Modelado biofísico para estimulación cerebral profunda en la enfermedad de Parkinson
[ES] Antecedentes: La enfermedad de Parkinson es el trastorno neurodegenerativo más común después de la enfermedad de Alzheimer, afectando a 6,3 millones de personas en todo el mundo. Se caracteriza por síntomas motores y no motores como bradicinesia, rigidez muscular, temblor en reposo o demencia....
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2019 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de València (UPV) |
| Repositorio: | RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:riunet.upv.es:10251/140530 |
| Acceso en línea: | https://riunet.upv.es/handle/10251/140530 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Estimulación cerebral profunda DBS Vía hiperdirecta Vía indirecta Tractografía VTA Hyperdirect pathway Indirect pathway Fiber tracking TECNOLOGIA ELECTRONICA Máster Universitario en Ingeniería Biomédica-Màster Universitari en Enginyeria Biomèdica |
| Sumario: | [ES] Antecedentes: La enfermedad de Parkinson es el trastorno neurodegenerativo más común después de la enfermedad de Alzheimer, afectando a 6,3 millones de personas en todo el mundo. Se caracteriza por síntomas motores y no motores como bradicinesia, rigidez muscular, temblor en reposo o demencia. Los tratamientos consisten en medicación con levodopa y estimulación cerebral profunda (DBS) en las etapas avanzadas de la enfermedad. Los tratamientos de DBS generalmente se dirigen al núcleo subtalámico o al globus pallidus interno y requieren una larga fase de programación después de la intervención quirúrgica. El modelado biofísico de DBS puede proporcionar mayor conocimiento sobre el funcionamiento de la terapia. Por lo tanto, puede reducir los tiempos de programación y aumentar la eficacia del tratamiento, beneficiando tanto a los pacientes como a los médicos. Hipótesis: La activación de la vía hiperdirecta en los tratamientos de DBS para la enfermedad de Parkinson es más efectiva que la activación de la vía indirecta. Además, la actividad en la banda beta en el STN está relacionada con el reclutamiento de fibras producido por DBS. Materiales y métodos: A partir de imágenes de difusión de resonancia magnética de sujetos sanos y pacientes de Parkinson, y mediante técnicas de tractografía cerebral, se obtuvieron los tractos correspondientes a las vías indirecta, hiperdirecta y tracto corticoespinal. Volúmenes de tejido activado de 20 pacientes de Inselspital (Berna) generados a partir de DBS se utilizaron para relacionar el reclutamiento de fibras producido por la estimulación con la puntuación clínica de los pacientes. Además, se analizaron los volúmenes de tejido activado en función de la dirección de estimulación. Un modelo computacional del sistema de corticotalámico-ganglios basales se utilizó para obtener la tasa de disparo del núcleo subtalámico para diferentes porcentajes de reclutamiento de fibras. Resultados: Para lograr la máxima mejoría clínica, se reclutaron diferentes porcentajes de las vías hiperdirecta e indirecta. Para los tractos obtenidos de los pacientes con Parkinson, el 44% de las fibras de la vía hiperdirecta tuvieron que ser reclutados en mediana para obtener la máxima mejoría clínica frente al 87% de las fibras de la vía indirecta para un efecto clínico similar. Al contrario, para los tractos obtenidos para los sujetos sanos, el 80% de la vía hiperdirecta tuvo que ser reclutado en mediana para obtener la máxima mejoría clínica frente al 25% de la vía indirecta. Los contactos segmentados en el tercer nivel del electrodo obtuvieron la mejor puntuación clínica. El análisis de la actividad en la banda beta en el núcleo subtalámico sugirió que el globus pallidus interno podría ser un objetivo más efectivo para suprimir las oscilaciones de la banda beta. Conclusión: Como se planteó en la hipótesis, la vía hiperdirecta fue un objetivo más efectivo para obtener el mejor resultado clínico en pacientes con Parkinson. El modelo corticotalámico-ganglios basales utilizado no permitió obtener una buena caracterización de la actividad de la banda beta en función del reclutamiento de fibras. Estudios adicionales con mediciones de potencial de campo local son necesarions para caracterizar mejor los parámetros de conexión del modelo computacional cuando se aplica DBS. |
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