NeuralCipher Araştırma özeti
Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by
Arka plan: Parkinson hastalığı (PD) hastalarında derin beyin stimülasyonu (DBS) tedavisinin etkinliği, subtalamik çekirdek (STN) gibi hedef yapıların kesin lokalizasyonuna son derece bağlıdır. En yaygın olarak, mikroelektrot tek birim aktivite (SUA) kayıtları hedefi rafine etmek için gerçekleştirilir. Bu süreç yoğun bir deneyime dayalıdır ve teknik olarak zorlayıcı olabilir. Bir nöron popülasyonunun aktivitesini temsil eden yerel alan potansiyelleri (LFP'ler), SUA kayıtları için kullanılan aynı mikroelektrotlardan elde edilebilir ve daha düşük örnekleme oranı gereksinimleri nedeniyle daha az hesaplama karmaşıklığına sahip esnek çevrimiçi işlemeye izin verebilir. LFP'lerin hastaların semptomlarını tahmin edebilen ve çeşitli yapıları farklılaştırabilen biyobelirteçler içerdiği gösterilmiş olsa da, klinik uygulamada STN'nin lokalizasyonunda kullanımları yaygın değildir. Yöntemler: Burada ilk kez, intraoperatif çevrimiçi LFP işleme ile randomize ve çift kör bir pilot çalışma sunuyoruz; bu çalışmada, SUA- ile LFP tabanlı implantasyon arasındaki klinik faydayı karşılaştırıyoruz. İki taraflı STN-DBS için sevk edilen on PD hastası, her yarım kürede SUA veya LFP güdümlü hedefleme kullanılarak rastgele implante edildi. Her STN için hem SUA hem de LFP kaydedilmesine rağmen, elektrofizyolog bir seferde bir kör edildi. Ameliyattan üç ay sonra hastalar, her bir yöntemin performansını değerlendirmek için intraoperatif kayıtlara kör olan bir nörolog tarafından değerlendirildi. SUA tabanlı kararlar ham izlerin görsel ve işitsel olarak incelenmesine dayanırken, LFP tabanlı kararlar çevrimiçi sinyal işleme ve makine öğrenimi boru hattı aracılığıyla verildi. Bulgular: LFP- ve SUA tabanlı lokalizasyon (16/20 STN) arasında yeterli klinik iyileşme sağlayan dramatik bir anlaşma bulduk (3 aylık kontralateral motor değerlendirme puanlarında %51,8 azalma), LFP güdümlü implantasyon ile uyumsuz olgularda ortalama iyileşmenin daha fazla olması (74,9%, n = 3 STN). Seçilen parçalar beta (11-32 Hz) ve yüksek frekanslı (200-400 Hz) bantlarda daha yüksek aktivite ile karakterize edilmiştir (p p Sonuç: Pilot çalışmamız LFP tabanlı hedefleme ile eşit veya daha iyi klinik fayda göstermektedir. Elektrot arayüzünün sağlamlığı ve daha düşük hesaplama maliyeti göz önüne alındığında, daha fazla merkez LFP'yi SUA güdümlü hedefleme ile bağlantılı olarak intraoperatif olarak stratejik bir geri bildirim yöntemi olarak kullanabilir.
Özgün kaynak özetini okuyun
Background: The efficacy of deep brain stimulation (DBS) therapy in Parkinson's disease (PD) patients is highly dependent on the precise localization of the target structures such as subthalamic nucleus (STN). Most commonly, microelectrode single unit activity (SUA) recordings are performed to refine the target. This process is heavily experience based and can be technically challenging. Local field potentials (LFPs), representing the activity of a population of neurons, can be obtained from the same microelectrodes used for SUA recordings and allow flexible online processing with less computational complexity due to lower sampling rate requirements. Although LFPs have been shown to contain biomarkers capable of predicting patients' symptoms and differentiating various structures, their use in the localization of the STN in the clinical practice is not prevalent. Methods: Here we present, for the first time, a randomized and double-blinded pilot study with intraoperative online LFP processing in which we compare the clinical benefit from SUA- versus LFP-based implantation. Ten PD patients referred for bilateral STN-DBS were randomly implanted using either SUA or LFP guided targeting in each hemisphere. Although both SUA and LFP were recorded for each STN, the electrophysiologist was blinded to one at a time. Three months postoperatively, the patients were evaluated by a neurologist blinded to the intraoperative recordings to assess the performance of each modality. While SUA-based decisions relied on the visual and auditory inspection of the raw traces, LFP-based decisions were given through an online signal processing and machine learning pipeline. Results: We found a dramatic agreement between LFP- and SUA-based localization (16/20 STNs) providing adequate clinical improvement (51.8% decrease in 3-month contralateral motor assessment scores), with LFP-guided implantation resulting in greater average improvement in the discordant cases (74.9%, n = 3 STNs). The selected tracks were characterized by higher activity in beta (11-32 Hz) and high-frequency (200-400 Hz) bands (p p Conclusion: Our pilot study shows equal or better clinical benefit with LFP-based targeting. Given the robustness of the electrode interface and lower computational cost, more centers can utilize LFP as a strategic feedback modality intraoperatively, in conjunction to the SUA-guided targeting.
Bilimsel değerlendirme
Araştırma sorusu
Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.
Yöntem ve örneklem
Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.
Temel bulgular
Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.
Sınırlılıklar
Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.
Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.