Deep Brain Stimulation Target Selection for Parkinson’s Disease

Abstract

During the "DBS Canada Day" symposium held in Toronto July 4-5, 2014, the scientific committee invited experts to discuss three main questions on target selection for deep brain stimulation (DBS) of patients with Parkinson's disease (PD). First, is the subthalamic nucleus (STN) or the globus pallidus internus (GPi) the ideal target? In summary, both targets are equally effective in improving the motor symptoms of PD. STN allows a greater medications reduction, while GPi exerts a direct antidyskinetic effect. Second, are there further potential targets? Ventral intermediate nucleus DBS has significant long-term benefit for tremor control but insufficiently addresses other motor features of PD. DBS in the posterior subthalamic area also reduces tremor. The pedunculopontine nucleus remains an investigational target. Third, should DBS for PD be performed unilaterally, bilaterally or staged? Unilateral STN DBS can be proposed to asymmetric patients. There is no evidence that a staged bilateral approach reduces the incidence of DBS-related adverse events.RÉSUMÉ: Choix de cible en matière de stimulation cérébrale profonde dans le cas de la maladie de Parkinson. C'est durant le symposium « Stimulation cérébrale profonde (SCP)-Fête du Canada » tenu à Toronto les 4 et 5 juillet 2014 qu'un comité scientifique a invité des experts à aborder trois questions fondamentales en ce qui regarde le choix de cible en matière de SCP dans le cas de patients atteints de la maladie de Parkinson (MP). Premièrement, il leur a été demandé si le noyau sous-thalamique (NST) ou le globus pallidus interne (GPi) constituaient une cible idéale. En résumé, il a été établi que ces deux cibles s'équivalent quant à la capacité d'atténuer les symptômes moteurs de la MP. À ce sujet, si le NST permet une réduction plus importante de la consommation de médicaments, le GPi, lui, exerce un effet anti-dyskinétique direct. Deuxièmement, on a demandé aux experts dans quelle mesure il pouvait y avoir d'autres cibles potentielles. Ainsi, bien que la SCP du noyau ventral intermédiaire procure un avantage important à long terme, elle demeure une avenue insuffisante en ce qui a trait aux autres aspects moteurs de la MP. Soulignons que la SCP de la région sous-thalamique postérieure contribue aussi à réduire les tremblements. Quant au noyau pédonculopontin, il demeure une piste de recherche à explorer. Enfin, est-ce que la SCP devrait être effectuée de façon unilatérale, bilatérale ou être échelonnée en ce qui a trait à des cas de MP ? La SCP unilatérale du NST peut être proposée à des patients dont la symptomatologie est asymétrique. De plus, aucune preuve ne permet de conclure qu'une stimulation bilatérale échelonnée entraîne une réduction de la fréquence des manifestations indésirables liées à la SCP.

A Comparison of Unilateral Deep Brain Stimulation (DBS), Simultaneous Bilateral DBS, and Staged Bilateral DBS Lead Accuracies

“…A number of studies are beginning to suggest that a staged approach is not necessarily superior to a simultaneous approach; Tanei et al found no statistical significance in the rate of adverse events and found comparable improvements in Unified Parkinson's Disease Rating Scale (UPDRS) scores . Honey et al's (2016) report of “DBS Canada Day Symposium” determined that no convincing evidence has yet been found to advocate for staging . Cost is also similar .…”

Deletion of the vesicular acetylcholine transporter from pedunculopontine/laterodorsal tegmental neurons modifies gait

“…; Bohnen and Jahn ); (iv) Initial studies, although still controversial (Honey et al . ), suggest that deep brain stimulation of the PPN improves postural and gait difficulties in PD patients (Plaha and Gill ; Stefani et al . ; Wilcox et al .…”

Deep brain stimulation electrode position impact on parkinsonian non-motor symptoms

“…The subthalamic nucleus (STN) and internal globus pallidus are the most common targets for deep brain stimulation treatment (DBS) in patients suffering from Parkinson's disease (PD). The effect on motor symptoms in advanced stage of PD are comparable [1][2][3] . Detailed segmentation of the subthalamic nucleus has been the object of several studies.…”