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da Silva Lapa JD, Godinho FLF, Teixeira MJ, Listik C, Iglesio RF, Duarte KP, Cury RG. Should the Globus Pallidus Targeting Be Refined in Dystonia? J Neurol Surg A Cent Eur Neurosurg. 2022 Jul;83(4):361-367. doi: 10.1055/s-0041-1735856. Epub 2021 Nov 22. PMID: 34808675.

Abstract

Background and study aims: Deep brain stimulation (DBS) of the globus pallidus internus (GPi) is a highly effective therapy for primary generalized and focal dystonias, but therapeutic success is compromised by a nonresponder rate of up to 20%. Variability in electrode placement and in tissue stimulated inside the GPi may explain in part different outcomes among patients. Refinement of the target within the pallidal area could be helpful for surgery planning and clinical outcomes. The objective of this study was to discuss current and potential methodological (somatotopy, neuroimaging, and neurophysiology) aspects that might assist neurosurgical targeting of the GPi, aiming to treat generalized or focal dystonia.

Methods: We selected published studies by searching electronic databases and scanning the reference lists for articles that examined the anatomical and electrophysiologic aspects of the GPi in patients with idiopathic/inherited dystonia who underwent functional neurosurgical procedures.

Results: The sensorimotor sector of the GPi was the best target to treat dystonic symptoms, and was localized at its lateral posteroventral portion. The effective volume of tissue activated (VTA) to treat dystonia had a mean volume of 153 mm3 in the posterior GPi area. Initial tractography studies evaluated the close relation between the electrode localization and pallidothalamic tract to control dystonic symptoms.Regarding the somatotopy, the more ventral, lateral, and posterior areas of the GPi are associated with orofacial and cervical representation. In contrast, the more dorsal, medial, and anterior areas are associated with the lower limbs; between those areas, there is the representation of the upper limb. Excessive pallidal synchronization has a peak at the theta band of 3 to 8 Hz, which might be responsible for generating dystonic symptoms.

Conclusions: Somatotopy assessment of posteroventral GPi contributes to target-specific GPi sectors related to segmental body symptoms. Tractography delineates GPi output pathways that might guide electrode implants, and electrophysiology might assist in pointing out areas of excessive theta synchronization. Finally, the identification of oscillatory electrophysiologic features that correlate with symptoms might enable closed-loop approaches in the future.

da Silva Lapa JD, Godinho FLF, Teixeira MJ, Listik C, Iglesio RF, Duarte KP, Cury RG. A abordagem cirúrgica do globo pálido deve ser refinada na distonia? J Neurol Surg A Cent Eur Neurosurg. Julho de 2022;83(4):361-367. doi: 10.1055/s-0041-1735856. Epub 2021 Nov 22. PMID: 34808675.

Resumo

Contexto e objetivos do estudo: A estimulação cerebral profunda (DBS) do globo pálido interno (GPi) é uma terapia altamente eficaz para distonias generalizadas e focais isoladas, mas o sucesso terapêutico é comprometido por uma taxa de não-resposta de até 20%. A variabilidade no posicionamento do eletrodo no interior do GPi pode explicar, em parte, os resultados diferentes entre os pacientes. O refinamento do alvo dentro da área palidal pode ser útil no planejamento cirúrgico e na obtenção de melhores resultados clínicos. O objetivo deste estudo foi discutir os aspectos metodológicos atuais e potenciais (somatotopia, neuroimagem e neurofisiologia) que podem ajudar no direcionamento neurocirúrgico do GPi, visando tratar distonia generalizada ou focal.

Métodos: Selecionamos estudos publicados pesquisando em bancos de dados eletrônicos e examinando as listas de referência de artigos que examinaram os aspectos anatômicos e eletrofisiológicos do GPi em pacientes com distonia idiopática / hereditária que foram submetidos a procedimentos neurocirúrgicos funcionais.

Resultados: O setor sensório-motor do GPi foi o melhor alvo para tratar sintomas distônicos e foi localizado em sua porção posteroventral. O volume efetivo de tecido ativado (VTA) para tratar a distonia teve um volume médio de 153 mm³ na área posterior do GPi. Estudos iniciais de tractografia avaliaram a relação próxima entre a localização do eletrodo e os tratos de fibras palidotalâmicas para controle dos sintomas distônicos. Em relação à somatotopia, as áreas mais ventrais, laterais e posteriores do GPi estão associadas à representação orofacial e cervical. Em contraste, as áreas mais dorsais, mediais e anteriores estão associadas aos membros inferiores; entre essas áreas, há a representação do membro superior. Atividade elétrica síncrona excessiva com pico na faixa teta (3 a 8 Hz), pode estar relacionada com a expressão de sintomas distônicos.

Conclusões: A avaliação da somatotopia do GPi posteroventral contribuiu para mapear setores específicos do GPi relacionados à sintomas corporais segmentares. A tractografia por Ressonância magnética pode delinear as vias de saída do GPi capazes de guiar os implantes dos eletrodos. A eletrofisiologia auxilia a identificar áreas de sincronização excessiva nas unidades frequenciais teta. Finalmente, a identificação de características eletrofisiológicas oscilatórias que se correlacionam com os sintomas pode permitir paradigmas de estimulação elétrica em alça fechada em um futuro próximo.

Aviso: Estas informações foram de caráter meramente educativo. Para esclarecimentos especializados – somente um profissional de saúde habilitado pode diagnosticar doenças, indicar tratamentos específicos, e/ou prescrever medicamentos.

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