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Vieira EV, Arantes PR, Hamani C, Iglesio R, Duarte KP, Teixeira MJ, Miguel EC, Lopes AC, Godinho F. Neurocircuitry of Deep Brain Stimulation for Obsessive-Compulsive Disorder as Revealed by Tractography: A Systematic Review. Front Psychiatry. 2021 Jul 1;12:680484. doi: 10.3389/fpsyt.2021.680484. PMID: 34276448; PMCID: PMC8280498

Abstract

Objective: Deep brain stimulation (DBS) was proposed in 1999 to treat refractory obsessive-compulsive disorder (OCD). Despite the accumulated experience over more than two decades, 30-40% of patients fail to respond to this procedure. One potential reason to explain why some patients do not improve in the postoperative period is that DBS might not have engaged structural therapeutic networks that are crucial to a favorable outcome in non-responders. This article reviews magnetic resonance imaging diffusion studies (DTI-MRI), analyzing neural networks likely modulated by DBS in OCD patients and their corresponding clinical outcome.

Methods: We used a systematic review process to search for studies published from 2005 to 2020 in six electronic databases. Search terms included obsessive-compulsive disorder, deep brain stimulation, diffusion-weighted imaging, diffusion tensor imaging, diffusion tractography, tractography, connectome, diffusion analyses, and white matter. No restriction was made concerning the surgical target, DTI-MRI technique and the method of data processing.

Results: Eight studies published in the last 15 years were fully assessed. Most of them used 3 Tesla DTI-MRI, and different methods of data acquisition and processing. There was no consensus on potential structures and networks underlying DBS effects. Most studies stimulated the ventral anterior limb of the internal capsule (ALIC)/nucleus accumbens. However, the contribution of different white matter pathways that run through the ALIC for the effects of DBS remains elusive. Moreover, the improvement of cognitive and affective symptoms in OCD patients probably relies on electric modulation of distinct networks.

Conclusion: Though, tractography is a valuable tool to understand neural circuits, the effects of modulating different fiber tracts in OCD are still unclear. Future advances on image acquisition and data processing and a larger number of studies are still required for the understanding of the role of tractography-based targeting and to clarify the importance of different tracts for the mechanisms of DBS.

Vieira EV, Arantes PR, Hamani C, Iglesio R, Duarte KP, Teixeira MJ, Miguel EC, Lopes AC, Godinho F. Neurocircuitaria da estimulação cerebral profunda para o transtorno obsessivo-compulsivo revelada pela tractografia: uma revisão sistemática. Front Psychiatry. 2021 Jul 1; 12:680484. doi: 10.3389 / fpsyt.2021.680484. PMID: 34276448; PMCID: PMC8280498

Resumo

Objetivo: A estimulação cerebral profunda (DBS) foi proposta em 1999 para tratar o transtorno obsessivo-compulsivo (TOC) refratário. Apesar da experiência acumulada ao longo de mais de duas décadas, 30-40% dos pacientes não respondem a este procedimento. Uma possível razão para explicar porque alguns pacientes não melhoram no período pós-operatório é que o DBS pode não ter engajado redes terapêuticas estruturais que são cruciais para um resultado favorável nos pacientes que não respondem. Este artigo revisa estudos que utilizaram imagens de ressonância magnética com tensor de difusão (DTI-MRI) e que analisaram as redes neurais provavelmente moduladas pelo DBS em pacientes com TOC e seu correspondente resultado clínico.

Métodos: Usamos um processo de revisão sistemática para buscar estudos publicados de 2005 a 2020 em 6 bases eletrônicas. Os termos de pesquisa incluíram transtorno obsessivo-compulsivo, estimulação cerebral profunda, imagem ponderada por difusão, tensor de difusão por ressonância magnética, tractografia de difusão, tractografia, conectoma, análises de difusão e substância branca. Nenhuma restrição foi feita em relação ao alvo cirúrgico, técnica de DTI-MRI e método de processamento de dados.

Resultados: Oito estudos publicados nos últimos 15 anos foram totalmente avaliados. A maioria deles usou DTI-MRI de 3 Teslas e diferentes métodos de aquisição e processamento de dados. Não houve consenso sobre as potenciais estruturas e redes subjacentes aos efeitos do DBS. A maioria dos estudos estimulou o ramo ventral do braço anterior da cápsula interna e o núcleo acumbens (CA/NaC). No entanto, a contribuição de diferentes vias da substância branca que passam pelo CA/NaC para o efeito do DBS permanece desconhecida. Além disso, a melhora dos sintomas cognitivos e afetivos em pacientes com TOC provavelmente depende da modulação elétrica de redes distintas.

Conclusão: Embora a tractografia seja uma ferramenta valiosa para entender circuitos neurais, os efeitos da modulação de diferentes tratos de fibras no TOC ainda não estão claros. Avanços futuros na aquisição e processamento de imagens e um maior número de estudos ainda são necessários para a compreensão do papel da tractografia no planejamento cirúrgico, além de esclarecer a importância de diferentes tratos para os mecanismos do DBS.

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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