NeuralCipher Araştırma özeti
Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by
Derin Beyin Stimülasyonu (DBS), esansiyel titreme (ET) ve Parkinson hastalığı (PD) gibi farmakolojik dirençli nörolojik hareket bozukluklarının tedavisinde önemli bir araçtır. Bununla birlikte, mevcut sistemlerin açık döngü tasarımı, invazif nöromodülasyonun gerçek potansiyelini geri tutuyor olabilir. Son on yılda, hastanın terapötik ihtiyaçlarına cevap verebilecek uyarlanabilir DBS (aDBS) sistemleri şeklinde nöromodülasyon üzerinde "döngüyü kapatmak" için geri bildirim kullanımında bir aktivite patlaması gördük. Bu makalede, Washington Üniversitesi'nde 5 yıllık bir çalışmanın, sensorimotor korteksin üzerine yerleştirilen bir elektrokortikografi şeridinden gelen sinirsel geri bildirimlerin kullanımındaki başarılarını özetlemekteyiz. İlerlememizi, donanımın ilk kanıtından, programlama sürecini basitleştirmek için makine öğrenme yaklaşımlarından yararlanan tamamen implante edilmiş bir uyarlanabilir uyarı sistemine kadar belgeliyoruz. Bazı durumlarda, sistemlerimiz hem güç tüketiminde hem de semptom baskılamasında mevcut açık döngü yaklaşımlarını geride bırakır. Bu çaba boyunca, hasta deneyimlerini yakalamak ve etik aDBS yaklaşımlarını geliştirirken bunları dikkate almak için nöroetikçilerle işbirliği yaptık. Sonuçlarımıza dayanarak gelecekteki çalışmalar için birkaç kilit alan belirledik. "Graded" aDBS, sistemin uyarım seviyesini semptom ciddiyetine sorunsuz bir şekilde ayarlamasına izin verecek ve algoritmanın sık otomatik kalibrasyonu, aDBS'nin bir klinisyenden ek girdi olmadan hastalığın zaman değişken dinamiklerine uyum sağlamasına izin verecektir. Ek olarak, ET patofizyolojisinin sağlam hesaplama modelleri, uyarılmanın bireysel bir hastanın semptomlarının nüanslarına optimize edilmesini sağlayacaktır. Ayrıca, kontrol için kortikal elektrot kullanmanın benzersiz avantajlarını ve bu alanda daha fazla gelişmeyi kolaylaştırmak için üstesinden gelinmesi gereken donanım sınırlamalarını da ana hatlarıyla sıralıyoruz. Bu çalışma boyunca, farmakolojik dirençli ET için tamamen implante edilmiş, kortikal olarak tahrik edilmiş ADBS'nin potansiyelini fesih edilebilir bir şekilde translatable tedavi olarak doğruladık.
Özgün kaynak özetini okuyun
Deep Brain Stimulation (DBS) is an important tool in the treatment of pharmacologically resistant neurological movement disorders such as essential tremor (ET) and Parkinson's disease (PD). However, the open-loop design of current systems may be holding back the true potential of invasive neuromodulation. In the last decade we have seen an explosion of activity in the use of feedback to "close the loop" on neuromodulation in the form of adaptive DBS (aDBS) systems that can respond to the patient's therapeutic needs. In this paper we summarize the accomplishments of a 5-year study at the University of Washington in the use of neural feedback from an electrocorticography strip placed over the sensorimotor cortex. We document our progress from an initial proof of hardware all the way to a fully implanted adaptive stimulation system that leverages machine-learning approaches to simplify the programming process. In certain cases, our systems out-performed current open-loop approaches in both power consumption and symptom suppression. Throughout this effort, we collaborated with neuroethicists to capture patient experiences and take them into account whilst developing ethical aDBS approaches. Based on our results we identify several key areas for future work. "Graded" aDBS will allow the system to smoothly tune the stimulation level to symptom severity, and frequent automatic calibration of the algorithm will allow aDBS to adapt to the time-varying dynamics of the disease without additional input from a clinician. Additionally, robust computational models of the pathophysiology of ET will allow stimulation to be optimized to the nuances of an individual patient's symptoms. We also outline the unique advantages of using cortical electrodes for control and the remaining hardware limitations that need to be overcome to facilitate further development in this field. Over the course of this study we have verified the potential of fully-implanted, cortically driven aDBS as a feasibly translatable treatment for pharmacologically resistant ET.
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.