Brain Disorders & Therapy

Abstrait

Influence de la conception des sondes, du mode de fonctionnement et des changements d'impédance tissulaire sur la stimulation cérébrale profonde – Une étude de simulation

Fabiola Alonso, Simone Hemm-Ode et Karin Wårdell

Contexte : Des systèmes de stimulation cérébrale profonde (SCP) en mode courant et de nouvelles conceptions de sondes sont récemment disponibles. Passer d'un système de SCP à l'autre reste compliqué car les cliniciens peuvent perdre leur référence de programmation. Les simulations peuvent aider à améliorer la compréhension. Objectif : Étudier quantitativement le champ électrique (FE) autour de deux conceptions de sondes simulées pour fonctionner en mode tension et courant à deux moments précis après l'implantation. Méthodes : La méthode des éléments finis a été utilisée pour modéliser les sondes 3389 (Medtronic) et 6148 (St Jude) avec une matière grise environnante homogène et un espace péri-électrode (PES) de 250 μm. L'impédance PES imitait le moment aigu (liquide extracellulaire) et chronique (tissu fibreux). Des simulations à différentes amplitudes de tension et de courant (n=236) ont été réalisées à l'aide de deux contacts différents. Des amplitudes de courant équivalentes ont été extraites en faisant correspondre la forme et le FE maximal de l'isoniveau de 0,2 V/mm. Résultats : L'extension maximale du CE à 0,2 V/mm variait entre 2 et 5 mm avec une petite différence entre les dérivations. En mode tension, le CE a augmenté d'environ 1 mm lors de l'intervention aiguë par rapport à l'intervention chronique. Le mode courant présentait la relation opposée. Des CE équivalents pour la dérivation 3389 à 3 V ont été trouvés pour 7 mA (aigu) et 2,2 mA (chronique). Conclusions : Les simulations ont montré un impact majeur sur l'extension du champ électrique entre les points de temps postopératoires. Cela peut expliquer les décisions cliniques de reprogrammer l'amplitude des semaines après l'implantation. Ni l'extension ni l'intensité du CE ne sont considérablement influencées par la conception de la dérivation. Cependant, la distribution du CE est affectée par le contact plus important de la dérivation 6148 générant un champ électrique sous la pointe.