Downloaded from UvA-DARE, the institutional repository of the University of Amsterdam (UvA) http://dare.uva.nl/document/106077
File ID Filename
106077 Thesis
SOURCE (OR PART OF THE FOLLOWING SOURCE): Type Dissertation Title Neuropsychological effects of subthalamic nucleus stimulation in Parkinson's disease Author H.M.M. Smeding Faculty Faculty of Medicine Year 2008 Pages 139 ISBN 9789090228655
FULL BIBLIOGRAPHIC DETAILS: http://dare.uva.nl/record/273095
Copyright It is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), other then for strictly personal, individual use.
UvA-DARE is a service provided by the library of the University of Amsterdam (http://dare.uva.nl)
Neuropsychological effects of subthalamic nucleus stimulation in Parkinson’s disease
Cover design: Zeinstra ontwerp, Utrecht Printed by Gildeprint drukkerijen Copyright © Harriet Smeding ISBN 978-90-9022865-5
Neuropsychological effects of subthalamic nucleus stimulation in Parkinson’s disease
ACADEMISCH PROEFSCHRIFT ter verkrijging van de graad van doctor aan de Universiteit van Amsterdam op gezag van de Rector Magnificus prof.dr. D.C. van den Boom ten overstaan van een door het college voor promoties ingestelde commissie, in het openbaar te verdedigen in de Agnietenkapel op vrijdag 11 april 2008, te 12.00 uur
door
Henderika Margaretha Maria Smeding geboren te Leeuwarden
Promotiecommissie Promotor
prof. dr. B.A. Schmand
Co-promotor
dr. J.D. Speelman
Overige leden
prof. dr. M. Vermeulen prof. dr. D.A. Bosch prof. dr. J.A. Saint-Cyr prof. dr. G. Vingerhoets prof. dr. W.H. Brouwer
Faculteit der Geneeskunde
The studies presented in this thesis were conducted at the department of neurology, Academic Medical Center, University of Amsteredam, Amsterdam, the Netherlands These studies were supported by a grant from the Prinses Beatrix Fonds and the Parkinson patiëntenvereniging. The publication of this thesis was made possible by the financial support of the department of Neurology, Academic Medical Center Amsterdam, Stichting het Remmert Adriaan Laan fonds, and the University of Amsterdam
Contents Chapter 1
Introduction
8
Chapter 2
Unilateral pallidotomy versus bilateral subthalamic nucleus 22 stimulation in PD: a comparison of neuropsychological effects
Chapter 3
Neuropsychological effects of bilateral STN stimulation in Parkinson’s Disease: a controlled study
40
Chapter 4
Predictors of cognitive and psychosocial outcome after STN DBS
60
Chapter 5
Reversible cognitive decline after STN DBS and displacement 80 of electrodes
Chapter 6
Pathological Gambling after bilateral STN stimulation
88
Chapter 7
Behavioral changes and executive dysfunction after bilateral STN stimulation
98
Chapter 8
General discussion
108
Summary Samenvatting Dank aan About the author
127 131 137 139
Samenvatting
hersenen verplaatst waren als gevolg van lekkage van hersenvocht. Na de operatie zijn de hersenen weer uitgevouwen waarbij de elektrodes waarschijnlijk zijn meegetrokken en daardoor verplaatst. Hoofdstuk 6 beschrijft een patiënt met vergevorderde ziekte van Parkinson die binnen een maand na geslaagde subthalamische stimulatie verslaafd raakte aan gokken. Een jaar na de operatie was er sprake van een lichte achteruitgang in het denken. Om vast te stellen of het gokken samenhing met verslechterde beslisvaardigheden werden hiervoor tests afgenomen. De prestaties op deze tests waren slechter wanneer het dorsale, dus hogere contactpunt van de vier contactpunten van de elektrode werd gestimuleerd dan een meer ventraal, dus lager contactpunt. Het pathologische gokken verdween nadat de dopamine-agonist pergolide werd gestopt en nadat de stimulatie instellingen waren aangepast. De gokverslaving bij deze patiënt lijkt dus niet samen te hangen met stoornissen in de beslisvaardigheden maar lijkt gerelateerd aan een combinatie van subthalamische stimulatie en medicamenteuze behandeling met dopamine-agonisten. In Hoofdstuk 7 presenteren we een Parkinsonpatiënt die kort na subthalamische stimulatie geïrriteerd, afgeleid en vergeetachtig reageerde. Hij gedroeg zich niet volgens de sociale normen en zijn taalgebruik was agressief. Een aantal jaren eerder was al een linker pallidotomie uitgevoerd. Het uitzetten van de diepe hersenstimulatie leidde tot een opmerkelijk herstel in het gedrag. Nadat we de stimulator op een lager contact punt hadden gezet, traden opnieuw gedragsveranderingen en stoornissen in de uitvoerende functies op. Deze waren echter minder ernstig dan op het hogere contactpunt. Het motorisch functioneren verbeterde op dit contactpunt echter nauwelijks. Na terugkeer op het hogere contactpunt waarbij een beter motorische effect werd verkregen, verergerden de mentale problemen opnieuw. In hoofdstuk 8 bespreek ik de neuropsychologische resultaten van onze studies over subthalamische stimulatie bij de ziekte van Parkinson. Onze studies toonden aan dat 30% van de patiënten een achteruitgang in het denken hebben een jaar na de operatie. Dit percentage lijkt nogal hoog vergeleken met andere studies. Onze resultaten zijn echter gebaseerd op gevoeligere tests. Daarbij gebruiken we een betere statistische methode die naar het profiel van neuropsychologische veranderingen kijkt. Bovendien hebben we geen verder onderscheid gemaakt naar
134
Samenvatting
de ernst van de achteruitgang in het denken terwijl andere studies alleen dementie relevant lijken te vinden. De verbetering in kwaliteit van leven in 30% van de geopereerde patiënten is wel vergelijkbaar met andere studies. Toch lijkt een verbetering van één op de drie patiënten weinig als men ervan uitgaat dat de bedoeling van de operatie is de kwaliteit van leven te verbeteren. Een verklaring voor dit lage percentage kan liggen in een ‘response shift’: het verschijnsel dat als patiënten hun gezondheidstoestand uit het verleden beoordelen, dit verschilt van het oordeel dat men toentertijd had over diezelfde gezondheidstoestand. Na verloop van tijd gaan patiënten en ook hun familieleden de kwaliteit van hun leven opnieuw definiëren, waardoor de standaarden en waarden die zij voor de operatie hanteerden veranderen. Voor de operatie waren alleen de symptomen van de ziekte van Parkinson belangrijk. Na de operatie, als patiënten niet meer zo geïnvalideerd zijn, worden andere dingen ook weer bepalend voor de kwaliteit van leven. Vervolgens bespreek ik verschillende verklaringen voor de achteruitgang in het denken na subthalamische stimulatie zoals vermindering van medicijnen na de operatie, een mogelijk toegenomen gevoeligheid voor de dopamine-agonisten, veranderingen in de stemming, bijwerkingen van de operatie op zich en de effecten van subthalamische stimulatie zelf. Tevens behandel ik een neurocomputationele theorie van de nucleus subthalamicus. Onze neuropsychologische resultaten konden door deze theorie niet geheel verklaard worden. Dan noem ik de beperkingen van onze studies, waarvan de belangrijkste zijn dat ze niet gerandomiseerd zijn en dat we geen extra controlegroep hebben gevormd om vast te stellen of de resultaten een aspecifiek gevolg kunnen zijn van de chirurgische ingreep. Wat betreft het belang van dit proefschrift voor de klinische praktijk geef ik aan dat de lichte achteruitgang in het denken niet veronachtzaamd moet worden. Mensen zijn vaak geneigd negatieve gevolgen van een gebeurtenis die verder positief is weg te redeneren als gevolg van cognitieve dissonantie. Bij navraag, blijken veel patiënten wel veranderingen in het denken te hebben zoals toegenomen afleidbaarheid. Ook noemen partners en familieleden veranderingen in het gedrag van de geopereerde patiënt zoals verlies van spontaniteit. Deze klachten passen bij de neuropsychologische testresultaten. Een hogere leeftijd, aandachtsstoornissen en weinig verbetering op anti-Parkinson medicatie leiden tot een lagere kans op vooruitgang in kwaliteit van leven na de diepe hersenstimulatie en een hoger risico op achteruitgang in het denken. Deze preoperatieve voorspellers kunnen gebruikt worden voor een betere selectie van
135
Samenvatting
Parkinsonpatiënten voor de behandeling met subthalamische stimulatie. Het proefschrift eindigt met de aanbeveling om voorafgaand aan en een half jaar na diepe hersenstimulatie altijd een neuropsychologisch onderzoek af te nemen, zodat vooraf duidelijk wordt wie een verhoogd risico heeft voor deze behandeling, en na de operatie mogelijke bijwerkingen vastgesteld kunnen worden. Soms kunnen bijwerkingen afnemen door de stimulator anders in te stellen. In elk geval kan informatie over de bijwerkingen en de mogelijke gevolgen daarvan op het dagelijks leven, helpen bij het omgaan met deze bijwerkingen. De uiteindelijke conclusie is dat hoewel de resultaten van diepe hersenstimulatie op de motorische symptomen spectaculair kunnen zijn, er ook rekening gehouden moet worden met de mogelijke risico's zoals achteruitgang in het denken en veranderingen in het gedrag. Neuropsychologisch onderzoek draagt bij aan een betere inschatting van die risico’s.
136
Dank aan De patiënten die hebben meegedaan aan dit onderzoek. Ik heb veel van hen geleerd over de ziekte van Parkinson en het omgaan hiermee. Mijn promotor, Ben Schmand. Met nadruk op psychometrie, praktische statistiek en veel ideeën maak jij van een neuropsycholoog de wetenschapper die zij moet zijn. Ook veranderde jij haastige zwarte letters in mooie gekleurde. Hans Speelman, mijn copromotor, voor alle kennis over de ziekte van Parkinson bij jou opgedaan via je bliksembezoeken aan mijn kamer. Rien Vermeulen voor je steun bij de overgang naar een klinische invalshoek toen ik vastliep op een experimentele onderzoekslijn. Nog belangrijker was je soepele houding tegenover parttime werken. Hierdoor kon ik het proefschrift afmaken. De leden van de promotiecommissie voor het lezen en beoordelen van mijn proefschrift: prof. Dr M..Vermeulen, prof. Dr. D.A. Bosch, prof.dr J.A. Saint-Cyr, prof. dr. G. Vingerhoets en prof dr. W.H. Brouwer. Jean Saint-Cyr, you were the first to acknowledge the cognitive side-effects of STN DBS. Your work on the neuropsychological assessment for movement disorder surgery is still very relevant. The last ten years you have always been very helpful to our group. It is a great honour to me that you consented to be a member of the doctorate commission and will be present at my thesis defence. Marthe Koning-Haanstra, Elisabeth Foncke en Anneke Goudriaan omdat ze waardevolle mede-auteurs waren. En voor de snelle service van Anneke. Na mijn verzoek om jouw goktest stond je dezelfde dag nog op de stoep. Hilde Huizenga voor de methode Hilde, de statische back-up en het meeschrijven. Rianne Esselink voor de STAPP studie en voor hoofdstuk 5. Je hartelijkheid maakt samenwerken heel vanzelfsprekend. Neurochirurgen Rick Schuurman en Pepijn van den Munckhof voor het meeschrijven aan de artikelen en het fuseren van de scans. Miranda Postma en Laura Daeter, de parkinsonverpleegkundigen voor het bellen van patienten, voor de UPDRS-en en nog veel meer. De zorg die jullie weten te geven aan de Parkinsonpatiënten, dat is een groot talent. Els van der Linden voor het overzien van de logistiek van meer dan 450 metingen. De psychologen Renate ten Dijke, Elze Wijnalda en Martine Hoogman voor het neuropsychologisch onderzoek van patiënten en controles. De neurologen J. Zijlstra en J. Kuster voor het vragen van Parkinson patiënten. Bart Post en Rob de Bie voor het scoren van de UPDRS.
137
Dank aan
De baliedames en secretaresses, met name Helga, voor al die praktische zaken. Pieta Mooijweer die altijd alles weet te regelen en zonodig een jaar volhoudt tot de schuifdeuren, die volgens patiënten als een trein klinken, open mogen. De neuropsychologen Dino Muslimovic, Jeanette Siemons, Joke Spikman, Roy Kuiper en Annelien Duits voor de neuropsychologische inspiratie. Stagiaires neuropsychologie: Maaike, Sanne, Johan, Mirjam, Marjolein, Renée, Mark en Marije. Allen altijd bereid om iets te doen, terwijl ik druk en gehaast was. Mijn antwoord op de vraag van Renée of ze nog iets voor me kon betekenen, zal me nog vaak nagedragen worden. Je bleef inderdaad uit mijn buurt. Stafleden en assistenten neurologie in opleiding voor hun belangstelling en het wetenschappelijke klimaat. En Steven, Evelien en Jeldican voor de afleiding. Mijn buurman Tim Noyce voor het controleren van de steenkolen in mijn Engels. Lysbeth Zeinstra, mijn klasgenoot van de lagere school voor een prachtige omslag. Yvonne en Guido, Sandra, Ernst en andere buren van het Veenbergplein e.o. voor naar school v.v., oppassen en hardlopen. Er wordt soms gedroomd over grotere huizen met grotere tuinen, maar wat wonen we toch op een gezellig pleintje. Mijn paranimfen, Inge de Koning en Anne Rienstra. Inge, jij hield me keer op keer voor dat het bij promoveren aankomt op doorzetten. Zowel bij de planning van de metingen als de planning van de baby’s, bij het worstelen met de data en met het wasgoed, bij het accepteren van files en van reviews, bij het bedenken van discussies en van verjaardagspartijtjes. Ik wilde alles tegelijk en jij begreep dat als geen ander. Anne, wat ben ik blij met jou als collega. Veel te vroeg voor psychologen stap je in mijn auto en praten we over patiënten, onderzoek doen, (het uiterlijk van) dokters en psychologen, mijn kinderen en jouw vriendjes. Je relativerende opmerkingen en complimenten hebben me goed gedaan. Vrienden voor wijn, eten en gesprek. Mijn schoonouders Phia en Ad voor het oppassen bij ziekte, congressen en meer. Bouwe-Jan, Karien, Simon en Geja, Arnoud en Leontine, René en Marjoleine voor de gewaardeerde familieband. Bou, de geweldige broer die vrij nam om op de meiden te passen, mij heel vroeg naar Schiphol reed en vaak mijn fiets repareerde. Mam, het moest nogal eens op grimiet, en dat kan ik dankzij jou. Mijn mooie, lieve dochters Hannah, Bodil en Dagmar, ik vind het heerlijk om bij jullie te zijn, maar werken is ook leuk. Remko, omdat je de liefste, de slimste en de grappigste bent. En handig met powerpoint. Als dat geen praktische intelligentie is.
138
About the author I was born on August 26, 1966 in Leeuwarden, the Netherlands. Here I received my pre-academic schooling. After some traveling, I started studying Psychology at the Univerity of Groningen (RUG) in 1988. After practical periods in the Dijkzigt hospital in Rotterdam and Hospital Sant Pau e Sant Creu in Barcelona, Spain, I obtained a masters degree in neuropsychology and revalidation psychology from the University of Nijmegen (currently known as Radboud University Nijmegen) in 1993. From 1993 to 1997, I worked as a neuropsychologist in the Dijkzigt hospital in Rotterdam and from 1995 to 1997 I also worked in the Juliana Kinderziekenhuis in The Hague. In 1997 I started working at the department of Neurology of the Academic Medical Center, Amsterdam. Here I concentrated on the neuropsychological impairments of Parkinson Disease and the cognitive implications of the stereotactic procedures as a treatment for movement disorders. In 1999, I registered as a GZ (general health) psychologist in the BIG register. I live with Remko Herremans and our daughters Hannah, Bodil and Dagmar
139
