Directional Subthalamic Deep Brain Stimulation Better Improves Gait and Balance Disorders in Parkinson's Disease Patients: A Randomized Controlled Study
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OBJECTIVE: To investigate the effects of directional subthalamic deep brain stimulation (STN-dDBS) on gait and balance disorders, including freezing of gait (FOG), in patients with advanced Parkinson's disease (PD). METHODS: We included 10 participants who underwent STN-DBS and presented severe preoperative FOG, in a randomized, double-blind, crossover study. We used segmented DBS electrodes to investigate whether directing the predicted volume of tissue activated (VTA) to overlap the central STN preferentially improved gait and balance disorders compared to directional DBS applied in the more posterior STN (sensorimotor). We also assessed non-directional (ring-mode) STN-DBS. Our primary outcome was gait and balance control measured using instrumented gait recordings. Each patient had a pre-operative structural and diffusion-weighted imaging to model individual VTAs and to examine cortico-subthalamic connectivity. We used linear mixed-effects models to contrast the effects of central STN-dDBS, posterior STN-dDBS, and ring-mode STN-DBS. RESULTS: Central STN-dDBS produced significantly better improvement in gait and balance control compared to posterior STN-dDBS (p = 0.027), with fewer FOG episodes (p < 0.001). Conversely, ring-mode STN-DBS resulted in worsened postural control compared to central STN-dDBS (p = 0.009). The cortico-subthalamic connectivity with the STN VTAs involved mostly primary sensorimotor, premotor, and medial frontal cortices, with a higher overall cortico-STN connectivity with ring-mode STN-DBS. INTERPRETATION: Central STN-dDBS represents the best option to improve gait and balance disorders in PD patients, including FOG. Our findings raise the possibility of reprogramming STN-DBS toward the central area in selected patients with disabling FOG and/or postural instability after surgery. ANN NEUROL 2024.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Directional Subthalamic Deep Brain Stimulation Better Improves Gait and Balance Disorders in Parkinson's Disease Patients: A Randomized Controlled Study
- Date Crossref
- 30/10/2024
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Centre National de la Recherche Scientifique pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Inserm pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Sorbonne Université pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Assistance Publique – Hôpitaux de Paris pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Institut du Cerveau pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Pitié-Salpêtrière Hospital pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Différenciation et Communication Neuronale et Neuroendocrine pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Université de Rouen Normandie pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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These authors contributed equally to this work pays non établi dans la noticeInstitution
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Neurology Department Hôpital Pitié‐Salpêtrière pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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CHU Rouen Rouen University Rouen France Neurology Department pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Laboratory of Neuronal and Neuroendocrine Differentiation and Communication pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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