imaging-verified lead locations. J Neurosurg 2002;97:370-87.
Bot M, van den Munckhof P, Bakay R, Stebbins G, Verhagen Metman L. Accuracy of Intraoperative Computed Tomography during Deep Brain Stimulation Procedures: Comparison with Postoperative Magnetic Resonance Imaging. Stereotact Funct Neurosurg 2017;95:183-8.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
##default.contextSettings.thaijo.licenseTerms##
