An algorithmic procedure for measuring deep brain stimulation-induced capsular activation using motor evoked potentials
Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Abstract Objective. Effective deep brain stimulation (DBS) treatment for Parkinson’s disease requires careful surgical targeting and adjustment of stimulation parameters to avoid motor side effects caused by activation of the internal capsule. Currently, patients must self-report side effects during implantation surgery and device programming—a subjective and inconsistent process that may delay optimized treatment or result in suboptimal therapy. Motor evoked potentials (mEP), the use of electromyography to record DBS-induced muscle activation, offer a promising biomarker for objective motor side effect detection. Approach. We present an automated algorithmic procedure for mEP detection and quantification. Main results. First, we design and evaluate a series of signal processing techniques to accurately detect mEP while mitigating the influence of stimulation artifacts and noise, then demonstrate a strategy for integrating multi-channel EMG responses into a single side effect biomarker (the mEP score). Next, we use data from a large patient cohort of intraoperative recordings ( N = 54 subthalamic nucleus (STN) leads) to quantify several physiological features of mEP, including their response frequency, latency, amplitude, and waveform similarity properties. Last, we show that the mEP score responds to DBS amplitude and contact configuration parameters in a manner that is consistent with expected STN-capsular anatomy. Significance. The results of this study inform an end-to-end approach for side effect biomarker measurement that could aid the precision and efficiency of surgical targeting and DBS programming.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- An algorithmic procedure for measuring deep brain stimulation-induced capsular activation using motor evoked potentials
- Date Crossref
- 01/12/2025
- Éditeur
- IOP Publishing
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Georgia Institute of Technology Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Emory University Department of Neurology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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The Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Woodruff Health Sciences Center pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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University of Michigan Department of Biomedical Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Washington University in St. Louis Department of Neurosurgery pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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The State University of New Jersey Rutgers pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Johnson University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Washington University School of Medicine in Saint Louis Neurosurgery pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Rutgers University Department of Neurosurgery pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering — Georgia Institute of Technology, Department of Neurology — Emory University et The Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering, avec 7 autres affiliations.
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