Νευροφυσιολογική μελέτη της επίδρασης του εν τω βάθει ερεθισμού του εγκεφάλου (DBS) στη λειτουργία του αυτόνομου νευρικού συστήματος (ΑΝΣ) σε ασθενείς με νόσο Parkinson

Abstract

Purpose: To assess the impact of subthalamic nucleus (STN) deep brain stimulation (DBS) on the autonomic nervous system function in patients with advanced Parkinson’s disease (PD). Material- Methods: Twenty-four patients with idiopathic PD (mean age±SD, 62.1±9.4 years old) were examined 3 days before and 6 months after DBS, “on medication” state both times. Each examination session included registration of autonomic symptoms by means of a semi-structural questionnaire, blood pressure (BP) recording at supine position and at the first and third minute after sudden change from supine to standing position and a neurophysiological assessment. The neurophysiological examination included: a. recording of sympathetic skin response (SSR) from both palms and a sole, b. time domain analysis of RR interval variation during normal and deep breathing, during Valsalva manoeuvre and during tilt test. By off-line performed frequency domain analysis of heart rate variation the Total Power, the Low Frequency band, the High Frequency band and their normalized units were estimated. The neurophysiological measurements were compared to those of 24 healthy controls matched for age and sex. Results: Orthostatic hypotension was present in 45.8% of the patients preoperatively and 12.5% postoperatively, whereas statistical analysis showed no significant difference in BP measurements between pre- and post DBS studies. A statistical significant reduction in the frequency of autonomic symptoms such as constipation, sweating disturbances and urgency was established after implantation. In SSR measurements no change was found between patients before and after DBS. Six out of 24 patients has abnormal or absent SSR before surgery and 7 afterwards (χ², p=0.114). The values of time domain variables were both pre and postoperatively lower in patients than in controls. A significant reduction was found in LF band after the implantation. There was no correlation between individual, deep brain stimulation-related changes of motor function and corresponding neurophysiological measurements. Conclusions: The positive effect of STN-DBS on the sweating disturbances reported by patients is established, whereas no influence was found on SSR measurements. Subthalamic stimulation had no effect on the abnormal heart rate regulation of the patients, but a non significant reduction in orthostatic hypotension was noticed. Finally through spectral analysis no effect on the balance of sympathetic and parasympathetic function was found. Overall, despite its clear benefit on motor performance, STN-DBS had no considerable, positive or negative, impact on the autonomic regulation.

Σκοπός της μελέτης : H διερεύνηση της επίδρασης του εν τω βάθει εγκεφαλικού ερεθισμού στον υποθαλάμιο πυρήνα (STN-DBS) στη λειτουργία του Αυτόνομου Νευρικού Συστήματος (ΑΝΣ) σε ασθενείς με Νόσο Πάρκινσον. Μέθοδος-Υλικό: Στη μελέτη έλαβαν μέρος 24 ασθενείς με ιδιοπαθή νόσο Πάρκινσον και 24 υγιείς μάρτυρες με πλήρη αντιστοιχία ως προς το φύλο και την ηλικία (μέσος όρος ηλικίας± σταθερά απόκλιση, 62.1±9.4 έτη). Η εκτίμηση των ασθενών έγινε 3 μέρες προ χειρουργείου ενώ ελάμβαναν κανονικά την αγωγή τους και 6 μήνες μετά την επέμβαση σε “on DBS/ on medication” κατάσταση. Όλοι οι ασθενείς συμπλήρωσαν ένα ερωτηματολόγιο σχετικά με τα συμπτώματα από το ΑΝΣ και υπεβλήθησαν σε μέτρηση της Αρτηριακής Πίεσης (ΑΠ) σε ύπτια θέση καθώς και στο 1ο και 3ο λεπτό μετά από απότομη έγερση από ύπτια σε όρθια θέση. Η νευροφυσιολογική εκτίμηση ασθενών και μαρτύρων περιελάμβανε: α. μέτρηση της συμπαθητικής δερματικής απάντησης (ΣΔΑ) από την παλάμη και το πέλμα με ηλεκτρικό ερεθισμό, β. μελέτη της διακύμανσης του καρδιακού ρυθμού (ΚΡ) ως προς τον χρόνο στις φάσεις της ήρεμης και βαθιάς αναπνοής (Rest RR IV και DB RR IV), κατά τη δοκιμασία Valsalva (Valsalva ratio) και κατά το Τilt-test (Tilt ratio). Με τη φασματική ανάλυση της πεντάλεπτης καταγραφής του ΚΡ σε ηρεμία που πραγματοποιήθηκε αργότερα υπολογίστηκαν οι παράμετροι LF, HF, LFnorm, HF norm, TP και ο λόγος LF/HF. Αποτελέσματα: Το 45,8% των ασθενών είχαν ορθοστατική υπόταση πριν και 12,5% μετά την επέμβαση, αλλά κατά τη στατιστική ανάλυση των μετρήσεων αυτών δεν πρόεκυψε σημαντική διαφορά μεταξύ των δύο ομάδων. Βρέθηκε σημαντική μείωση της συχνότητας των διαταραχών εφίδρωσης, της ακράτειας και της δυσκοιλιότητας στην μετεγχειρητική εκτίμηση (p<0,005). Στη ΣΔΑ μεταξύ των ασθενών πριν και μετά το STN-DBS δε βρέθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές. Συνολικά 6 ασθενείς είχαν παθολογική ή απούσα ΣΔΑ πριν το χειρουργείο και 7 μετά (χ², p=0,114). Στις παραμέτρους Rest RR IV, DB RR IV, Valsalva ratio & Tilt ratio δε διαπιστώθηκε σημαντική διαφορά προ και μετά DBS (p>0.050) και ήταν μάλιστα και προ- και μετεγχειρητικά μειωμένες στους ασθενείς απ’ ότι στους μάρτυρες (p<0,050). Σημαντική μείωση μόνο της παραμέτρου LF προέκυψε συγκρίνοντας τους ασθενείς πριν και μετά τη χειρουργική επέμβαση ενώ οι ασθενείς μετεγχειρητικά είχαν σημαντικά μειωμένες τιμές των LF, TP και LFnorm σε σχέση με τις αντίστοιχες τιμές των υγιών μαρτύρων. Δε βρέθηκε συσχέτιση (p>0,050) της κινητικής βελτίωσης λόγω DBS με τις ατομικές διαφορές των τιμών των παραμέτρων στον εκάστοτε ασθενή πριν και μετά το χειρουργείο. Συμπεράσματα: Είναι σαφής η θετική επίδραση του DBS στη μείωση της συχνότητας των διαταραχών εφίδρωσης, αλλά το χειρουργείο δεν έπαιξε αξιοσημείωτο ρόλο στις ΣΔΑ. Βρέθηκε μόνο μια μη στατιστικά σημαντική μείωση του ποσοστού των ασθενών με Ο.Υ., ενώ καμία επίδραση δεν υπήρξε στις παθολογικές τιμές του Κ.Ρ. των ασθενών. H φασματική ανάλυση του Καρδιακού Ρυθμού δεν έδειξε αλλαγή στην ισορροπία μεταξύ συμπαθητικής και παρασυμπαθητικής λειτουργίας λόγω DBS. Γενικό συμπέρασμα είναι ότι STN-DBS ωφελεί σημαντικά την κινητική βελτίωση, αλλά δεν έχει αξιόλογη, θετική ή αρνητική, επίδραση στη ρύθμιση της λειτουργίας του ΑΝΣ.