Závěrečná zpráva grantu 022/2003/C/1.LF

Název projektu:Účinky hluboké mozkové stimulace při léčbě onemocnění extrapyramidového systému
Hlavní řešitel:MUDr. Robert Jech, Ph.D.
Spoluřešitelé: Prof.MUDr. Evžen Růžička, DrSc.; MUDr. Dušan Urgošík, CSc.; Ing. Jaroslav Tintěra, CSc.; MUDr. Josef Vymazal, CSc.; Doc.MUDr. Jan Roth, CSc.; MUDr. Markéta Volfová; Mgr. Olga Nováková; MUDr. Jiří Klempíř; MUDr. Hana Brožová
Období řešení:2003-2003
Celková dotace:270 tis. Kč

Souhrn výsledků

Hluboká mozková stimulace (DBS) subthalamického jádra (STN) hraje v léčbě pokročilé Parkinsonovy nemoci (PN) stále významnější úlohu. Rovněž neurostimulace ventrálního intermediálního jádra thalamu (Vim) bývá v některých případech jedinou účinnou metodou pro potlačení třesu končetin různé etiologie. Byli jsme první v ČR, kdo tuto léčebnou metodu zavedl do rutinní léčebné praxe. V rámci řešení grantového projektu jsme se vedle sledování klinických účinků na zlepšení hybnosti zaměřili na analýzu non-motorických vlivů DBS a na studium patofyziologických mechanismů této terapie. Během roku 2003 jsme do léčebného programu nově zařadili 9 pacientů s DBS/STN a 2 pacienty s DBS/Vim, čímž se celkový počet operovaných pacientů rozrostl na 34. U dvanácti pacientů s PN vyšetřených s odstupem 1 roku po implantaci došlo po zapnutí DBS/STN k očekávanému zlepšení hybnosti (pokles UPDRS III z 44 +-14(SD) na 23+-11 bodů, P<0.01), ke zlepšení výkonnosti v tapping (zvýšení o 31 úderů, P<0.0001) a S-W-S testu (zkrácení o 20 s, P<0.01). Po operaci došlo k významnému potlačení motorických fluktuací, což se odrazilo na zkrácení průměrného trvání OFF stavu (o 3,5 hod/den, P<0.01), prodloužení ON stavu (o 4 hod/den, P<0.05) a potlačení dyskinéz (o 3 hod/den, P<0.01). Zároveň došlo k významnému zlepšení kvality života PDQ39 (zlepšení o 20 bodů, P<0.01) a snížení potřebné denní dávky L-DOPA (o 505 mg/den, P<0.001). Z psychologických testů jsme po zapnutí DBS/STN pozorovali jisté zlepšení ve skóre verbální fluence (o 4 slova/min, P<0.01). Neurochirurgickou proceduru implantace jsme rozšířili o peroperační mikroregistraci jednotkové neuronální aktivity, čímž se zpřesnila navigace pro cílení zanořené elektrody (11 pacientů). Registrace jednotkové aktivity pomocí pěti paralelních mikroelektrod dovolila topografické mapování skutečné velikosti STN jádra. Vyvinuli jsme způsob pro současnou paralelní stimulaci a mikroregistraci jednotkové aktivity stimulovaného jádra. Pomocí této techniky jsme prokázali, že nízkofrekvenční stimulace vede u některých neuronů k inhibici. Vysokofrekvenční DBS působila inhibici či změnu aktivity STN jádra a oproti očekávání nezpůsobila jeho kompletní blokádu. Pomocí fMR jsme ve skupině 22 pacientů  s PN zjistili, že při neurostimulaci jádra STN dochází ke zvýšené perfúzi a oxygenaci v oblasti thalamu a vnitřního pallida. Zvýšená aktivita byla zaznamenána i v některých vzdálených oblastech, o kterých je známo, že jsou s místem stimulace anatomicky spojeny. Jednalo se především o ipsilaterální primární senzorimotorickou kůru a kontralaterální mozeček. Tento nález je v souladu s hypotézou vnuceného přestimulování jádra, které způsobí jeho dysfunkci a současného zvýšení jeho metabolismu. Při provádění jednoduchého pohybu prsty horní končetiny dochází vlivem DBS/STN ke zvýšení aktivity v putamen a insule a k hypoaktivaci primární senzorimotorické kůry. Její aktivita se přitom z původně oboustranné mění na jednostrannou, podobně jako je tomu po podání L-DOPA nebo u zdravých osob. DBS tak pravděpodobně vede k normalizaci funkce motorické kůry. Podobné změny jsme pozorovali i při stimulaci jádra Vim. DBS/STN vyvolala změny klidového EEG záznamu a zrakových evokovaných potenciálů (VEP). Po zapnutí neurostimulátorů došlo k malému, ale významnému zrychlení dominantní frekvence pozadí (o 0,3 Hz, P<0.01) a ke snížení spektrálního výkonu (o 11%, P<0.05). Tyto změny byly patrné difuzně nad celým skalpem. DBS tedy zřejmě přímo či nepřímo ovlivňuje fundamentální mechanismy thalamo/kortikální reverberace, přičemž působí její zrychlení a desynchronizaci. Non-motorické účinky DBS jsme demonstrovali i na změnách VEP. Pozorované snižování amplitudy primárního kortikálního komplexu inverzně korelovalo s rostoucím napětím na neurostimulátoru (P<0.001), čímž jsme prokázali, že DBS ovlivňuje rovněž zrakový systém. Výsledky projektu jsme prezentovali několika českých a dvou mezinárodních sjezdech, přičemž na konferenci OHBM v New Yorku jsme byli vyzváni k prestižní přednášce na plenárním zasedání. Kromě pěti publikovaných a jednoho odeslaného článku jsou před dokončením další dvě publikace.