Optimization and quantification of stimulation parameters in subthalamic nucleus deep brain stimulation for Parkinson's disease

Zusammenfassung

La estimulación cerebral profunda del núcleo subtalámico (ECP-NST) es un tratamiento seguro y eficaz en pacientes seleccionados con enfermedad de Parkinson (EP) avanzada. El éxito de la misma depende de la precisión en la implantación de los electrodos y una correcta programación de los parámetros de estimulación. Actualmente existen ciertas guías para la selección de los parámetros de estimulación. Éstas han asumido de forma empírica que el efecto agudo de la estimulación determinaría una buena evolución a largo plazo. El sitio óptimo de estimulación dentro del área subtalámica ha sido y continua siendo una cuestión ampliamente debatida. Conocer el sitio óptimo de estimulación tiene implicaciones en las estrategias de programación, ya que la información anatómica se podría utilizar para la selección del contacto del electrodo clínicamente más eficaz. Por último, oscilaciones en la banda beta de los potenciales de campo locales (PCL), son una marca de la parte sensitivomotora del NST que generalmente se acepta como la zona óptima de estimulación. Por tanto, la profundidad a la que se detecta un pico en la banda beta podría ser indicativo de la zona óptima de estimulación y dicha información podría integrarse también en las estrategias de programación. En este estudio evaluamos a 31 pacientes con EP tratados con ECP-NST durante al menos 12 meses. Estos pacientes realizaron un total de tres sesiones de ajustes de los parámetros de estimulación. En cada sesión se realizó una valoración basal, aguda (inmediatamente tras ajuste de los parámetros de estimulación) y crónica (1, 2 y 3 meses tras la valoración aguda para las sesiones de ajuste 1, 2, y 3). El factor que predijo de una forma más consistente un beneficio motor a largo plazo fue la mejoría aguda en los síntomas motores. Sin embargo, el efecto agudo necesita ser de una magnitud suficiente para asegurar un efecto a largo plazo. La magnitud del mismo depende de la optimización previa de la terapia de estimulación. Tras las sesiones de reprogramación de la estimulación el 42% de los pacientes obtuvieron beneficios adicionales de la terapia de ECP, mientras que el 43% se mantuvieron estables. Así mismo fue posible una reducción adicional del 30% en las necesidades de medicación dopaminérgica. Aquellos que obtuvieron mayores beneficios fueron los que requirieron un único cambio en el contacto estimulado, mientras que aquellos precisando múltiples cambios de contacto no mejoraron. Los pacientes más jóvenes, las mujeres y aquellos con síntomas motores más acusados al inicio del estudio mostraron una mayor probabilidad de mejorar al final del estudio. El sitio de estimulación evolucionó de la parte central de NST hasta su segmento superior, siendo ésta la localización mas frecuente después de las tres sesiones de optimización de la estimulación. Aquellos electrodos cuyos contactos estimulados se encontraban en la zona óptima de estimulación presentaron una mayor eficacia y eficiencia en la estimulación y menores requerimientos de medicación dopaminérgica. En un 70% de los casos el contacto seleccionado clínicamente correspondía al contacto mejor localizado anatómicamente (en las imágenes de RM). Cuando ambos contactos (RM/clínico) coincidían la optimización de la estimulación había sido mas sencilla. Si no existía coincidencia, la ECP era menos eficiente (en términos de energía eléctrica total liberada por el sistema o voltaje utilizado). En cuanto al estudio de los PCL obtuvimos que existe una buena correlación entra la profundidad a la que se registra el pico en la banda beta (generador beta, indicativo de la parte sensitivomotora del NST) y el contacto utilizado para la estimulación crónica. De forma que la estimulación era más eficiente cuando la distancia entre el generador beta y el contacto terapéutico era menor. Todos estos datos nos permiten concluir: 1) el efecto agudo de la estimulación sobre los síntomas motores es el mejor predictor del efecto a largo plazo; 2) se pueden obtener beneficios adicionales con la reprogramación en pacientes crónicamente tratados con ECP-NST; 3) el sitio óptimo de estimulación es la parte superior del NST; 4) la selección del contacto del electrodo de ECP puede implementarse con la información anatómica y el registro de los PCL intraoperatorios. La integración de la información anatómica y de los datos de los PCL pueden simplificar las actuales estrategias de programación.