Hersennetwerk analyse met 7 Tesla MRI en magnetoencefalografie voor diepe hersenstimulatie

Het effect van DBS berust op de modulatie van disfunctionerende motorische
hersennetwerken en gemiddeld wordt 50% motorische verbetering bereikt,
vastgesteld met gestandaardiseerde evaluatie van de motoriek. Ongeveer 20% van
de behandelde patiënten profiteert echter beneden verwachting, met minder dan
30% verbetering. Om de resultaten te verbeteren door betere elektrode plaatsing
en selectie van de elektrische programmering van DBS, is meer geavanceerde
visualisatie van de motorische netwerken nodig; zowel anatomisch (7 Tesla MRI)
als functioneel (MEG). De huidige DBS-implantaties zijn gebaseerd op 1.5 of 3
Tesla MR scans. De resolutie hiervan is te grofmazig om de hersennetwerken te
visualiseren, waardoor elektrode plaatsing niet direct kan worden gericht op de
motorische delen binnen de hersenkern. Naast de 7 Tesla MRI geleide elektrode
plaatsing zal, door toepassing van MEG, de programmering gericht worden op
beïnvloeding van de motorische corticale gebieden met afname van de gehele
disfunctionerende netwerk activiteit. In plaats van een anatomisch *one-brain*-
model voor iedereen zal elektrodeplaatsing en -activering patiënt-specifiek
zijn, gericht op het individuele hersenennetwerk.

Probleemstelling en doelstellingen
Hypothese: toepassing van geïndividualiseerde, geïntegreerde 7 Tesla MRI en MEG
hersennetwerken kan de effectiviteit van DBS vergroten door verbetering van
motorische symptomen en kwaliteit van leven bij patiënten met de ziekte van
Parkinson en essentiële tremor.

Belangrijkste doelstellingen:
Doelstelling 1. Visualisatie van motorische projecties en de positie van de DBS
elektrode ten opzichte van deze projecties met behulp van 7 Tesla MRI bij 270
patiënten; de anatomische 7 Tesla MRI hersennetwerken.
Doelstelling 2. Visualisatie van corticale activiteit en de verspreiding van
het effect van DBS met behulp van MEG bij 270 patiënten; de functionele MEG
hersennetwerken.
Doelstelling 3. Hersennetwerken uit D1 en D2 in relatie brengen met motorische
verbeteringen door DBS met verschillende elektrode programmeringen. Het
pathofysiologische netwerk en de samenhang van het DBS-effect op de activiteit
van het hersennetwerk wordt gevisualiseerd; de optimale DBS-elektrode
programmering wordt geselecteerd.
Doelstelling 4. Na selectie van de beste DBS-programmering (D3) is het doel om
het resultaat van DBS te optimaliseren bij 270 patiënten door: a) de gemiddelde
verbetering van de motoriek en kwaliteit van leven ten minste met 10% te
verhogen b) een minimale verbetering van 30% in motoriek voor elke patiënt te
bereiken (gemeten met gestandaardiseerde evaluatie van de motoriek en kwaliteit
van leven).
Doelstelling 5. Ontwikkelen van een predictiemodel op basis van de gegenereerde
netwerken (connectomen) met behulp van de variabele autoencoder (machine
learning algoritme). Creëren van een (7 Tesla MRI en MEG) open access database
inclusief de connectomen; toepasbaar in elk centrum voor zowel klinische als
fundamentele studies.

Single-center, prospectieve studie met herhaalde metingen; gestandaardiseerde
evaluaties van motoriek en kwaliteit van leven (UPDRS-III, PDQ-39, TETRAS) na
DBS-plaatsing zullen worden vergeleken met de scores na aanpassingen op basis
van de netwerkanalyses.

Patiënten ondergaan MEG-scan als extra onderzoek.

De 7 Tesla MRI- en MEG-protocollen (inclusief stimulatieparameters) die door
onze groep zijn ontwikkeld en in (vijf) studies zijn gerapporteerd, zullen
worden toegepast. Na het selecteren van de optimale DBS-programmering is het
doel om het resultaat van DBS te optimaliseren door: a) de gemiddelde
verbetering in motoriek en kwaliteit van leven met ten minste 10% te verhogen
en b) een verbetering in motoriek van ten minste 30% voor elke patiënt te
bereiken (gemeten door gestandaardiseerde beoordeling van motoriek en kwaliteit
van leven). Het voorgestelde onderzoeksproject heeft betrekking op
behandelingsopties die niet invasief zijn en/of deel uitmaken van gewone zorg
in de dagelijkse praktijk. De therapieën worden niet gecombineerd met andere
onderzoeksproducten. Deelname aan dit onderzoek vormt een verwaarloosbaar
risico volgens de NFU-criteria voor onderzoek bij mensen.