Method Article
The goal of this pilot study is to describe a protocol for the remotely-supervised delivery of transcranial direct current stimulation (tDCS) so that the procedure maintains standards of in-clinic practice, including safety, reproducibility, and tolerability. The feasibility of this protocol was tested in participants with multiple sclerosis (MS).
Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses low amplitude direct currents to alter cortical excitability. With well-established safety and tolerability, tDCS has been found to have the potential to ameliorate symptoms such as depression and pain in a range of conditions as well as to enhance outcomes of cognitive and physical training. However, effects are cumulative, requiring treatments that can span weeks or months and frequent, repeated visits to the clinic. The cost in terms of time and travel is often prohibitive for many participants, and ultimately limits real-world access.
Following guidelines for remote tDCS application, we propose a protocol that would allow remote (in-home) participation that uses specially-designed devices for supervised use with materials modified for patient use, and real-time monitoring through a telemedicine video conferencing platform. We have developed structured training procedures and clear, detailed instructional materials to allow for self- or proxy-administration while supervised remotely in real-time. The protocol is designed to have a series of checkpoints, addressing attendance and tolerability of the session, to be met in order to continue to the next step. The feasibility of this protocol was then piloted for clinical use in an open label study of remotely-supervised tDCS in multiple sclerosis (MS). This protocol can be widely used for clinical study of tDCS.
tDCS is a relatively recent therapy that operates through the use of low amplitude (2.0 mA or less) direct current to modulate cortical excitability 1. Hundreds of clinical trials have demonstrated tDCS to be safe and well-tolerated2-4. tDCS is easier to use, lower in cost, and better tolerated when compared to other methods such as transcranial magnetic stimulation (e.g., tDCS has not been associated with the development of seizures 5,6). Multiple tDCS sessions are required for benefit, especially when administered with the goal of enhancing rehabilitation outcomes.7-10
It is not yet known how many tDCS sessions are necessary or optimal, but the effects are cumulative with little evidence that tDCS over a single session produces behaviorally meaningful changes.2,11 For example, studies of depression have found 30 or more sessions needed for full benefit in some participants. 12,13 Multiple sessions are especially important when pairing tDCS with a behavioral therapy, which only occurs with rigorous repetition across many sessions. 14
For many patients and caregivers, traveling to the outpatient facility to receive repeated tDCS treatment sessions is a major obstacle in terms of time, cost and travel arrangements. This real-world limitation has resulted in studies with small sample sizes and without adequate power or design to draw conclusions that can lead to clinical use.15 Remote tDCS delivery would allow for participation in study protocols from home or other locations, and reach those patients who otherwise would not have access to these trials. Further, it allows the possibility for testing "on-demand" application for indications such as epilepsy and migraines.
We have worked with a diverse group of clinical investigators interested in remotely-supervised tDCS to develop guidelines and standards for remotely-supervised tDCS delivery including specialized equipment and specific training requirements both for staff and study participants16. Here, we developed a protocol to follow these guidelines and test for feasibility in patients with multiple sclerosis (MS), a disorder where tDCS may be a useful tool for the management of its symptoms. 11,17-23
بيان الأخلاق: جامعة ستوني بروك المؤسسي مجلس مراجعة (IRB) الموافقة على هذا البروتوكول في 10 فبراير 2015.
1. توظيف المشاركون عن tDCS عن بعد-تحت الملاحظة
2. إدراج / معايير الاستبعاد
3. المواد
ملاحظة:على النحو الموصى به في المبادئ التوجيهية التي تنشر لتشرف بعد استخدام 16، إعداد الكهربائي الدقيق والتنسيب يجب أن يعكس بروتوكول العيادة فيما يتعلق بالجرعة السيطرة والمراقبة المستمرة.
4. التدريب
ملاحظة: أكمل غالبية تدريب المشاركين خلال الدورة الأساسية الأولى من الدراسة عن بعد. تقريبا يجب أن تنفق 1-2 ساعة من الزيارة خط الأساس على التدريب. السماح للمشاركين لعرض شريط فيديو tDCS التعليمي كأول تعليمهم.
5. مشارك التحضير لجلسة الدراسة
6. إعداد الجهاز خلال الدورة دراسة
استكمال الدورة 7.
ملاحظة: بعد يدخل المشارك فتح رمز، فإن شاشة الجهاز تظهر الموقت أن العد التنازلي للدقائق حتى نهاية الدورة. سيقوم الجهاز تشير أيضا إلى نوعية الاتصال الأقطاب طوال الدورة. عندما يبقى 1 دقيقة على توقيت، والعد التنازلي في ثوان يحدث.
8. نهاية تحليلات الدراسة
تكيفنا هذا البروتوكول للاستخدام في MS. استهدفنا تسليم إيصال عشر جلسات التحفيز tDCS أكثر من أسبوعين، وكانت 9،10 جلسات الأولين من عشر دورات تدريبية في شخص واصيب ثمانية التالية تحت إشراف عن بعد (الشكل 3). وتتألف الدورة الثانية لملاءمة البيئة تقييم حيث زار الفنيين الدراسة المنزلية المشارك لتأكيد المناسب مجموعة المتابعة.
لاستكمال الدورات يشرف من بعيد التالية، وقدمت للمشاركين الجهاز tDCS المصممة خصيصا للاستخدام عن بعد وسماعة الرأس التي تم تعديلها لسهولة الاستخدام لتوجيه دقيق وضع قطب كهربائي. تم توفير عدة الجهاز وشملت الجهاز وسماعة، لمرة واحدة جيوب استخدام اسفنجة لأقطاب والمحاقن المعبأة مع الكمية المقاسة من المياه المالحة المطلوبة لكل الاسفنج، مع جميع البنود وصفت بشكل فردي بعد يوم والأعضاءأوتوماتيكية لسهولة الاستخدام. وضعت أقطاب في الثنائية الظهرية الوحشية قشرة الفص الجبهي (DLPC) موقف مع القطب مصعدي وضعت على الجانب الأيسر. 10 وهذا يوفر سهولة موثوق وضع قطب كهربائي، تطبيقات علاجية واسعة. 9،10 بناء على الدراسات السابقة استهدفنا 1.5 مللي أمبير لمدة 20 دقيقة جلسات. بروتوكول 9،10 يسمح للحد من الحالي إلى 1.0 مللي أمبير في الأساس إذا كان هذا يحسن التحمل الموضوع العام.
وتلقى المشاركون كمبيوتر محمول المقدمة دراسة تكوينه من أجل الدراسة، بما في ذلك الفيديو التعليمي يسهل الوصول إليه وصلة لتأمين اتصال بالفيديو مع فني الدراسة. وشمل الكمبيوتر المحمول أيضا برنامج للمراقبة عن بعد من كل نشاط الكمبيوتر، وبرنامج الوصول عن بعد إلى جهاز الكمبيوتر للحصول على الدعم التقني. استخدمت أدلة مفصلة لعملية من قبل كل من المشاركين والدراسة فني، والموثق لص الذاتي وقدمت تدابير eport.
ما مجموعه ن = قد أكملت 20 مشاركا MS الدراسة. معايير الاختيار المحددة على الموسع الإعاقة مركز مقياس (EDSS) 25 * 6.0 أو أقل أو 6.5 أو أعلى مع وكيل لضمان الحد الأدنى من متطلبات المحرك لتشغيل الجهاز. وقد تم التحاق ممثل مجموعة من انخفاض في MS (إعاقة حركية وضعف الإدراك، أو كليهما). كل 20 مشاركا، ن = 4 مع الوكيل، تم تدريب بنجاح في تقرير المصير، تطبيق جلسة tDCS وتم الانتهاء من مجموع 192 جلسات. كما هو مبين في الشكل 4، 40 من جلسات the192 شمل التدريب؛ 152 المتبقية كانت جلسات حصرا تحت إشراف عن بعد. الدورات يشرف عن بعد، أعدم 100٪ بشكل صحيح مع بنجاح وضع أقطاب كهربائية، تشغيل الجهاز وجيد التحمل التسليم من التحفيز.
تحميل / 53542 / 53542fig1.jpg "/>
الشكل 1. إيقاف معايير مخطط انسيابي. الرسم البياني تفاصيل مختلف المعايير التي تشير إلى أحد المشاركين لم تعد قادرة على المضي قدما أو المشاركة في دراسة أشرف tDCS عن بعد. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2. كيت الأجهزة. يوضح هذا الرأي عدة الجهاز مع جيوب الاسفنج ملفوفة بشكل فردي، واحدة مليئة المالحة حقنة في الاسفنج في اليوم الواحد، مرآة المحمولة حامل الجهاز، محلول ملحي الفراغ، والجهاز مع غطاء الرأس. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3. مشارك دراسة جدول زمني. هذا جدول زمني يوضح طريقة لمجموعات دراسة دورة والأجهزة من خلال كل التحاق المشاركين 10 يوم في الدراسة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الرقم 4. جلسات tDCS التطبيقية الذاتي عبر ن = 20 مشاركا. وهذا الرقم يدل على جلسات الانتهاء، المطبقة الذاتي عبر ن = التحق 20 مشاركا في الدراسة. اكتمال الدورة الأولية في عيادة حين الانتهاء من الدورات التسع المتبقية من خلال المراقبة عن بعد في المنزل المشارك. الرجاء انقر هنا لعرض أكبر الخامسersion من هذا الرقم.
الخطوات الحاسمة في البروتوكول
كما يدار عن بعد تحت إشراف tDCS بعيدا عن إشراف مباشر من الطبيب، فقد تم تصميم معايير الانتقاء والإقصاء لضمان أن المشارك لا يوجد لديه ظروف صحية بطلان أو الانحرافات البيئية، وقادرون تماما على استخدام جهاز كمبيوتر محمول (بما في ذلك مع التكيف التكنولوجيا) للتواصل مع فريق البحث. وبالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون المشاركون قادرين على تحمل جلسة tDCS والالتزام في الوقت الجلسة المقررة لمدة الدراسة.
في حين tDCS عن بعد يوفر الراحة للدراسة وإدارة العلاج، ذاتيين استخدام المشاركين ليس من المستحسن على حد سواء بسبب مخاوف تتعلق بالسلامة وعدم القدرة على رصد وتوحيد التحفيز التي يتم تسليمها. بدلا من ذلك، لدينا بروتوكول يتبع المعايير والمبادئ التوجيهية لعن بعد تحت إشراف tDCS 16 إلى تمديد CLمعايير INIC من خلال تسليم في مكان بعيد. تضمن المبادئ التوجيهية التي موظفي البحوث والتدريب المناسب للتفاعل المشاركين، أن المستخدمين لديهم القدرة المناسبة للمشاركة في tDCS عن بعد، وأن هناك مواد تدريبية مستمرة وكذلك التقييمات التي أجريت من المشاركين في كل خطوة من هذه الدراسة. كان التحفيز موحدة وقابلة للتكرار مع بالضبط 20 دقيقة من 1.5 مللي أمبير تسليمها في كل دورة من دون أي انقطاع أو الاختلاف عبر جلسات أو الأفراد.
تعديلات على البروتوكول واستكشاف الأخطاء وإصلاحها نصائح
ويشمل البروتوكول العديد من التعديلات الصغيرة. أولا، قمنا بتوسيع نطاق استخدام هذا البروتوكول للمشاركين MS التي لها درجة EDSS فوق 6.5 في المقام حيث يوجد وكيل للوصول إلى إدارة كل جرعة. بالإضافة إلى ذلك، قمنا بتنفيذ الإجراء حيث اننا الوصول عن بعد الدراسة المقدمة الكمبيوتر المحمول المشارك للشروع في إجراء الحلقات الدر على شبكة الإنترنتrence لأولئك الذين يحتاجون إلى الدعم ومراجعة تدابير إضافية من التحمل ودراسة الخبرات من خلال وثيقة مشتركة. ويشمل التعديل المستقبلي للبروتوكول الحالي يسمح درجات مختلفة من المراقبة عن بعد بحيث المشاركين الذين يثبت الأكفأ مع تقنية لا تتطلب سوى الإشراف في وقت مبكر لتأكيد تعيين جهاز صعودا وللحصول على رمز فتح.
قيود تقنية
بينما النتائج الأولية دعمنا جدوى من هذا البروتوكول، وحجم عينة محدودة. مع توسع الالتحاق بالمدارس، وسوف يتم تحليل للثغرات في التدريب، وسبل تبسيط دورات، وتعزيز الفيديو التعليمي، وجعل هذه التقنية في متناول ذوي الإعاقات الحركية (أي الفئران على التكيف لاستخدام الكمبيوتر، والاسفنج جيب / سماعة تعديل لزيادة تخفيف التطبيق). تتراوح بعض المشاركين في EDSS أدناه 6.5 (التي لا تتطلب وكيل)، قد لا تزال تواجه بعض DIFficulty في القضايا ذات الصلة الكمبيوتر إعداد سماعة الرأس واستكشاف الأخطاء وإصلاحها. وعلاوة على ذلك، في حين توصي هذه الدراسة المراقبة عن بعد كامل من المشاركين في جميع الدورات والدراسات المستقبلية قد يراها بعض المشاركين على تدريب كاف لتشغيل الجهاز دون الإشراف على مجمل الدورة.
أهمية الأسلوب فيما يتعلق بأساليب القائمة
هذه النتائج الأولية تظهر جدوى بروتوكول لدينا لتشرف بعد التسليم tDCS للتجارب السريرية، بعد مجموعة من المبادئ التوجيهية والمعايير التي يجب أن تستخدم لبأمان، وتدير tDCS تحت المراقبة عن بعد على نحو فعال. تم تصميم بروتوكول لدينا سلسلة شجرة القرار من نقاط التفتيش مع معايير "توقف" (القسم 2.5.1 أعلاه) التي يجب أن يتم مسح من أجل المضي قدما في كل خطوة (انظر الشكل 1). وتناولت هذه الحواجز التحمل (تجارب الألم أو أثر سلبيالصورة للعلاج) والامتثال (في الوقت المناسب حضور الدورة والأسلوب السليم). لكل دورة من 1 إلى 10، أكمل المشاركون تقارير حالة السلبية وجيزة قبل وبعد جلسات العمل الخاصة بهم (مع العناصر المستمدة من قائمة الأكثر شيوعا tDCS آثار جانبية في التجارب السابقة). بالإضافة إلى ذلك، أكمل المشاركون تدابير تقرير المصير لمعالجة التحمل (قبل وبعد الدورة) ويمكن إكمال مخزونات أعراض كذلك. هذه الدراسة هي كبيرة في أنه يؤسس تقنية لدراسة العلاج في MS مع السلطة الكافية في الوقت الذي توفر أيضا زيادة فرص الحصول على العلاج tDCS.
التطبيقات المستقبلية للتقنية
مرة واحدة وقد تم تجريب طريقة ليشرف عن بعد tDCS بالكامل في عدد السكان MS، ويمكن البدء في محاكمة أكبر، عشوائية محكومة لاستهداف إدارة أعراض. من خلال استخدام مواد التدريب التعليمية وهيكل حول INTERA مشارك اليوميctions، tDCS أشرف عن بعد يمكن الوصول إليها من قبل مجموعة واسعة من السكان المريض وتوسيع الدراسة السريرية لهذه التقنية.
CUNY has patents with Marom Bikson as inventor. Marom Bikson has equity in Soterix Medical Inc. CUNY has patents with Abhishek Datta as inventor. Abhishek Datta has equity in Soterix Medical Inc.
Supported by The Lourie Foundation, Inc.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Mini-CT transcranial direct current stimulation device | Soterix | Device to deliver direct current stimultion in a remote manner | |
Study Kit | Provided to participant with all required setup items - device, headset, sponge pockets, pre-filled syringes, Kleenex, handheld mirro, spare batteries | ||
Laptop | Provided to allow secure video conferecing during device setup and headset placement | ||
Instruction Manual | Transcription of instructional video and detailed instructions for protocol |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved