MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1038/s41467-021-23311-9

Медицинская библиотека · Nature communications · 2021

Predicting optimal deep brain stimulation parameters for Parkinson's disease using functional MRI and machine learning.

Boutet Alexandre, Madhavan Radhika, Elias Gavin J B, Joel Suresh E, Gramer Robert, Ranjan Manish, Paramanandam Vijayashankar, Xu David, Germann Jurgen, Loh Aaron, Kalia Suneil K, Hodaie Mojgan, Li Bryan, Prasad Sreeram, Coblentz Ailish, Munhoz Renato P, Ashe Jeffrey, Kucharczyk Walter, Fasano Alfonso, Lozano Andres M

СтатьяНаблюдательное исследованиеПоддержка исследования: вне правительства СШАПеревод в очереди

Аннотация

Commonly used for Parkinson's disease (PD), deep brain stimulation (DBS) produces marked clinical benefits when optimized. However, assessing the large number of possible stimulation settings (i.e., programming) requires numerous clinic visits. Here, we examine whether functional magnetic resonance imaging (fMRI) can be used to predict optimal stimulation settings for individual patients. We analyze 3 T fMRI data prospectively acquired as part of an observational trial in 67 PD patients using optimal and non-optimal stimulation settings. Clinically optimal stimulation produces a characteristic fMRI brain response pattern marked by preferential engagement of the motor circuit. Then, we build a machine learning model predicting optimal vs. non-optimal settings using the fMRI patterns of 39 PD patients with a priori clinically optimized DBS (88% accuracy). The model predicts optimal stimulation settings in unseen datasets: a priori clinically optimized and stimulation-naïve PD patients. We propose that fMRI brain responses to DBS stimulation in PD patients could represent an objective biomarker of clinical response. Upon further validation with additional studies, these findings may open the door to functional imaging-assisted DBS programming.

Для цитирования: Boutet Alexandre, Madhavan Radhika, Elias Gavin J B, Joel Suresh E, Gramer Robert, Ranjan Manish, Paramanandam Vijayashankar, Xu David, Germann Jurgen, Loh Aaron, Kalia Suneil K, Hodaie Mojgan, Li Bryan, Prasad Sreeram, Coblentz Ailish, Munhoz Renato P, Ashe Jeffrey, Kucharczyk Walter, Fasano Alfonso, Lozano Andres M. Predicting optimal deep brain stimulation parameters for Parkinson's disease using functional MRI and machine learning.. Nature communications. 2021. DOI: 10.1038/s41467-021-23311-9.

Предметные рубрики MeSH

Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.