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
Ethics Statement: Stony Brook University Institutional Review Board (IRB) genehmigt dieses Protokoll am 10. Februar 2015.
1. Rekrutierung der Teilnehmer für Remotely-Betreute tDCS
2. Ein- / Ausschlusskriterien
3. Materialien
Hinweis:Wie in den veröffentlichten Richtlinien für fernüberwachte Anwendung 16 zu empfehlen, muss präzise Elektrodenvorbereitung und Platzierung in Bezug spiegeln die Klinik-Protokoll, um die Kontrolle und die laufende Überwachung zu dosieren.
4. Training
Hinweis: Schließen Sie die Mehrheit der Teilnehmer Schulungen in der ersten Baseline-Sitzung des Remote-Studie. Etwa 1-2 Stunden von der Grundlinie Besuch sollte für Ausbildung verwendet werden. Den Teilnehmern erlauben, ein Lehr-Video-tDCS als ihre erste Anweisung anzuzeigen.
5. Teilnehmer Vorbereitung Study Session
6. Geräte-Setup während Study Session
7. Session Fertigstellung
Hinweis: Nach der Teilnehmer in die Freischalt-Code, wird der Bildschirm des Geräts einen Timer, der nach unten zählt die Minuten bis zum Ende der Sitzung zeigen. Das Gerät wird auch zeigen die Kontaktqualität der Elektroden während der gesamten Sitzung. Wenn 1 min auf dem Timer bleibt, wird ein Countdown in Sekunden auftreten.
8. Studienende Analysen
Wir haben dieses Protokoll für den Einsatz in MS angepasst. Wir gezielt die Lieferung von zehn tDCS Stimulationssitzungen mehr als zwei Wochen geliefert. 9,10 Die ersten beiden Sitzungen der zehn waren in-Person-Schulungen und die folgenden acht wurden aus der Ferne überwacht (Abbildung 3). Die zweite Sitzung besteht aus einer Umwelt-Eignung Bewertungsstudie, wo Techniker besucht Hause des Teilnehmers entsprechende Set-up zu bestätigen.
Um die folgenden fernüberwachten Sitzungen zu vervollständigen, wurden die Teilnehmer mit der tDCS Vorrichtung zur Fernnutzung speziell entwickelten und einem Headset, die für Benutzerfreundlichkeit, um genaue Platzierung der Elektroden führen modifiziert wurde zur Verfügung gestellt. Ein Gerät Kit wurde zur Verfügung gestellt und enthalten das Gerät und Headset, den einmaligen Gebrauch Schwammtaschen für Elektroden und Spritzen mit der gemessenen Menge an Kochsalzlösung für jeden Schwamm erforderlich gefüllt, mit allen Elementen einzeln von Tag und Orgel markiertized für Benutzerfreundlichkeit. Elektroden wurden in der bilateralen dorsolateralen präfrontalen Kortex (DLPC) Position mit der Anodenelektrode, die auf der linken Seite platziert. 10 Dies bietet eine einfache zuverlässige Platzierung der Elektroden breite therapeutische Anwendungen. 9,10 basierend auf früheren Studien haben wir gezielte 1,5 mA für 20 min Sitzungen. Das Protokoll erlaubt 9,10 für eine Stromreduzierung auf 1,0 mA an der Grundlinie, wenn dies verbessert die allgemeine Verträglichkeit unterliegen.
Die Teilnehmer wurden eine Studie bereitgestellten Laptop-Computer für die Studie, einschließlich der leicht zugänglich Lehr-Video und Link für sichere Videokonferenz-Verbindung mit der Studie Techniker konfiguriert gegeben. Der Laptop enthalten auch ein Programm für die Fernüberwachung aller Computer-Aktivitäten und ein Programm zur Fernzugriff auf den Computer für den technischen Support. Detaillierte Anleitungen für den Betrieb wurden sowohl von dem Teilnehmer und Studientechniker und Bindemittel für selbst r verwendet eport Maßnahmen wurde zur Verfügung gestellt.
Eine Gesamtzahl von n = 20 MS Teilnehmer die Studie abgeschlossen. Einschlusskriterien spezifiziert eine Expanded Disability Status Scale (EDSS) 25 * von 6,0 oder darunter OR 6.5 oder höher mit Proxy, um minimale Kraftanforderungen zum Betrieb des Gerätes zu gewährleisten. Einschreibung ist repräsentativ für eine Reihe von Wertminderungen in MS (Motorstörungen, kognitive Beeinträchtigung, oder beides). Alle 20 Teilnehmer, n = 4 mit Proxy, wurden erfolgreich geschult Selbst gelten eine tDCS Sitzung und 192 Gesamt Sitzungen wurden abgeschlossen. Wie in 4 dargestellt ist, 40 von the192 Sessions enthalten Ausbildung; die verbleibende 152 waren ausschließlich fernüberwachten Sitzungen. Der fernüberwachten Sitzungen, 100% korrekt erfolgreichen Platzierung der Elektroden, Gerätebedienung und gut verträglich Abgabe von Stimulationshingerichtet wurden.
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Abbildung 1. Stoppen Kriterien Flussdiagramm. Die Tabelle enthält Informationen zu den verschiedenen Kriterien, die ein Teilnehmer nicht mehr gehen oder an einem fernüberwachten tDCS Studie zeigen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 2. Geräte-Kit. Diese Ansicht zeigt die Gerätesatz mit einzeln verpackt Schwammtaschen, eine Kochsalzlösung gefüllte Spritze pro Schwamm pro Tag, ein Handheld-Spiegel ein Gerätehalterung, Ersatzkochsalzlösung, und das Gerät mit Kopfbedeckung. Bitte klicken Sie hier, um zu sehen eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 3. Teilnehmer Studie Timeline. Diese Zeitleiste zeigt einen Weg, um Zyklus Studie Kits und Geräte über jede 10 Tage Teilnehmer Aufnahme in die Studie. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 4. Selbst angewendet tDCS Sitzungen über n = 20 Teilnehmer. Diese Figur veranschaulicht, die abgeschlossen ist, selbst angewendet Sitzungen über n = 20 Teilnehmer eingeschrieben in der Studie. Die erste Sitzung wird in der Klinik abgeschlossen, während die übrigen neun Sitzungen werden durch Fernüberwachung in der Wohnung des Teilnehmers beendet ist. Bitte klicken Sie hier, um eine größere v ansehenersion dieser Figur.
Kritische Schritte innerhalb des Protokolls
Wie fernüberwachten tDCS weg von der direkten Aufsicht eines Arztes, Ein- und Ausschlusskriterien wurden entwickelt verabreicht, um sicherzustellen, dass der Teilnehmer hat keine kontraindiziert gesundheitlichen Bedingungen oder Umwelt Ablenkungen und sind durchaus in der Lage, einen Laptop-Computer (auch mit adaptive verwenden Technik) für die Kommunikation mit dem Forschungsteam. Darüber hinaus müssen die Teilnehmer in der Lage, eine tDCS Sitzung für die Dauer der Studie zu tolerieren und dem geplanten Sitzungszeit begehen.
Während Fern tDCS bietet einen Service für das Studium und die Verwaltung der Therapie ist selbstgesteuerten Teilnehmer Einsatz nicht ratsam wegen der beiden Sicherheitsbedenken und die Unfähigkeit, zu überwachen und zu standardisieren, die Stimulation, die ausgeliefert wird. Stattdessen folgt unser Protokoll die Normen und Richtlinien für fernüberwachte tDCS 16 zu verlängern clinic Standards bis zur Auslieferung an einem entfernten Ort. Die Richtlinien sorgen dafür, dass Forschungspersonal ordnungsgemäß für Teilnehmer Wechselwirkungen geschult, dass Benutzer die richtige Möglichkeit, in abgelegenen tDCS zu beteiligen, und dass es laufende Schulungsunterlagen sowie auf den Einschätzungen der Teilnehmer bei jedem Schritt der Studie gemacht. Die Stimulation war gleichförmig und reproduzierbar mit genau 20 min von 1,5 mA bei jeder Sitzung ohne Unterbrechung oder Unterschiede zwischen den Sitzungen oder Einzelpersonen geliefert.
Änderungen an den Protokoll und Tipps zur Fehlerbehebung
Das Protokoll enthält einige kleine Änderungen. Zum einen haben wir die Verwendung dieses Protokolls zu MS Teilnehmer, die eine EDSS-Wert über 6,5 in dem Fall, wo es einen Proxy zugänglich jede Dosis zu verabreichen sind. Darüber hinaus haben wir ein Verfahren, bei dem wir Remote-Zugriff-Studie vorgesehen Laptops der Teilnehmer, um die Bahn confe initiieren umgesetztrenz für diejenigen, die zusätzliche Unterstützung und Bewertung der Maßnahmen, die Verträglichkeit muss und Studienerfahrungen durch ein gemeinsames Dokument. Eine künftige Änderung der aktuellen Protokoll enthält so dass verschiedene Grade der Fernüberwachung, so dass Teilnehmer, die kompetentesten mit der Technik zu beweisen wäre nur erforderlich, frühe Betreuung, um zu bestätigen Gerät einzurichten und um den Freischaltcode zu erhalten.
EINSCHRÄNKUNGEN DER TECHNIK
Während unsere vorläufigen Ergebnisse stützen die Durchführbarkeit dieses Protokolls ist die Probenmenge begrenzt ist. Wie Einschreibung erweitert, Analysen wird nach Lücken in der Ausbildung, Möglichkeiten, um Sitzungen zu optimieren, verbessern die Lehr-Video, und stellen Sie die Technik besser zugänglich zu Menschen mit motorischen Beeinträchtigung (dh adaptive Mäuse für Computer-Nutzung, Schwamm Tasche / Headset-Modifikation weiter Leichtigkeit-Anwendung). Einige Teilnehmer der EDSS liegen unter 6,5 (Proxy nicht erforderlich ist), kann immer noch etwas dif erlebenrigkeiten in Headset Vorbereitung und Fehlerbehebung Computer Themen. Hinzu kommt, dass diese Studie empfiehlt vollständige Fernüberwachung der Teilnehmer in allen Sitzungen, zukünftige Studien kann einige Teilnehmer ausreichend geschult, um das Gerät ohne Aufsicht für die Gesamtheit einer Sitzung Betrieb hält.
Bedeutung der Verfahren in Bezug auf bestehenden Verfahren
Diese ersten Ergebnisse zeigen die Machbarkeit unseres Protokoll für fernüberwachte tDCS Lieferung für klinische Studien im Anschluss an eine Reihe von Richtlinien und Standards, um sicher eingesetzt werden müssen, und tDCS unter Fernüberwachung effektiv zu verwalten. Das Protokoll wurde entwickelt, um eine Entscheidungsbaum-Reihe von Kontrollpunkten mit "Stop" Kriterien (Abschnitt 2.5.1 oben), die um bei jedem Schritt gehen gelöscht werden müssen (siehe Abbildung 1). Diese Kontrollpunkte angesprochen Verträglichkeit (Erfahrungen von Schmerz oder negative Auswirkungens auf die Behandlung) und Compliance (Sitzung anwesend rechtzeitige und ordnungsgemäße Technik). Für jede Sitzung 1 bis 10, vollendet die Teilnehmer kurze Berichte über unerwünschte Ereignisse vor und nach ihrer Sitzungen (mit Elementen aus einer Liste der häufigsten tDCS Nebenwirkungen in früheren Studien abgeleitet). Zusätzlich absolvierte Teilnehmer die Selbst-Bericht Maßnahmen zur Verträglichkeit Adresse (vor und nach der Sitzung) und kann Symptom Vorräte sowie abzuschließen. Diese Studie ist, dass sie feststellt, eine Technik, um eine MS-Therapie eine ausreichende Stromversorgung prüfen, sondern schafft auch einen breiteren Zugang zu tDCS Therapie signifikant.
Zukünftige Anwendungen der Technik
Sobald das Verfahren zum fernüberwachte tDCS wurde vollständig in der MS-Population pilotiert kann eine größere, randomisierte, kontrollierte Studie eingeleitet werden, um Symptom-Management zielen. Durch den Einsatz der Ausbildungsmaterial und Struktur um täglichen Teilnehmer Interactions, fernüberwachten tDCS durch eine breitere Palette von Patientengruppen zugegriffen werden und erweitern klinischen Studie der Technik.
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 |
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