Зміна ваги після стимуляції глибокого мозку Globus Pallidus Internus або субталамусового ядра при хворобі Паркінсона та дистонії

Центр розладів хірургічного руху, Каліфорнійський університет, Сан-Франциско

після

1635 вулиця Дівісадеро, люкс 502

Сан-Франциско, Каліфорнія 94115 (США)

Тел. +1 415 353 2311, електронна пошта [email protected]

Статті, пов’язані з "

  • Facebook
  • Twitter
  • LinkedIn
  • Електронна пошта

Анотація

Вступ

Глибока стимуляція мозку (DBS) використовується для лікування різних рухових розладів, включаючи хворобу Паркінсона (PD), дистонію [1,2,3] та есенціальний тремор [4,5,6]. У хворих на БП, як правило, спостерігається поступова втрата ваги [7,8], яка, як вважається, пов'язана з підвищеними щоденними витратами енергії (ЕЕ). Цікаво, що після двостороннього [9,10,11,12] і навіть одностороннього [13,14] DBS субталамічного ядра (STN), як повідомляється, пацієнти з БД зазвичай набирають вагу. Хворі на БП, які отримують STN DBS, мають показники маси тіла (ІМТ; вага у кілограмах, поділена на зріст у квадратних метрах), які з часом наближаються до показників здорових людей, які відповідають віку [15,16].

Недавні дослідження, що описують збільшення ваги після ДБС при БД, зосереджували увагу на СТН як цілі головного мозку [9,10,11,12,13,16]. Попередні дослідження, що вивчали паллідотомію [17,18,19] та паллідальний DBS [20], показали менш виражений приріст ваги порівняно з дослідженнями STN DBS. У кількох дослідженнях безпосередньо порівнювались зміни ваги у пацієнтів із БП, які отримували STN або глобус pallidus internus (GPi) DBS [20,21,22]. Всі ці дослідження не були рандомізованими при виборі мішеней, за винятком одного одностороннього дослідження лікування [22], яке не виявило статистично значущої різниці у вазі між двома цільовими групами. Поточне дослідження є першим, що вивчає диференціальний вплив цілі DBS на збільшення ваги у пацієнтів із ПД, рандомізованих для отримання або двостороннього STN, або GPi DBS, щоб додатково перевірити гіпотезу збільшення ваги після DBS через корекцію основної зміни ЕЕ специфічні для PD. Унікально для цього дослідження, ми також оцінили збільшення ваги у групі хворих на дистонію, які отримували STN або GPi DBS, перебіг захворювання яких, як правило, не асоціюється з прогресуючою втратою ваги.

Методи

Дослідження населення

Пацієнти з БП, які відповідали стандартним критеріям хірургії DBS, були рандомізовані для отримання або STN, або GPi DBS [23]. Пацієнти з дистонією не були рандомізовані за цільовим призначенням і включали пацієнтів, які брали участь у недавньому дослідженні, що оцінювало використання STN DBS при дистонії [24] та додаткових хворих на дистонію, які отримували GPi DBS у нашому центрі. Схвалення Ради з питань інституційного огляду було отримано як від Комітету з досліджень людини в Каліфорнійському університеті Сан-Франциско (UCSF), так і від Медичного центру у справах ветеранів Сан-Франциско (Комісія з огляду інституцій № 10-03456). Пацієнти були включені в обстеження, якщо вони проходили або субталамусовий, або палідальний ДБС в UCSF або медичному центрі у справах ветеранів Сан-Франциско з приводу БД або первинної дистонії, мали хірургічне вимірювання зросту та ваги, післяопераційне вимірювання зросту та ваги принаймні через 12 місяців хірургічного втручання та мали вік понад 18 років. Пацієнтів виключали, якщо їх стимулятори відключали на термін більше 3 місяців у будь-який час під час спостереження. Між двома часовими точками, використаними у цьому дослідженні, жоден пацієнт не отримував консультацій та не отримував певних дієтичних втручань за межами звичайної допомоги, які могли б надавати їхні лікарі первинної ланки.

Збір даних

Дані були зібрані ретроспективно за допомогою перегляду діаграм та збережені на захищеному сервері. На додаток до показань для ДБС та цілі головного мозку були зібрані дані для наступних змінних як у дохірургічному, так і в післяопераційному періодах часу: передопераційна вага (кілограми), передопераційний зріст (сантиметри), протипаркінсонічні препарати у пацієнтів із ПД (виражені в еквіваленті леводопи) добова доза), вік під час операції, стать, процентна зміна шкали оцінки дистонії Берка-Фана-Марсдена (BFM-DRS) у хворих на дистонію та кількість часу між передопераційними та післяопераційними часовими точками (місяці). Використання ліків у нашій популяції дистонії не було доступним після операції; таким чином, ми не могли включити це як коваріант у нашу модель. Рейтингові шкали PD також не були доступні на той момент, коли збирали вагу.

Статистичні методи

Базові демографічні та клінічні характеристики порівнювали за цільовим показником для кожного захворювання, використовуючи тест суми рангу Вількоксона для безперервних змінних та точний тест Фішера для категоріальних змінних. Внутрішньогрупові тести щорічної зміни ІМТ проводили за допомогою тесту з підписаним рангом Вілкоксона, а річні зміни ІМТ порівнювали між показниками для кожного захворювання, використовуючи тест суми рангу Вілкоксона. У цій частині аналізу річний показник приросту ваги вважався постійним, незважаючи на різницю в часі подальшого спостереження між цільовими групами дистонії.

Ми використовували багатоваріантний квантильний регресійний аналіз, щоб оцінити зв'язок захворювання (PD проти дистонії) та цілі (GPi проти STN) із загальною зміною ваги, одночасно контролюючи потенційно незрозумілі фактори, такі як кількість часу між точками збору даних. Коваріати в моделі включали вік, стать, вихідний ІМТ, час між до- та післяопераційною вагою, відсоток зміни BFM-DRS (лише при дистонії) та еквівалентну дозу леводопи (лише при PD). Випробування залишків виявили порушення нормальності та гетероскедастичності; тому ми використовували квантильний регресійний аналіз, щоб оцінити різницю у зміні ваги між хворобою та ціллю [25]. Усі аналізи проводились із використанням Stata версії 11 (Stata Corp., College Station, Техас, США).

Результати

Предмети

Дослідження включало 61 пацієнта з PD та 35 з дистонією, вихідні характеристики яких представлені в таблиці 1. Серед учасників PD, 30 мали GPi та 31 мали STN DBS, причому більшість учасників PD були чоловіками (48 M/13 F) . Середній вік пацієнтів із БП становив 61 рік, а вага, що спостерігається, була отримана в середньому 38 місяців. Хоча суб'єкти PD з GPi були в середньому важчі, ніж із STN (84 проти 74 кг, p = 0,0078), їх базовий ІМТ був лише трохи вищим (27 проти 25, p = 0,21) порівняно з тими, хто отримував STN, через до перепадів висоти (1,77 проти 1,71 м, р = 0,06).

Таблиця 1

Вихідні характеристики суб’єктів

Серед пацієнтів з дистонією 27 мали ГПі, а 9 - імплантати STN DBS, із однаковим співвідношенням чоловіків та жінок (18 М/18 Ф). Ліковані GPi DBS були в середньому трохи молодшими (45 проти 48 років, p = 0,68) і мали дещо меншу вагу (72 проти 84 кг, p = 0,065) та ІМТ (24 проти 28, p = 0,065) порівняно з тими із STN DBS, хоча жодна з цих відмінностей не була статистично значущою. У пацієнтів з дистонією проміжок часу між вихідним показником та збором точок післяопераційних даних був довшим у групі GPi DBS, ніж у групі STN DBS (27 проти 18 місяців, p = 0,023).

Розподіл річної зміни ІМТ представлений на рисунку 1. Різниця між показниками річної зміни ІМТ була набагато більшою для хворих на дистонію, ніж для хворих на БП (взаємодія цільових захворювань, р = 0,012). Отже, ми стратифікували наші аналізи за хворобами та порівнювали дві мішені головного мозку як при БД, так і при дистонії окремо (таблиці 2, 3).

Таблиця 2

Медіана зміни ваги (кг) на рік у пацієнтів з ДБС після операції

Таблиця 3

Медіана зміни ІМТ на рік у пацієнтів з ДБС після операції

Рис. 1

Щорічна зміна ІМТ після операції DBS, стратифікована за хворобою та хірургічною мішенню. Специфічні для захворювання різниці в середній річній зміні ІМТ між цілями оцінювали за допомогою тесту суми рангу Вілкоксона (* p = 0,037, ** p = 0,020). Серединна позначена чорною центральною лінією, а міжквартильні діапазони (перший і третій квартилі) є краями коробки. Вуса позначають 1,5-кратний інтерквартильний діапазон від найближчого квартиля.

Таблиця 4

Результати медіанного регресійного аналізу для кожного захворювання із загальною зміною ваги (кг) як основним результатом

Обговорення

Це перше дослідження, яке вивчало зміну ваги після лікування двома різними цілями DBS (STN та GPi) та двох різних груп пацієнтів (PD та дистонія). Хоча попередні дослідження описували зміну ваги після DBS для PD, жодні попередні дослідження не оцінювали зміну ваги у пацієнтів з дистонією з DBS як окрему групу.

Збільшення ваги в PD

У цьому дослідженні, як було показано раніше, пацієнти з БД, які отримували двосторонній СРК (незалежно від мети), продемонстрували значне збільшення ІМТ на рік після операції. Відносна зміна ІМТ була не настільки великою, як повідомлялося в інших дослідженнях [9,10,13,16,21], за винятком такої у Strowd et al. [26], який показав подібний помірний приріст ваги. Коли в іншому проспективному дослідженні порівнювали зміну ваги між пацієнтами зі ЗНП та ІПП, спостерігалося збільшення ваги в обох групах (середнє значення 5,7 кг за 6 місяців у групі ІТН та середнє значення 1,7 кг через 6 місяців у групі ІПП [21 ]), що було майже в 10 разів більше, ніж у нашому дослідженні, коли ці значення перетворюються на річну зміну ваги. Однак ця група повідомляла про збільшення ваги> 10 кг у 4 з 32 (12,5%) пацієнтів із ЗНТ та у 1 з 14 (7%) пацієнтів з ІПП, що було подібним до 5 з 31 (19%) та 1 з 30 (3,3%) ) у наших пацієнтів із ІТН та ІПП відповідно. В іншому дослідженні, яке повідомляло про збільшення ваги в обох цілях через 1 рік після операції, у 6 із 16 (38%) пацієнтів із ЗНТ та у 3 з 11 (27%) пацієнтів з ІПП спостерігалося збільшення ваги> 10 кг [20]. У порівнянні з дослідженнями з більшим збільшенням ваги, у нашій вибірці пацієнтів із ПД виявилася більша частка чоловіків та трохи вища вихідна вага.

Збільшення ваги в PD (STN проти GPi)

Цікаво, що навіть незважаючи на те, що пацієнти з БП, які отримували STN DBS, мали вищий середній приріст ваги порівняно з тими, хто отримував GPi DBS, ефект цілі не відповідав статистичній значущості за допомогою багатоваріантного регресійного аналізу, коли базовий ІМТ розглядався як предиктор збільшення ваги. Слабкий вплив мозкової мішені на ступінь збільшення ваги у пацієнтів із ПД також був виявлений у подібному дослідженні, коли пацієнти з ПД рандомізовані отримували односторонні DBS у будь-якій мішені (GPi або STN) і не показали різниці у збільшенні ваги між двома головними мозками цілі [22]. Ця знахідка суперечить дослідженню Sauleau et al. [21], де пацієнти з БП не були рандомізовані до цілі DBS, але переважно лікувались GPi DBS, а не STN DBS, якщо були наявні «когнітивні порушення». Вони виявили статистично значущий приріст ваги (середнє значення 5,7 кг за 6 місяців, р 10 кг, подібне до того, що спостерігалося в нашому дослідженні, а також у дослідженні Соле та співавт. [21]. Враховуючи кількість пацієнтів з великим величина приросту ваги в кожній групі приводить нас до висновку, що, незважаючи на нижчий середній показник приросту ваги, який спостерігається у нашій досліджуваній популяції, цільовий питомий приріст ваги після ДБС для БД подібний до того, про який повідомляли інші автори.

Багатоваріантний квантильний регресійний аналіз у пацієнтів із ПД виявив тенденції до помірного впливу цілі та ще меншого впливу статі на ступінь збільшення ваги, причому цільові показники STN та жіноча стать сприяли збільшенню ваги. ІМТ базового рівня (до DBS) був єдиною змінною, яка демонструвала статистично значущий (але невеликий) вплив на збільшення ваги в цій моделі. Коли базовий ІМТ вилучається з регресійного аналізу, ефект цілі стає сильнішим (на 4,18 кг більший при СТН, 95% ДІ: 0,75–7,62, р = 0,018), що припускає, що цю різницю можна пояснити ефектом передопераційного ІМТ. Оскільки у наших пацієнтів із STN та GPi DBS PD був подібний передопераційний ІМТ, можливо, пацієнти з низькою вагою, які отримують STN DBS, частіше набирають вагу, ніж пацієнти з низькою вагою, які отримують GPi DBS. Альтернативно, різниця між цілями в середньому базовому ІМТ (на 2 бали, p = 0,21) могла бути статистично значущою у більшій вибірці, і в цьому випадку можна пояснити внесок «базового ефекту ІМТ» у «цільовий ефект» через різницю між двома цільовими групами у базовому ІМТ.

Зміна ваги при дистонії

У хворих на дистонію, які отримували STN DBS, також спостерігався статистично значущий приріст ваги після DBS, якого не було виявлено у хворих на дистонію, які отримували GPi DBS. Ця залежність від цільової різниці в річному збільшенні ІМТ була набагато більшою у хворих на дистонію, ніж у хворих на БП, і залишалася великою та статистично значущою навіть після врахування варіабельності віку пацієнта, статі, поліпшення BFM-DRS, тривалості дотримання -вгору та базовий ІМТ між двома групами (таблиця 4). Тільки одне інше дослідження включало хворих на дистонію, які отримували GPi DBS, у своєму звіті про збільшення ваги після операції, і хоча їх популяція DBS в цілому набирала вагу, кількість хворих на дистонію була недостатньо великою для аналізу як окрема група [26]. Наскільки нам відомо, це дослідження є першим, що оцінює зміну ваги як після GPi DBS, так і при STN DBS при дистонії.

Механізм збільшення ваги після DBS

Спостереження з нашого дослідження про те, що збільшення ваги здається відносно специфічним для певної області при дистонії, підтверджує гіпотезу про централізовано опосередковану зміну енергетичного обміну в результаті DBS, особливо з огляду на подібні рухові результати в обох цілях (47,2 проти 45,5% поліпшення BFM- DRS у GPi та STN відповідно). Оскільки загальновідомо, що у хворих на дистонію не спостерігається хронічного марнотратства, вплив субталамічної стимуляції на вагу виникає навіть без наявності хронічної втрати ваги, що характерно для БД [7,8,29]. Це свідчить про те, що ефект STN DBS може бути стимульованим побічним ефектом, а не «регресією до середнього значення», як це розглядається в PD. Цю ідею також підтверджує недавнє дослідження, яке показало значну зміну гормональної функції гіпоталамуса після STN DBS [27]. Можливо також, що збільшення ваги, яке спостерігається у хворих на дистонію, може бути обумовлене специфічними змінами в контролі імпульсів на місці [30,31] і впливати на харчові звички, хоча багаторазові дослідження не показали зв'язку між збільшенням енергії (дієтичне харчування). ) споживання і збільшення ваги після БД при ПД [15,21].

Обмеження дослідження

Висновок

Хоча ретроспективний дизайн та малий обсяг вибірки цього дослідження слід враховувати при інтерпретації результатів дослідження, потенціал для цільового впливу на вагу вводить ще одну важливу змінну (поряд з багатьма іншими факторами), яку слід враховувати при прийнятті рішення про найбільш відповідна ціль мозку DBS. Пацієнтам з PD та дистонією слід порадити, що STN DBS може призвести до певного збільшення ваги після операції, хоча вплив цього збільшення ваги на загальний стан здоров'я у цих пацієнтів невідомий. Майбутні перспективні дослідження DBS з використанням альтернативних цілей мозку на дистонію повинні включати вагу як змінну, щоб краще зрозуміти короткочасний та довгостроковий вплив, який це може мати на здоров'я.

Подяка

Автори висловлюють подяку Ларисі Коллінз за допомогу в зборі даних та Леслі Маркун за допомогу в огляді рукопису.

Заява про розкриття інформації

Келлі Міллс фінансується університетом Каліфорнійського університету в Сан-Франциско Клінічним та трансляційним науковим інститутом, а також є співавтором у гранті Клінічного та трансляційного наукового інституту. Підтримка нових клінічних/трансляційних методів Catalyst Awards, NIH/Грант NCRR UCSF-CTSI № UL1RR024131. Філіп Старр - консультант Medtronic Inc. та Boston Scientific Inc. і має грант на дослідження від MRI Interventions Inc. (раніше називався Surgivision). Джилл Острем є консультантом Ipsen Inc., Merz Inc., Boston Scientific Inc. і є членом дорадчої ради Ipsen Inc. та Merz Inc. Вона отримала гонорари від Medtronic Inc. та Allergan Inc. і в даний час отримує грантове фінансування на дослідження. від St. Jude Medical and MRI Interventions Inc. (офіційно називається SurgiVision). Вона також є наставником стипендії від Medtronic Inc.