深部脑刺激 (DBS) 是治疗晚期帕金森病的有效方法。然而,确定刺激参数(例如接触和电流幅度)需要反复试验,非常耗时。定向导线增加了更多的刺激选项,使这个过程更具挑战性,增加了神经科医生的工作量,也增加了患者的不适感。在这项研究中,开发了一种最佳点引导算法,可以自动建议刺激参数。这些建议与临床单极评论进行了回顾性比较。在我们中心,一组 24 名帕金森病患者在丘脑底核接受了双侧 DBS 植入。首先,使用开源工具箱 Lead-DBS 重建 DBS 导线。其次,将刚度降低的最佳点设置为编程所需的刺激目标。这个最佳点和激活组织体积的估计值用于建议 (i) 最佳导线水平、(ii) 最佳接触和 (iii) 每次接触完全治疗效果的效果阈值。为了评估这些最佳点引导建议,临床单极评论被视为基本事实。此外,最佳点引导的最佳导线水平和最佳接触建议与重建引导的建议进行了比较,后者考虑了导线相对于丘脑底核的位置。最后,开发了一个图形用户界面作为 Lead-DBS 的附加组件,可供公众使用。使用该界面,可以在几秒钟内生成导线所有接触的建议。建议最佳接触的准确性
深部脑刺激 (DBS) 是治疗晚期帕金森病的有效方法。然而,确定刺激参数(例如接触和电流幅度)需要反复试验,非常耗时。定向导线增加了更多的刺激选项,使这个过程更具挑战性,增加了神经科医生的工作量,也增加了患者的不适感。在这项研究中,开发了一种最佳点引导算法,可以自动建议刺激参数。这些建议与临床单极评论进行了回顾性比较。在我们中心,一组 24 名帕金森病患者在丘脑底核接受了双侧 DBS 植入。首先,使用开源工具箱 Lead-DBS 重建 DBS 导线。其次,将刚度降低的最佳点设置为编程所需的刺激目标。这个最佳点和激活组织体积的估计值用于建议 (i) 最佳导线水平、(ii) 最佳接触和 (iii) 每次接触完全治疗效果的效果阈值。为了评估这些最佳点引导建议,临床单极评论被视为基本事实。此外,最佳点引导的最佳导线水平和最佳接触建议与重建引导的建议进行了比较,后者考虑了导线相对于丘脑底核的位置。最后,开发了一个图形用户界面作为 Lead-DBS 的附加组件,可供公众使用。使用该界面,可以在几秒钟内生成导线所有接触的建议。建议最佳接触的准确性
目的:研究显示丘脑前核 (ANT) 的深部脑刺激 (DBS) 是治疗特定边缘系统癫痫患者的有效方法。然而,该适应症的最佳靶点和电极位置仍未确定。因此,本系统评价和荟萃分析的目的是量化所有已发表的 ANT DBS 系列中主动接触位置与结果之间的关联。方法:使用 PRISMA 标准进行文献检索,以确定所有报告 ANT 治疗癫痫的 DBS 主动接触位置和结果的研究。提取患者、疾病、治疗和结果数据进行统计分析。在一个共同的参考框架上分析了对 DBS 有反应者(定义为最后一次随访时癫痫发作减少 ≥ 50%)与无反应者的接触位置。计算了每组接触的质心(按临床反应加权)。结果 从 555 项筛选出来的研究中,共有 7 项研究(涉及 162 名患者)符合纳入标准并进行了分析。在整个队列中,癫痫平均持续时间为 23 年,DBS 前平均发作频率为每月 56 次。5 项研究(n = 62,占患者队列的 38%)采用直接定位植入 DBS 电极,4 项研究(n = 123,76%)采用经脑室电极轨迹植入。在平均 2.3 年的随访期内,56% 的患者被认为是反应者。与无反应者相比,反应者的主动接触位于前 1.6 毫米(95% CI 1.5-1.6 毫米,p < 0.001),且毗邻乳头丘脑束(MTT)。结论 准确定位 ANT 对 DBS 治疗癫痫的成功至关重要。这些发现表明,刺激 MTT 附近的 ANT 亚区可改善疗效。
脉冲时间的影响是我们了解如何有效调节基底神经节丘脑皮质 (BGTC) 回路的重要因素。通过电刺激丘脑底核 (STN) 产生的单脉冲低频 DBS 诱发电位可以洞察回路激活,但长延迟成分如何随脉冲时间的变化而变化尚不清楚。我们研究了在 STN 区域传递的刺激脉冲之间的时间如何影响 STN 和皮质中的神经活动。在五名帕金森病患者的 STN 中植入的 DBS 导线被暂时外化,从而可以传递脉冲间隔 (IPI) 为 0.2 至 10 毫秒的成对脉冲。通过 DBS 导线和头皮 EEG 的局部场电位 (LFP) 记录来测量神经激活。 DBS 诱发电位是使用通过联合配准的术后成像确定的背外侧 STN 中的接触器计算的。我们使用小波变换和功率谱密度曲线量化了不同 IPI 对跨频率和时间的诱发反应幅度的影响程度。STN 和头皮 EEG 中的 DBS 诱发反应的 β 频率内容随着脉冲间隔时间的增加而增加。间隔 < 1.0 ms 的脉冲与诱发反应的微小变化相关。1.5 到 3.0 ms 的 IPI 使诱发反应显著增加,而 > 4 ms 的 IPI 产生适度但不显著的增长。当 IPI 在 1.5 到 4.0 ms 之间时,头皮 EEG 和 STN LFP 反应中的 β 频率活动最大。这些结果表明,DBS 诱发反应的长延迟成分主要在 β 频率范围内,并且脉冲间隔时间会影响 BGTC 电路激活的水平。
1 日本滨松大学医学院神经外科;2 日本岩田丰田荣成医院神经外科;3 中国深圳中山大学附属第八医院神经内科;4 日本滨松 JA 静冈光诚连远州医院神经外科;5 日本滨松大学医学院精神病学和神经内科;6 日本静冈癫痫和神经疾病研究所神经内科;7 日本滨松大学医学院神经内科;8 日本滨松医学光子学基金会滨松 PET 成像中心;9 日本滨松大学医学院杰出医学光子学教育与研究中心生物功能成像系
本研究介绍了一种噪声消除技术,用于 MER 机器通过丘脑底核深部脑刺激/或刺激器 (STN-DBS) 在局部场电位 (LFP) 中进行电刺激获取的丘脑底核 (STN) 神经元微电极信号。我们提出了一种新方法,用于消除由不同于典型 LFP (低频电位) 信号的脉冲发生器触发的诱导刺激伪影。该方法经过处理和准确性测试,并计算用于体外状态的执行。结果表明,该方法可以很好地抑制刺激伪影。并且还在帕金森病 (PD) 受试者 (患者) 的体内状态下进行了测试。它用于处理从 PD 手术中收集的 LFP 信号,以初步探索 STN、DBS 参数 (刺激强度、刺激电压、频率和幅度脉冲宽度) 内 beta 波段同步变化的定量依赖性。研究结果表明,DBS 过程可以克服过度的β频率(30Hz)活动,并且随着 DBS 电流在 1-3V 范围内增加,刺激频率在 60-120Hz 范围内增加,减少程度也随之增加。该方法为探索诱导电刺激对帕金森脑活动的即时效果提供了科学研究和技术支持,并可作为未来技术的研究工具。
必须根据每位患者的临床表现进行量身定制。许多因素都有助于取得积极的 DBS 效果,包括精心选择患者、放置导线和有效编程(6)。只有 DBS 编程可以在患者植入后进行修改,因此,DBS 编程在改善临床结果方面起着至关重要的作用(7)。尽管如此,30 年来,编程一直是一个手动且耗时的过程,需要训练有素且经验丰富的临床医生才能使每位患者获得最大的治疗效果(8、9)。在随访期间通常会组织其他课程来处理刺激引起的副作用(例如,言语问题和刺激引起的运动障碍)或潜在帕金森病的恶化。虽然这些重新编程课程的效用已得到充分证实,但尚无指导方针,而且大多数这些变化依赖于少数开放标签研究的结果(10-12)。事实上,尽管DBS已应用近三十年,但目前仍缺乏系统的编程协议,导致刺激调整不一致且效率低下,以及患者多次或不必要的就诊。本中心利用图像重建技术重建核和电极,并以此指导编程,取得了满意的效果。
摘要 脑信号解码有望在临床脑机接口 (BCI) 的发展中取得重大进展。在帕金森病 (PD) 中,目前已有首个用于自适应深部脑刺激 (DBS) 的双向 BCI 植入物。脑信号解码可以扩展自适应 DBS 的临床实用性,但神经源、计算方法和 PD 病理生理对解码性能的影响尚不清楚。这代表了未来神经技术发展中尚未满足的需求。为了解决这个问题,我们开发了一种基于术中感觉运动皮层电图 (ECoG) 和丘脑底 LFP 的侵入性脑信号解码方法来预测 11 名接受 DBS 的 PD 患者的握力(一种代表性的运动解码应用)。我们证明 ECoG 优于丘脑底 LFP,可准确解码握力。梯度增强决策树 (XGBOOST) 优于其他模型架构。基于 ECoG 的解码性能与运动障碍呈负相关,这可归因于运动准备和运动期间的丘脑底 β 爆发。这凸显了帕金森病病理生理对神经编码运动活力能力的影响。最后,我们开发了一种连接组分析,可以通过使用患者的连接组指纹来预测患者个体 ECoG 通道的握力解码性能。我们的研究为侵入性脑信号解码提供了一个神经生理学和计算框架,以帮助开发个性化的智能自适应 DBS 精准医疗方法。
缩写:HGI = 低血糖损伤;HIBI = 缺氧缺血性脑损伤 低血糖损伤 (HGI) 和缺氧缺血性脑损伤 (HIBI) 的 MRI 成像特征已得到充分证实。对于无 HIBI 的纯 HGI,一些作者已证明脑损伤以后部为主,且好发于枕叶和顶叶。1 - 4 其他研究指出,HGI 的模式可能更为广泛,并不总是局限于顶枕区。5 在部分、长期 HIBI 中,皮质破坏通常涉及动脉间前部、后部和周围 Sylvian 分水岭区以及相邻的白质。 6 - 10 与 HIBI 相关的丘脑损伤描述较少,在本研究中,我们尝试调查有记录的部分、长期 HIBI、新生儿低血糖症或联合缺氧缺血和低血糖损伤的儿童的丘脑受累情况。
缩写:HGI¼低血糖损伤; hibi¼缺氧 - 缺血性脑损伤的MR成像特征(HGI)和低氧 - 缺血性脑损伤(HIBI)已得到充分记录。在没有hibi的纯HGI中,一些作者表现出了脑损伤的后端主导模式,枕骨和顶叶的占主导地位。1-4其他研究指出,HGI的模式可能更普遍,并且不一定限于枕骨 - 枕骨区域。5在部分的hibi类型中,皮质的破坏通常涉及室内前,后,后和西尔维亚分水岭区和连续的白质。6-10 Hibi相关的tha-lamic损伤的描述较少,在这项研究中,我们试图研究丘脑的参与,患有部分长时间的Hibi,新生儿降压症或合并的低氧缺血性 - 缺血性 - 缺氧性和低血糖损伤。