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Líder-DBS

Reconstrucción de electrodos generada con Lead-DBS. La imagen muestra dos electrodos implantados en el núcleo subtalámico (naranja) para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson. Otras estructuras: volúmenes de estimulación (rojo), partes internas (verde) y externas (cian) del globo pálido.

Lead-DBS es una caja de herramientas de código abierto para reconstrucciones y modelados de electrodos de estimulación cerebral profunda basados ​​en imágenes de resonancia magnética y tomografía computarizada pre y posoperatorias .

Lead-DBS está disponible como una caja de herramientas MATLAB o binario independiente para Windows , OS X y Linux . Además del código MATLAB, contiene un entorno Python miniforge, así como módulos de código compilados desde Fortran y C. Partes de su código se basan en otras herramientas de código abierto disponibles para la comunidad de neuroimagen, como SPM , FSL , 3DSlicer , OSS-DBS, FreeSurfer , FieldTrip o herramientas de normalización avanzada. Lead-DBS fue desarrollado originalmente en la Charité de Berlín a principios de 2012 por Andreas Horn y ha estado disponible de forma gratuita para uso en investigación bajo la Licencia Pública General de GNU desde 2014. [1] Desde entonces, la caja de herramientas se ha convertido en un proyecto de código abierto a partir de una base de usuarios y desarrollo activa en numerosas instituciones como Mass General Brigham / Harvard Medical School , University of Cologne , University of Luxembourg y University of Melbourne . Según el sitio web de la caja de herramientas, el software se ha descargado más de 65.000 veces y se ha utilizado en más de 500 publicaciones científicas. [2] La financiación para el desarrollo continuo incluyó un premio Emmy Noether de la Fundación de Investigación Alemana [3] , así como una subvención R01 del Instituto Nacional de Salud Mental . [4] Desde 2014, Lead-DBS se ha ampliado con el módulo de análisis de grupo Lead Group, [5] las herramientas de procesamiento del conectoma Lead Connectome [5] y Lead Mapper, el módulo intraoperatorio Lead-OR, [6] así como una interfaz con la caja de herramientas de modelado biofísico OSS-DBS. [7] En 2018 y 2023, se han publicado artículos científicos que describen las versiones 2 [8] y 3 [9] del software, respectivamente.

Notabilidad e impacto

Según Husch y sus colegas, Lead-DBS es "posiblemente la caja de herramientas más establecida que proporciona un marco semiautomático para la localización de electrodos" [10] y Milchenko y sus colegas describieron la herramienta como "ampliamente utilizada". [11] Con respecto a la naturaleza de código abierto del software, Latorre y sus colegas informaron que "Un compromiso de la comunidad con la ciencia abierta también democratizará y aumentará la velocidad de los avances con una alta adopción de iniciativas actualmente disponibles como Lead-DBS". [12] El software se ha utilizado en un ensayo clínico prospectivo [13] que mostró que las configuraciones de estimulación subtalámica en pacientes con enfermedad de Parkinson que se generaron con Lead-DBS no fueron inferiores al tratamiento estándar de atención. [14] En 2022, el software se utilizó para definir redes de estimulación óptimas para DBS en la enfermedad de Alzheimer . [15] En 2024, se utilizó un nuevo algoritmo implementado con Lead-DBS para personalizar el tratamiento DBS en la enfermedad de Parkinson. [16] La investigación realizada con Lead-DBS apareció en los principales medios de comunicación, como CNN [17] y Fox News . [18]

Véase también

Referencias

  1. ^ Horn, Andreas; Kühn, Andrea A. (febrero de 2015). "Lead-DBS: una caja de herramientas para la localización y visualización de electrodos de estimulación cerebral profunda". NeuroImage . 107 : 127–135. doi :10.1016/j.neuroimage.2014.12.002. PMID  25498389.
  2. ^ "Publicaciones – Lead-DBS". www.lead-dbs.org . Consultado el 11 de agosto de 2024 .
  3. ^ "DFG - GEPRIS - In Richtung netzwerkbasierter Hirnstimulation". gepris.dfg.de . Consultado el 11 de agosto de 2024 .
  4. ^ "RePORT ⟩ RePORTER". reporter.nih.gov . Consultado el 11 de agosto de 2024 .
  5. ^ ab Treu, Svenja; Strange, Bryan; Oxenford, Simon; Neumann, Wolf-Julian; Kühn, Andrea; Li, Ningfei; Horn, Andreas (octubre de 2020). "Estimulación cerebral profunda: imágenes a nivel grupal". NeuroImage . 219 : 117018. doi :10.1016/j.neuroimage.2020.117018. PMID  32505698.
  6. ^ Oxenford, Simón; Roediger, Jan; Neudorfer, Clemens; Milosevic, Luka; Güttler, Christopher; Spindler, Philipp; Vajkoczy, Peter; Neumann, Wolf-Julian; Kühn, Andrea; Horn, Andreas (20 de mayo de 2022). "Lead-OR: una plataforma multimodal para la cirugía de estimulación cerebral profunda". eLife . 11 . doi : 10.7554/eLife.72929 . ISSN  2050-084X. PMC 9177150 . PMID  35594135. 
  7. ^ Butenko, Konstantin; Bahls, Christian; Schröder, Max; Köhling, Rüdiger; van Rienen, Ursula (6 de julio de 2020). Marinazzo, Daniele (ed.). "OSS-DBS: Plataforma de simulación de código abierto para estimulación cerebral profunda con un modelado automatizado integral". PLOS Computational Biology . 16 (7): e1008023. Bibcode :2020PLSCB..16E8023B. doi : 10.1371/journal.pcbi.1008023 . ISSN  1553-7358. PMC 7384674 . PMID  32628719. 
  8. ^ Cuerno, Andreas; Li, Ning Fei; Dembek, Till A.; Kappel, Ari; Boulay, Chadwick; Ewert, Siobhan; Tietze, Anna; Husch, Andreas; Perera, Asíhara; Neumann, Wolf-Julian; Reisert, Marco; Sí, cuelga; Oostenveld, Robert; Rorden, Christopher; Sí, Fang-Cheng (enero de 2019). "Lead-DBS v2: hacia un proyecto integral para imágenes de estimulación cerebral profunda". NeuroImagen . 184 : 293–316. doi : 10.1016/j.neuroimage.2018.08.068. PMC 6286150 . PMID  30179717. 
  9. ^ Neudorfer, Clemens; Butenko, Konstantin; Oxenford, Simon; Rajamani, Nanditha; Achtzehn, Johannes; Goede, Lukas; Hollunder, Barbara; Ríos, Ana Sofía; Hart, Lauren; Tasserie, Jordy; Fernando, Kavisha B.; Nguyen, TA Khoa; Al-Fatly, Bassam; Vissani, Matteo; Fox, Michael (marzo de 2023). "Lead-DBS v3.0: mapeo de los efectos de la estimulación cerebral profunda a la anatomía local y las redes globales". NeuroImage . 268 : 119862. doi :10.1016/j.neuroimage.2023.119862. PMC 10144063 . PMID  36610682. 
  10. ^ Husch, Andreas; V. Petersen, Mikkel; Gemmar, Peter; Goncalves, Jorge; Hertel, Frank (2018). "PaCER: un método totalmente automatizado para la reconstrucción de la trayectoria y el contacto de los electrodos en la estimulación cerebral profunda". NeuroImage: Clinical . 17 : 80–89. doi :10.1016/j.nicl.2017.10.004. PMC 5645007 . PMID  29062684. 
  11. ^ Milchenko, Mikhail; Snyder, Abraham Z.; Campbell, Meghan C.; Dowling, Joshua L.; Rich, Keith M.; Brier, Lindsey M.; Perlmutter, Joel S.; Norris, Scott A. (octubre de 2018). "ESM-CT: un método preciso para la localización de electrodos DBS en imágenes de TC". Journal of Neuroscience Methods . 308 : 366–376. doi :10.1016/j.jneumeth.2018.09.009. PMC 6205293 . PMID  30201271. 
  12. ^ Latorre, Anna; Rocchi, Lorenzo; Sadnicka, Anna (14 de mayo de 2021). "El horizonte en expansión de la estimulación neuronal para los trastornos del movimiento hipercinético". Frontiers in Neurology . 12 . doi : 10.3389/fneur.2021.669690 . ISSN  1664-2295. PMC 8160223 . PMID  34054710. 
  13. ^ Roediger, Jan; Dembek, Till A; Achtzehn, Johannes; Busch, Johannes L; Krämer, Anna-Pauline; Faust, Katharina; Schneider, Gerd-Helge; Krause, Patricia; Horn, Andreas; Kühn, Andrea A (febrero de 2023). "Programación automatizada de estimulación cerebral profunda basada en la ubicación de los electrodos: un ensayo cruzado aleatorizado que utiliza un algoritmo basado en datos". The Lancet Digital Health . 5 (2): e59–e70. doi :10.1016/S2589-7500(22)00214-X. PMID  36528541.
  14. ^ Berlín, Charité-Universitätsmedizin. "Reportajes de prensa". www.charite.de . Consultado el 11 de agosto de 2024 .
  15. ^ "Los investigadores identifican un objetivo de estimulación cerebral profunda para la enfermedad de Alzheimer". EurekAlert! . Consultado el 11 de agosto de 2024 .
  16. ^ "Un nuevo algoritmo de estimulación cerebral profunda podría ayudar a personalizar el tratamiento de la enfermedad de Parkinson | Mass General Brigham". www.massgeneralbrigham.org . Consultado el 11 de agosto de 2024 .
  17. ^ Goodman, Brenda (15 de marzo de 2024). "La estimulación cerebral profunda no funcionó para un paciente joven con TOC hasta que los nuevos mapas cerebrales cambiaron todo". CNN . Consultado el 11 de agosto de 2024 .
  18. ^ Rudy, Melissa (4 de marzo de 2024). "Los investigadores encuentran fuentes de cuatro trastornos cerebrales que podrían conducir a nuevos tratamientos". Fox News . Consultado el 11 de agosto de 2024 .

Enlaces externos