Trastornos cerebrales y terapia

Abstracto

Influencia del diseño de los cables, el modo de funcionamiento y los cambios de impedancia tisular en la estimulación cerebral profunda: un estudio de simulación

Fabiola Alonso, Simone Hemm-Ode y Karin Wårdell

Antecedentes: Los sistemas de estimulación cerebral profunda (ECP) en modo de corriente y los nuevos diseños de electrodos están disponibles recientemente. Cambiar entre sistemas de ECP sigue siendo complicado, ya que los médicos pueden perder su referencia para la programación. Las simulaciones pueden ayudar a aumentar la comprensión. Objetivo: Investigar cuantitativamente el campo eléctrico (FE) alrededor de dos diseños de electrodos simulados para operar en modo de voltaje y corriente en dos puntos de tiempo después de la implantación. Métodos: Se utilizó el método de elementos finitos para modelar el electrodo 3389 (Medtronic) y 6148 (St Jude) con materia gris circundante homogénea y un espacio perielectrodo (PES) de 250 μm. La impedancia del PES imitó el punto de tiempo agudo (líquido extracelular) y crónico (tejido fibroso). Se realizaron simulaciones a diferentes amplitudes de voltaje y corriente (n = 236) utilizando dos contactos diferentes. Se extrajeron amplitudes de corriente equivalentes haciendo coincidir la forma y el FE máximo del isonivel de 0,2 V/mm. Resultados: La extensión máxima de la FE a 0,2 V/mm varió entre 2-5 mm con una pequeña diferencia entre las derivaciones. En el modo de voltaje, la FE aumentó alrededor de 1 mm en el SPE agudo en comparación con el crónico. El modo de corriente presentó la relación opuesta. Se encontraron FE equivalentes para la derivación 3389 a 3 V para 7 mA (agudo) y 2,2 mA (crónico). Conclusiones: Las simulaciones mostraron un impacto importante en la extensión del campo eléctrico entre los puntos de tiempo postoperatorios. Esto puede explicar las decisiones clínicas de reprogramar la amplitud semanas después de la implantación. Ni la extensión ni la intensidad de la FE se ven considerablemente influenciadas por el diseño de la derivación. Sin embargo, la distribución de la FE se ve afectada por el mayor contacto de la derivación 6148 que genera un campo eléctrico debajo de la punta.