Deep Brain Stimulation Withdrawal Syndrome, a Rare Life-Threatening Condition in Neurology and Neurosurgery

封面

如何引用文章

全文:

详细

The article addresses an acute condition associated with an abrupt cessation of neurostimulation of deep brain structures, which is manifested by acute hypokinesia and rigidity with further development of akinesia, anarthria and dysphagia. This may result in the need for emergency hospitalization and admission to an intensive care unit. The article presents literature review and clinical case reports. We discuss causes and approaches to the prevention and management of acute decompensation in patients with Parkinson's disease associated with abrupt deep brain stimulation cessation.

作者简介

Ekaterina Bril

Russian Medical Academy of Continuous Professional Education; State Research Center — Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

编辑信件的主要联系方式.
Email: e.brill@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-6524-4490

Cand. Sci. (Med.), Assoc. Prof., Department of neurology with a course of reflexology and manual therapy, Russian Medical Academy of Continuing Professional Education; Head, Department of neurology with a course of neurosurgery, Medical and Biological University of Innovation and Continuing Education, Head, Federal Neurological Center for Extrapyramidal Diseases and Mental Health, State Research Center — Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

俄罗斯联邦, Moscow; Moscow

Alexey Tomskiy

N.N. Burdenko National Medical Research Center of Neurosurgery

Email: alexey_tomskiy@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2120-0146

Cand. Sci. (Med.), Assoc. Prof., Department of neurosurgery with courses in neuroscience, senior researcher, 6th Clinical department, neurosurgeon, Head, Functional neurosurgery group

俄罗斯联邦, Moscow

Anna Gamaleya

N.N. Burdenko National Medical Research Center of Neurosurgery

Email: agamaleya@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6412-8148

neurologist, Scientific advisory department

俄罗斯联邦, Moscow

Anna Poddubskaya

N.N. Burdenko National Medical Research Center of Neurosurgery

Email: anna.poddubsk@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5776-3442

junior researcher, Psychiatric research group, neurologist, Scientific advisory department

俄罗斯联邦, Moscow

Dmytriy Kesarev

State Research Center — Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: kes.neurology@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-2130-2410

postgraduate student, Department of neurology with a course of neurosurgery, Medical and Biological University of Innovation and Continuing Education

俄罗斯联邦, Moscow

Natalia Fedorova

Russian Medical Academy of Continuous Professional Education

Email: Natalia.fedorova@list.ru
ORCID iD: 0000-0003-2168-2138

D. Sci. (Med.), Professor, Department of neurology with a course of reflexology and manual therapy

俄罗斯联邦, Moscow

参考

  1. Левин О.С., Федорова Н.В. Болезнь Паркинсона. М.; 2017. Levin O.S., Fedorova N.V. Parkinson’s disease. Moscow; 2017. (In Russ.).
  2. Литвиненко И.В., Красаков И.В. Острая декомпенсация при болезни Паркинсона. Нервные болезни. 2021;(1):3–10. Litvinenko I.V., Krasakov I.V. Acute decompensation in Parkinson's disease. Nervous diseases. 2021;(1):3–10. doi: 10.24412/2226-0757-2021-12301
  3. Thomas A., Iacono D., Luciano A.L. et al. Acute akinesia or akinetic crisis in Parkinson's disease. Neurol. Sci. 2003;24(3):219–220. doi: 10.1007/s10072-003-0139-6
  4. Linazasoro G., Van Blercom N., Castro A., Dapena M.D. Subthalamic deep brain stimulation masking possible malignant syndrome in Parkinson disease. Neurology. 2004;63(3):589–590. doi: 10.1212/01.wnl.0000133409.53486.ff
  5. Kim J.H., Kwon T.H., Koh S.B., Park J.Y. Parkinsonism-hyperpyrexia syndrome after deep brain stimulation surgery: case report. Neurosurgery. 2010;66(5):E1029. doi: 10.1227/01.NEU.0000367799.38332.43
  6. Themistocleous M.S., Boviatsis E.J., Stavrinou L.C. et al. Malignant neuroleptic syndrome following deep brain stimulation surgery: a case report. J. Med. Case Rep. 2011;5:255. doi: 10.1186/1752-1947-5-255
  7. Urasaki E., Fukudome T., Hirose M. et al. Neuroleptic malignant syndrome (parkinsonism-hyperpyrexia syndrome) after deep brain stimulation of the subthalamic nucleus. J. Clin. Neurosci. 2013;20(5):740–741. doi: 10.1016/j.jocn.2012.04.024
  8. Han C.L., Ge Y., Meng D.W. et al. Parkinsonism-hyperpyrexia syndrome after withdrawal of antiparkinsonian drugs and deep brain stimulation surgery. Chin. Neurosurg. J. 2017;3:10. doi: 10.1186/s41016-016-0067-y
  9. Akçakaya M.O., Akçakaya N.H., Kasımcan M.Ö., Kırış T. Life-threatening parkinsonism-hyperpyrexia syndrome following bilateral deep brain stimulation of the subthalamic nucleus. Neurol. Neurochir. Pol. 2018;52(2):289–292. doi: 10.1016/j.pjnns.2017.11.012
  10. Factor S.A. Fatal Parkinsonism-hyperpyrexia syndrome in a Parkinson's disease patient while actively treated with deep brain stimulation. Mov. Disord. 2007;22(1):148–149. doi: 10.1002/mds.21172
  11. Azar J., Jaber Y., Ayyad M. et al. Parkinsonism-hyperpyrexia syndrome: a case series and literature review. Cureus. 2022;14(9):e29646. doi: 10.7759/cureus.29646
  12. Przytuła F., Dulski J., Sobstyl M., Sławek J. Battery for deep brain stimulation depletion in Parkinson's disease and dystonia patients — a systematic review. Neurol. Neurochir. Pol. 2021;55(4):346–350. doi: 10.5603/PJNNS.a2021.0041
  13. Hariz M.I., Johansson F. Hardware failure in parkinsonian patients with chronic subthalamic nucleus stimulation is a medical emergency. Mov. Disord. 2001;16(1):166–168. doi: 10.1002/1531-8257(200101)16:1<166::aid-mds1031>3.0.co;2-s
  14. Reuter S., Deuschl G., Berg D. et al. Life-threatening DBS withdrawal syndrome in Parkinson's disease can be treated with early reimplantation. Parkinsonism Relat. Disord. 2018;56:88–92. doi: 10.1016/j.parkreldis.2018.06.035
  15. Anheim M., Fraix V., Chabardès S. et al. Lifetime of Itrel II pulse generators for subthalamic nucleus stimulation in Parkinson's disease. Mov. Disord. 2007;22(16):2436–2439. doi: 10.1002/mds.21726
  16. Fakhar K., Hastings E., Butson C.R. et al. Management of deep brain stimulator battery failure: battery estimators, charge density, and importance of clinical symptoms. PLoS One. 2013;8(3):e58665. doi: 10.1371/journal.pone.0058665
  17. Helmers A.K., Kubelt C., Paschen S. et al. Can deep brain stimulation withdrawal syndromes be avoided by removing infected implanted pulse generator and cables with contralateral replacement in the same session? Stereotact. Funct. Neurosurg. 2021;99(5):377–380. doi: 10.1159/000513808
  18. McDonald L.M., Page D., Wilkinson L., Jahanshahi M. Deep brain stimulation of the subthalamic nucleus improves sense of well-being in Parkinson's disease. Mov. Disord. 2012;27(3):372–378. doi: 10.1002/mds.24035
  19. Fabbri M., Zibetti M., Rizzone M.G. et al. Should we consider deep brain stimulation discontinuation in late-stage Parkinson's disease? Mov. Disord. 2020;35(8):1379–1387. doi: 10.1002/mds.28091
  20. Бриль Е.В., Томский А.А. Следует ли рассматривать прекращение нейростимуляции на поздней стадии болезни Паркинсона? Бюллетень Национального общества по изучению болезни Паркинсона и расстройств движений. 2020;(3):16–19. Bril' E.V., Tomskiy A. A. Should we consider stopping neurostimulation at a late stage of Parkinson's disease? Bulletin of the National society for the research of Parkinson's disease and movement disorders. 2020;(3):16–19. doi: 10.24412/2226-079X-2020-12237
  21. Chou K.L., Siderowf A.D., Jaggi J.L. et al. Unilateral battery depletion in Parkinson's disease patients treated with bilateral subthalamic nucleus deep brain stimulation may require urgent surgical replacement. Stereotact. Funct. Neurosurg. 2004;82(4):153–155. doi: 10.1159/000081348
  22. Kadowaki T., Hashimoto K., Suzuki K. et al. Case report: recurrent parkinsonism-hyperpyrexia syndrome following discontinuation of subthalamic deep brain stimulation. Mov. Disord. 2011;26(8):1561–1562. doi: 10.1002/mds.23596
  23. Neuneier J., Barbe M.T., Dohmen C. et al. Malignant deep brain stimulation- withdrawal syndrome in a patient with Parkinson’s disease. Mov. Disord. 2013;28(12):1640–1641. doi: 10.1002/mds.25494
  24. Hocker S., Kenney D.L., Ramar K. Parkinsonism-hyperpyrexia syndrome: Broadening our differential diagnosis in the ICU. Neurol. Clin. Pract. 2013;3(6):535–538. doi: 10.1212/CPJ.0b013e3182a9c652
  25. Artusi C.A., Merola A., Espay A.J. et al. Parkinsonism-hyperpyrexia syndrome and deep brain stimulation. J. Neurol. 2015;262(12):2780–2782. doi: 10.1007/s00415-015-7956-4
  26. Reuter S., Deuschl G., Falk D. et al. Uncoupling of dopaminergic and subthalamic stimulation: Life-threatening DBS withdrawal syndrome. Mov. Disord. 2015;30(10): 1407–1413. doi: 10.1002/mds.26324
  27. Rajan R., Krishnan S., Kesavapisharady K.K, Kishore A. Malignant subthalamic nucleus-deep brain stimulation withdrawal syndrome in Parkinson’s disease. Mov. Disord. Clin. Pract. 2016;3(3):288–291. doi: 10.1002/mdc3.12271
  28. Liu C.J., Crnkovic A., Dalfino J., Singh L.Y. Whether to proceed with deep brain stimulator battery change in a patient with signs of potential sepsis and Parkinson hyperpyrexia syndrome: a case report. A. A. Case Rep. 2017;8(8):187–191. doi: 10.1213/XAA.0000000000000462
  29. Azar J., Elinav H., Safadi R., Soliman M. Malignant deep brain stimulator withdrawal syndrome. BMJ Case Rep. 2019;12(5):e229122. doi: 10.1136/bcr-2018-229122
  30. Kamel W.A., Al-Hashel J.Y., Damier P., Abdulsalam A.J. Decreased level of consciousness due to a depleted deep brain stimulator battery: paving the way to wake up the brain? Rev. Neurol. (Paris). 2019;175(4):274–275.
  31. doi: 10.1016/j.neurol.2018.06.009
  32. Holla V.V., Neeraja K., Surisetti B.K. et al. Deep brain stimulation battery exhaustion during the COVID-19 pandemic: crisis within a crisis. J. Mov. Disord. 2020;13(3):218–222. doi: 10.14802/jmd.20073
  33. Grimaldi S., Eusebio A., Carron R. et al. Deep brain stimulation-withdrawal syndrome in Parkinson's disease: risk factors and pathophysiological hypotheses of a life-threatening emergency. Neuromodulation. 2023;26(2):424–434. doi: 10.1016/j.neurom.2022.09.008
  34. Bergman H., Wichmann T., DeLong M.R. Reversal of experimental parkinsonism by lesions of the subthalamic nucleus. Science. 1990;249(4975):1436–1438. doi: 10.1126/science.2402638
  35. Akram H., Sotiropoulos S.N., Jbabdi S. et al. Subthalamic deep brain stimulation sweet spots and hyperdirect cortical connectivity in Parkinson's disease. Neuroimage. 2017;158:332–345. doi: 10.1016/j.neuroimage.2017.07.012
  36. Mueller K., Urgošík D., Ballarini T. et al. Differential effects of deep brain stimulation and levodopa on brain activity in Parkinson's disease. Brain Commun. 2020;2(1):fcaa005. doi: 10.1093/braincomms/fcaa005
  37. Zsigmond P., Dernroth N., Kullman A. et al. Stereotactic microdialysis of the basal ganglia in Parkinson's disease. J. Neurosci. Methods. 2012;207(1):17–22. doi: 10.1016/j.jneumeth.2012.02.021
  38. Mueller K., Urgošík D., Ballarini T. et al. Differential effects of deep brain stimulation and levodopa on brain activity in Parkinson's disease. Brain Commun. 2020;2(1):fcaa005. doi: 10.1093/braincomms/fcaa005
  39. Tahmasian M., Bettray L.M., van Eimeren T. et al. A systematic review on the applications of resting-state fMRI in Parkinson's disease: does dopamine replacement therapy play a role? Cortex. 2015;73:80–105. doi: 10.1016/j.cortex.2015.08.005
  40. Kelly C., de Zubicaray G., Di Martino A. et al. L-dopa modulates functional connectivity in striatal cognitive and motor networks: a double-blind placebo-controlled study. J. Neurosci. 2009;29(22):7364–7378. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0810-09.2009
  41. Hamani C., Saint-Cyr J.A., Fraser J. et al. The subthalamic nucleus in the context of movement disorders. Brain. 2004;127(Pt 1):4–20. doi: 10.1093/brain/awh029
  42. Бриль Е.В., Белова Е.М., Седов А.С. и др. Современные представления о механизмах нейростимуляции при болезни Паркинсона. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2022;16(2):89–99. Bril' E.V., Belova E.M., Sedov A.S. et al. Current understanding of neurostimulation for Parkinson's disease. Annals of Clinical and Experimental Neurology. 2022;16(2):89–99. doi: 10.54101/ACEN.2022.2.10
  43. Mueller P.S., Vester J.W., Fermaglich J. Neuroleptic malignant syndrome. Successful treatment with bromocriptine. JAMA. 1983;249(3):386–388.
  44. Ikebe S., Harada T., Hashimoto T. et al. Prevention and treatment of malignant syndrome in Parkinson's disease: a consensus statement of the malignant syndrome research group. Parkinsonism Relat. Disord. 2003;9(Suppl 1):S47–S49. doi: 10.1016/s1353-8020(02)00123-2
  45. Rosenberg H., Davis M., James D. et al. Malignant hyperthermia. Orphanet. J. Rare Dis. 2007;2:21. doi: 10.1186/1750-1172-2-21
  46. Титова Н.В., Портупеев А.А. Практические аспекты назначения противопаркинсонических препаратов. Место амантадинов в лечении болезни Паркинсона. Медицинский совет. 2021;(2):63–74. Titova N.V., Portupeev A.A. Practical aspects of prescribing antiparkinsonian drugs. The place of amantadines in the treatment of Parkinson's disease. Medical Council. 2021;(2):63–74. doi: 10.21518/2079-701X-2021-2-63-74
  47. Полещук В.В., Иллариошкин С.Н. Амантадин при болезни Паркинсона. Современные возможности долговременной терапии. Медицинский совет. 2018;(9):34–38. Poleshchuk V.V., Illarioshkin S.N. Amantadine in Parkinson’s disease: modern possibilities of long-term therapy. Medical Council. 2018;(9):34–38. doi: 10.21518/2079-701X-2018-9-34-38
  48. Thrane J.F., Sunde N.A., Bergholt B., Rosendal F. Increasing infection rate in multiple implanted pulse generator changes in movement disorder patients treated with deep brain stimulation. Stereotact. Funct. Neurosurg. 2014;92(6):360–364. doi: 10.1159/000365576
  49. Fytagoridis A., Heard T., Samuelsson J. et al. Surgical replacement of implantable pulse generators in deep brain stimulation: adverse events and risk factors in a multicenter cohort. Stereotact. Funct. Neurosurg. 2016;94(4):235–239. doi: 10.1159/000447521
  50. Helmers A.K., Lübbing I., Birkenfeld F. et al. Complications of impulse generator exchange surgery for deep brain stimulation: a single-center, retrospective study. World Neurosurg. 2018;113:e108–e112. doi: 10.1016/j.wneu.2018.01.183
  51. Temel Y., Ackermans L., Celik H. et al. Management of hardware infections following deep brain stimulation. Acta Neurochir. (Wien). 2004;146(4):355–361. doi: 10.1007/s00701-004-0219-2
  52. Sillay K.A., Larson P.S., Starr P.A. Deep brain stimulator hardware-related infections: incidence and management in a large series. Neurosurgery. 2008;62(2):360–366; discussion 366–367. doi: 10.1227/01.neu.0000316002.03765.33
  53. Sarica C., Iorio-Morin C., Aguirre-Padilla D.H. et al. Implantable pulse generators for deep brain stimulation: challenges, complications, and strategies for practicality and longevity. Front. Hum. Neurosci. 2021;15:708481. doi: 10.3389/fnhum.2021.708481
  54. Rossi M., Bruno V., Arena J. et al. Challenges in PD patient management after DBS: a pragmatic review. Mov. Disord. Clin. Pract. 2018;5(3):246–254. doi: 10.1002/mdc3.12592

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Factors leading to acute decompensation in Parkinson’s disease patients receiving DBS.

下载 (321KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Diagnostic algorithm for patients with suspected DBS WDS.

下载 (1MB)
索引源数据

版权所有 © Бриль Е., Томский А., Гамалея А., Поддубская А., Кесарев Д., Федорова Н., 2024

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名 4.0国际许可协议的许可

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».