Tesi di laurea specialistica in Ingegneria Elettronica

STUDIO DOSIMETRICO CON ELETTRODI DI DIVERSE GEOMETRIE PER LA STIMOLAZIONE CEREBRALE

PROFONDA

Relatore:Ing. M. Liberti

Correlatore:Ing. F. Maggio Laureanda:

Tina Pasciuto

Anno accademico 2009-2010

Controrelatore:Prof. F.Centurelli

Deep Brain Stimulation (DBS)• La stimolazione cerebrale profonda è una tecnica neurochirurgica,

alternativa alla lesionale, per il trattamento di disordini neuronali.

• Consiste nella stimolazione funzionale di un sito neuronale (target) tramite l’invio di impulsi elettrici di cui si controlla:

– Intensità (1-10 V)– Durata (60-90 µsec)– Frequenza (130-185 Hz)

• Il target può essere costituito da elementi legati al:

– Sistema piramidale movimenti volontari– Sistema extrapiramidale movimenti automatici

• L’appropriata selezione del target e una accurata localizzazione sono cruciali nella riuscita della DBS

Vantaggi:

- Minore morbilità - Adattabilità al quadro clinico del paziente- Minori effetti collaterali - Variabilità dei parametri di stimolazione- Reversibilità nel tempo- Minore incidenza di - Autogestione dello stimolatore complicanze permanenti - Possibilità di impianto bilaterale

Houeto et al.,2000, Lopiano et al., 2003, Liker et al., 2008, Romito et al., 2009, Savino et al.,2007, Black et al., 2000, Hodaie et al., 2002, Biolsi et al., 2008, Giacobbe et al., 2006, Albanese et al, 2004, Hardesty et al., 2007, Gabriels et al., 2003, Nuttin et al., 1999, Shapira et al., 2006, O-Kun et al., 2004, Andrade et al., 2006, Rauch et al., 2003, Warda et al., 2010

Applicazioni

Cliniche:Morbo di ParkinsonDistoniaTremore essenziale

Sperimentali:Disturbo ossessivo compulsivoSindrome di TouretteCorea di HungtingtonDepressioneCefalea a grappoloEpilessia Obesità

Procedura chirurgicaL’intervento di DBS viene generalmente condotto in due tempi:

Neurostimolatore

Elettrodi per stimolazione cronica

Diametro 1.27 µm

1. In anestesia locale previa sospensione di ogni terapia farmacologica, vengono posizionati, con tecnica stereotassica, gli elettrodi nel target.

2. In anestesia generale a distanza di alcuni giorni dal primo,vengono posizionati IPG in regione sottoclavicolare e i cavi di estensione per le connessioni con gli elettrodi.

Microelettrodi

Intra-operatori

Diametro < 50 µm

www.medtronic.com, Liker et al., 2008, Ratner et al., 1996, Lopiano et al., 2003, Mark et al., 2008, Grill et al., 2009, Kotis et al., 2009, Johonson et al., 2007, Ibanez et al., 2007, Kano et al., 2007, Sposta et al., 2008.