- Более 10 миллионов человек во всем мире живут с болезнью Паркинсона, от которой в настоящее время не существует лекарства.
- Глубокая стимуляция мозга (ГСМ) — это хирургическое лечение, которое помогает облегчить некоторые двигательные симптомы этого заболевания.
- Люди с болезнью Паркинсона могут по-прежнему сталкиваться с двигательными проблемами при использовании современных методов глубокой стимуляции мозга.
- Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско обнаружили, что адаптивная глубокая стимуляция мозга с использованием искусственного интеллекта может сократить время, в течение которого человек испытывает наиболее неприятные симптомы, связанные с болезнью Паркинсона, примерно на 50%.
Более 10 миллионов человек во всем мире страдают болезнью Паркинсона — неврологическим заболеванием, влияющим на движение и равновесие человека.
Хотя в настоящее время не существует лекарства от болезни Паркинсона, было проведено много исследований по разработке способов облегчения симптомов этого заболевания.
Один из них называется глубокой стимуляцией мозга (ГСМ) — хирургическая процедура, при которой в определенные области мозга человека имплантируются электроды, которые подключаются к внутреннему генератору импульсов (ВГИ), размещенному под кожей около ключицы, создавая «мозговой кардиостимулятор».
Глубокая стимуляция мозга помогает улучшить двигательные симптомы болезни Паркинсона, такие как тремор и дискинезия.
«Хотя стандартные методы лечения, такие как традиционная глубокая стимуляция мозга (cDBS), хорошо справляются с уменьшением двигательных проблем, связанных с болезнью Паркинсона, некоторые пациенты — даже после оптимизации интенсивности стимуляции для cDBS — могут по-прежнему испытывать неприятные изменения симптомов в течение дня, например, в ответ на прием лекарств для лечения болезни Паркинсона», — объяснила Стефани Сернера, доктор философии, научный сотрудник Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF). Медицинские новости сегодня.
«В результате при использовании cDBS у пациентов могут возникнуть прорывные симптомы, возникающие в периоды недостаточной или чрезмерной стимуляции», — продолжил Сернера.
«Поэтому современные методы лечения не являются оптимальными для всех пациентов. Недостаточная стимуляция может возникнуть в моменты, когда действие лекарств у пациента заканчивается и требуется больше стимуляции, чем запрограммировано для cDBS. Чрезмерная стимуляция может возникнуть в моменты, когда лекарства активны, и могут возникнуть побочные эффекты, вызванные стимуляцией. Эти колебания симптомов могут негативно влиять на повседневную деятельность и качество жизни», — пояснила она.
Вместе с доктором медицины и доктором философии Кариной Р. Эрн и доктором медицины и доктором философии Лорен Х. Хаммер Сернера является соавтором нового исследования, посвященного использованию адаптивной глубокой стимуляции мозга (aDBS) при болезни Паркинсона.
В этом небольшом исследовании ученые обнаружили, что использование aDBS
Исследование было недавно опубликовано в журнале
Что такое адаптивная DBS?
Для этого исследования Сернера и ее коллеги провели клиническое испытание с четырьмя участниками, страдающими болезнью Паркинсона, которые уже использовали традиционную глубокую стимуляцию мозга.
«Мы знали, что традиционная DBS не была оптимальной для наших четырех пациентов, поскольку они все еще сообщали о беспокоящих двигательных симптомах и двигательных колебаниях при клинически оптимизированной традиционной DBS», — объяснила Сернера. «Мы предположили, что адаптивная DBS уменьшит их двигательные проблемы в течение дня, поскольку она эффективно увеличивает и уменьшает стимуляцию, когда это необходимо пациентам».
«Адаптивная DBS непрерывно отслеживает мозговой сигнал, который наилучшим образом отслеживает симптомы пациента», — продолжила она. «Как только алгоритм обнаруживает изменение мозгового сигнала, он регулирует интенсивность стимуляции в режиме реального времени. Это означает, что устройство будет обеспечивать правильное количество стимуляции, которое необходимо пациенту для адекватного контроля своих симптомов».
Для внедрения адаптивной DBS авторы разработали конвейер анализа данных, который идентифицирует сигналы мозга, указывающие на изменения симптомов, а также адаптивные алгоритмы DBS, встроенные в исследовательское устройство.
«Современные стандарты лечения болезни Паркинсона, такие как традиционная глубокая стимуляция мозга, не являются оптимальными для каждого пациента», — сказал Сернера.
Она добавила, что:
«Мы решили создать этот конвейер и алгоритмы, поскольку пациенты с болезнью Паркинсона все еще испытывают неприятные колебания симптомов. Мы хотели создать алгоритм, который использовал бы идентифицированный сигнал мозга для автоматической регулировки амплитуды стимуляции в режиме реального времени в соответствии с конкретными потребностями пациента. В отличие от стандартной DBS, которая обеспечивает постоянную интенсивность стимуляции, адаптивная DBS будет регулировать интенсивность стимуляции на основе текущего состояния пациента, измеренного с помощью сигнала мозга».
Адаптивная DBS сокращает время проявления беспокоящих симптомов на 50%
В ходе исследования ученые обнаружили, что адаптивная глубокая стимуляция мозга помогла участникам исследования облегчить наиболее неприятные симптомы, связанные с болезнью Паркинсона, примерно на 50% по сравнению с традиционной глубокой стимуляцией мозга.
«В нашем исследовании мы обнаружили, что адаптивная DBS сократила время, проведенное с беспокоящими двигательными симптомами, вдвое по сравнению с традиционной DBS и улучшила качество жизни пациентов», — сказал Сернера.
«Чтобы убедиться, что адаптивная DBS не улучшает наиболее неприятный двигательный симптом за счет других двигательных или недвигательных симптомов, мы также отслеживали множество других двигательных (таких как нарушения речи и походки) и недвигательных симптомов (сон, настроение, тревожность). Мы обнаружили, что адаптивная DBS не отличалась от обычной DBS, а в некоторых случаях даже улучшала другие двигательные симптомы», — добавила она.
«Мы индивидуализировали каждый адаптивный алгоритм DBS, чтобы устранить наиболее беспокоящий симптом каждого пациента», — отметил Сернера. «Это привело нас к мысли, что мы меняем что-то, что действительно важно для пациента и повысит качество его жизни. Мы были рады подтвердить наши гипотезы в нашем исследовании».
Значительный шаг вперед в лечении болезни Паркинсона
После ознакомления с этим исследованием Жан-Филипп Ланжевен, доктор медицины, сертифицированный нейрохирург и директор Программы восстановительной нейрохирургии и глубокой стимуляции мозга в Тихоокеанском институте нейронауки в Санта-Монике, штат Калифорния, который не принимал участия в этом исследовании, рассказал: МНТ что он был очень хорошо спроектирован и надежен, поскольку использовал слепой и перекрестный подход.
Он также добавил, что полученные результаты являются новаторскими на нескольких уровнях.
«Авторы обнаружили, что использование адаптивной стимуляции во время глубокой стимуляции мозга оказалось более эффективным, чем хроническая непрерывная стимуляция для лечения симптомов болезни Паркинсона», — пояснил Ланжевен.
«Это критически важное открытие, поскольку адаптивная стимуляция обеспечивает стимуляцию по требованию, а не постоянную непрерывную стимуляцию. Предоставляя стимуляцию только при необходимости, терапию DBS можно улучшить, снизив потенциальные побочные эффекты, а также продлив срок службы имплантируемой батареи. По этим причинам адаптивная стимуляция имела бы смысл, даже если бы она была равна непрерывной стимуляции; но авторы фактически обнаружили, что она потенциально превосходит ее, поскольку обеспечивает дополнительную стимуляцию только при необходимости».
– Жан-Филипп Ланжевен, доктор медицины
«Несмотря на все доступные методы лечения и оптимизированную терапию, болезнь Паркинсона по-прежнему приводит к инвалидности пациентов», — продолжил он.
«Любая новая или улучшенная эффективность терапии напрямую повлияет на качество жизни наших пациентов. Я считаю, что самым важным шагом будет расширение исследования до большего размера выборки. Технологии, доступные в настоящее время на рынке, уже почти способны развернуть эту стратегию лечения», — отметил Ланжевен.
МНТ также поговорил об этом исследовании с Шаббаром Ф. Дэнишем, доктором медицины, членом Американской ассоциации нейрохирургов, заведующим кафедрой нейрохирургии в Медицинском центре Университета Джерси-Шор, штат Нью-Джерси.
«Это реальный прогресс в этой области и существенный шаг вперед в лечении таких пациентов», — сказал Даниш, не принимавший участия в исследовании.
«В настоящее время нет лекарства от болезни (Паркинсона). В результате мы должны продолжать совершенствовать наши методы лечения, чтобы контролировать симптомы заболевания. Нам нужно глубже понять, какие сигналы в мозге коррелируют с определенными кластерами симптомов, чтобы мы могли создать более направленные методы лечения», — заключил он.