Mobiele menu

Hersennetwerk analyse in diepe hersenstimulatie met gebruik van 7 Tesla MRI en magnetoencefalografie

Projectomschrijving

Diepe hersenstimulatie (deep brain stimulation, DBS) is een effectieve behandeling bij essentiële tremor en de ziekte van Parkinson. Bij diepe hersenstimulatie worden elektrische pulsen gegeven door twee geïmplanteerde elektrodes in de disfunctionerende diepgelegen motorische hersenkernen. De verbetering na DBS is echter variabel en een deel van de patiënten profiteert onvoldoende. De huidige DBS-elektrode-plaatsing en -programmering zijn gebaseerd op 1.5 of 3 Tesla MR scans. De resolutie hiervan is te grofmazig om de hersennetwerken te visualiseren.

Doel

Door visualisatie van hersennetwerken met behulp van 7 Tesla MRI en magnetoencefalografie kan DBS-elektrode plaatsing en programmering nauwkeuriger gericht worden op het motorische netwerk. De patiënt-specifieke netwerkanalyse kan de effectiviteit van DBS verhogen door meer verbetering in motorische symptomen en kwaliteit van leven. Met de resultaten kunnen we  van de 7 Tesla MRI en MEG onderzoeken een open access database inclusief connectomen maken; toepasbaar in elk centrum voor zowel klinische als fundamentele studies.

Aanpak

De visualisatie van motorische projecties en de positie van de DBS elektrode wordt gedaan met behulp van 7 Tesla MRI; de anatomische 7 Tesla MRI hersennetwerken. De visualisatie van corticale activiteit en de verspreiding van het effect van DBS wordt gedaan met behulp van MEG; de functionele MEG hersennetwerken. De 7 Tesla MRI en MEG hersennetwerken gecombineerd maken het pathofysiologische netwerk en de samenhang van het DBS-effect op de activiteit van het hersennetwerk inzichtelijk; de optimale DBS-elektrode programmering kan worden geselecteerd. Er wordt open access database inclusief connectomen gegenereerd; toepasbaar in elk centrum  voor zowel klinische als fundamentele studies.

Samenwerkingspartners

De samenwerking die is opgezet door projectleider M. Bot, neurochirurg in het Amsterdam UMC, tussen neurowetenschappers en clinici maken de innovatieve toepassing van hersennetwerken mogelijk. Het Spinoza Center for Neuroimaging en het MEG-centrum zijn betrokken bij acquisitie van de 7-Tesla MRI- en MEG-scans. Vanuit de afdelingen neurochirurgie, neurologie, neuropsychologie en psychiatrie worden de motoriek en kwaliteit van leven geanalyseerd. Het variabele autoencoder-algoritme voor de connectomen zal worden ontwikkeld door de afdeling Biomedical Engineering & Physics en de Technische Universiteit Eindhoven. Met behulp van de connectomen maken we de toepassing van 7-Tesla MRI en MEG voor alle Nederlandse DBS-centra mogelijk.

Verwachte resultaten

Na selectie van de optimale DBS-elektrode programmering is het doel om het resultaat van DBS te optimaliseren bij 270 patiënten door de gemiddelde verbetering van de motoriek en kwaliteit van leven ten minste met 10% te verhogen. Wereldwijd beschikken slechts weinig centra over een 7 Tesla MRI en MEG scan en we zullen deze kennis beschikbaar te maken via een open access database. De toepassing van machine learning bij grote aantallen hoge-resolutie-scans maakt het mogelijk om connectomen te generen.

Kenmerken

Projectnummer:
10960102310022
Looptijd: 8%
Looptijd: 8 %
2023
2025
Onderdeel van programma:
Projectleider en penvoerder:
dr. M. Bot MD PhD
Verantwoordelijke organisatie:
Amsterdam UMC Locatie AMC