著者は、本稿の最終草案の改正ガブリエル ライデンを感謝したいです。

1. 患者の選択
<ol><li>FBSS20の診断を作る。</li>
	<li>
FBSS 患者が SCS 裁判のために承認される前にすべての基準を満たしていることを必ず。
	<ol>
<li>慢性的な腰痛や歯根の足の痛みが 6 ヶ月以上の至適薬物治療に不応性。</li>
		<li>3 種類の治療薬(パラセタ モール、非ステロイド性抗炎症薬、オピオイド、抗うつ薬、抗けいれん薬等)にもかかわらず持続性の痛み。</li>
		<li>毛経路は少なくとも部分的に (痛みのある部位の知覚異常の範囲) のためそのままなりません。</li>
	</ol>
</li>
	<li>除外除外基準 SCS の FBSS 患者アクティブな感染症などの薬物中毒または継続的な撤退、心理的な禁忌記載低 BP の機械的原因 (椎間板の痛み、脊椎すべり症、脊椎不安定性と後方関節変形性関節症)、および凝固障害 (出血、硬膜外血腫の危険性) のために。関連する質問をすること、患者を調査し、必要に応じて、血液凝固障害の関連の血液検査をチェック凝固障害が存在しないことを確認します。</li>
</ol>2. ニューロモデュレーション スペシャ リスト
<ol><li>FBSS 患者が SCS の条件を満たす場合は、彼ニューロモデュレーション スペシャ リスト (NMS) を参照してください。 注: 私たちのチーム ニューロモデュレーション専門家は看護師です。彼は痛みと神経に完全に専用されている、専門家の痛みの看護師、理学療法士、心理学者を含む pluridisciplinary チームのコーディネーターです。</li>
	<li>患者に痛みの経路の解剖し侵害受容ニューロンと神経因性の痛みの違いを説明します。別の鎮痛および共同鎮痛薬の作用部位を説明します。 注: 患者は神経因性疼痛の性質を理解し、侵害受容性疼痛と区別することが重要です。患者が彼らの神経因性の痛みの生理学を理解すれば、彼らは SCS について学ぶ準備ができています。</li>
	<li>患者に SCS の理論的な概念を説明します。技術は、苦痛のゲート制御理論に基づき、脊髄の求心性神経を大径線維を刺激することによって慢性的な痛みを抑制すると考えられています。</li>
	<li>脚の視覚アナログ スケール (VAS) スコア21を測定し、背中の痛み。</li>
	<li>
治療の目的について説明します。
	<ol>
<li>50 ~ 70% の痛みのある部位の知覚異常報道。</li>
		<li>痛みの低減 (VAS スコア)。</li>
		<li>鎮痛剤と共同の鎮痛薬が減少します。</li>
		<li>睡眠の質の改善です。</li>
		<li>生活の質の向上。</li>
		<li>距離の改善を歩いた。</li>
	</ol>
</li>
	<li>(硬膜外鉛、内部パルス発生器と IPG にリードを接続する延長ケーブル) SCS デバイスのさまざまなコンポーネントを説明し、システムをよりよく理解する操作を患者に伝えます。</li>
</ol>3. NMS によって健康保険ファイルの作成
<ol><li>睡眠の質、生活の質、患者の痛みの特徴、患者さんの活動、歩いた距離、鎮痛剤と鎮痛剤の共同消費をこのファイルに記述します。 注: ベルギーの法の下で精神鑑定は異物を移植する手術の前に必須です。精神科医は、精神疾患を除外し、受け入れ、外国ボディと一緒に暮らすことができるために患者の機能的能力を評価します。</li>
	<li>患者の医療記録と精神医学的評価を健康保険ファイルにアタッチします。</li>
</ol>4. 複数列の鉛注入
<ol><li>合併症を含む手術の詳細を説明した後の患者さんのインフォームド コンセントを取得 (感染症 3-6%; 重篤な神経学的合併症 0.54 – 1.71%; 硬膜外血腫 0.19-0.63%; 脊髄損傷 0.022-0.067 倍 %; と脳脊髄液漏れ 0.05-0.001%)22。 注: 長いテスト期間で必要とされるベルギーは当院において高い感染率 (11%) の主な理由であると推定され、我々 は現在この問題に対処しようとしています。これは、患者に説明する必要があります。</li>
	<li>他脊髄プロシージャに関連付けられているものに似ていますが、上記のリスクに加えて注入材料へのアレルギーや免疫システム対応など、インプラントの使用に通常関連付けられているその他のリスクを説明します。鉛、拡張子、または皮膚または移行を通して神経浸食遅延脊髄圧迫、麻痺、外科的介入を必要とすることができる硬膜外腔にリード周り反応性組織の形成。発現までの期間の範囲は、数週間からインプラント後の多くの年です。 注: 経皮的脊髄後索刺激リードの神経学的な合併症発生率がわずかに高い (感染症 3-6%; 重篤な神経学的合併症 0-2.35%; 0.75% の硬膜外血腫、脊髄損傷 0.03-2.35%; と脳脊髄液漏れ 0.3%)22。</li>
	<li>患者は、任意の禁忌を持っていない場合、は、脊髄縫合などその他先天性脊髄異常23イモガイ脊髄投射の異常を除外するため mri 検査を実施します。</li>
	<li>予防的抗菌薬セファゾリン、50 mg/kg の単回静脈内投与 (IV) 投与 2 gm の最大を用いた末梢ルートは、16 G 針で切開する前に 30 分を実行します。</li>
	<li>全身麻酔下の患者で (0.1 μ g/kg Sunfentanil、2 mg/kg Propolipid を使用して、1%、0.3 mg/kg の塩酸ケタミン (材料の表を参照)、および 0.3 mg/kg ロクロニウム) し、腹臥位で、棘間切開部位を定義透視の援助の下で T10、T11 のプロセス。</li>
	<li>0.5% ブピバカインと 1:200,000 アドレナリン (材料の表参照) の 20 mL の溶液の 5 mL の切開部位に潜入します。</li>
	<li>胸部の aponeuroses が明らかにするまでを切開します。</li>
	<li>T10 の棘上プロセスの両側傍脊柱筋を解剖し、リトラクターを配置します。</li>
	<li>棘上・棘間靭帯を切除そして T10 (各側と体方向に 5 mm 5 mm) の板を解剖します。</li>
	<li>リードを挿入する前に鉛 (全体の板を削除する必要はありません) の挿入を許可するように十分なスペースを作成する T10 の部分椎弓切除術を行います。</li>
	<li>T11 板の上の部分の靱帯靭帯の挿入を維持しながら幻の鉛を硬膜外腔に挿入します。 注: この T11 ラミナは、硬膜外腔にリードの挿入のためのガイドとして使用されます。</li>
	<li>リードを透視下で可能な限り内側に配置します。最終的なリードの位置に達したとき透視制御の下で-T8 T9 の体の投影に正中線を配置します。</li>
	<li>T11 の棘間靱帯に鉛を修正するには、単一中断のステッチを行います。</li>
	<li>会社によって提供されるトンネルのツールを使用して (多くの場合、右の 1 つ) の背面の側面に、術野から拡張機能をトンネルし、リードに接続し.</li>
	<li>チェック fluoroscopically を確認するリードが移動していないと、硬膜外腔、T8-T9 の投影で、正中線のまま。</li>
	<li>巻取り器を削除し、出血がないかどうかを確認します。</li>
	<li>網状の合成吸収性縫合糸材料の簡単な中断されたステッチによる筋骨格腱膜性の層を縫合 (材料の表を参照してください)。</li>
	<li>2 つの外部の外部拡張する 2 つの組み込みの外部拡張を接続します。彼らが横方向に切開部位に 15 cm の皮膚を通して終了ように皮下脂肪でそれらをトンネルします。 注: 側の選択は患者と術前に説明は、内部パルス発生器の注入の場所によって異なります。</li>
	<li>組み込みと外因性拡張機能をラップし、編みこみの合成吸収性縫合糸材料の簡単な中断されたステッチによる皮下層を縫合 (材料の表を参照してください)。</li>
	<li>細かい縫合糸 3/0 材料を用いた dermic 真皮縫合を行う (材料の表を参照してください)、消毒薬を塗るし、包帯します。この手順では、1 g パラセタ モールと 100 mg Tradonal の単一 IV 線量を管理します。</li>
</ol>5. 術後のトライアル
<ol><li>リードを配置した場合、4 週間の期間の外部刺激に接続します。 メモ: この長いテスト期間で必要ですベルギーの法の条件として 2 番目の操作の間にパルス発生器の注入を弁償します。</li>
	<li>手術後数時間のプログラミングのセッションを開始します。治療の目的は、快適な感覚異常で痛みのある部位をカバーするためです。</li>
	<li>外因性の外部リード拡張外部神経刺激装置に接続します。</li>
	<li>外部の神経に臨床医プログラマを配置します。臨床医プログラマをオンにして、神経の電源を入れます。260 μ 秒、60 Hz のレートでにパルス幅 (PW) を設定して起動します。</li>
	<li>LP は二国間、守られた陰極を用いた最初のスクリーニングを実行 (+-+)、鉛 (右/左) の左右差を識別するために左上の三極縦刺激構成 (図 1)、始まる。</li>
	<li>4 つ残っている左サイド三極縦刺激構成 (図 2) で左側の急速なスキャンを実行します。痛みを伴う体節レベルのアイデアは、この一方的なスクリーニングで決定されます。その後、右側にある次の同じ方式 (図 3) をスキャンします。</li>
	<li>最後に、痛みを伴う脚の領域に知覚障害対応をできるように刺激構成をアクティブにします。 注: 二国間 LP、2 つの異なる刺激の構成が 2 つの痛みを伴う地域の最適知覚のカバレッジを取得するプログラムする必要があります。</li>
	<li>背中の痛みのためテスト リードの上部に横方向の三極構成まず、守られた陰極構成 (図 4) を使用して。この構成は、不十分な知覚範囲を与える場合、は、4 つの陽極陰極 (図 4) の周りの「半分花のようなパターン」の構成をテストします。この構成に十分なの知覚異常の範囲や痛みの抑制を再度提供しない場合は、1 つのチャネル (図 4) によって可能な限り両側刺激を確認するために三極縦構成を使用します。</li>
	<li>背中の痛みの範囲を微調整するには、PW を 450 μ 秒に増加します。これにより、刺激の領域を拡大することが可能。痛みのある部位の最も満足のいく知覚障害カバレッジを取得する 40 および 60 の Hz の間の脈拍数を調整します。 注: これらの設定この複数列の手術リードの経験に基づいており、異なるデバイスまたは刺激戦略と異なる場合がありますもちろん (高強度の刺激、たとえば)。詳細な手順については、プログラマのクイック ガイド24を参照してください。</li>
	<li>(ベルギーで 1 ヶ月) の試用の段階で患者の綿密な追跡調査 (週 1 回以上) を適切な創傷治癒を確認し、手順 5.7, 5.8 と 5.9 を繰り返すことによって知覚異常の範囲を最適化するを確認します。無菌包帯変更22を使用します。標識や新興の手術部位感染の症状について患者を教育します。</li>
	<li>試用期間の終わりに、次の手術までの感染症のリスクを軽減するために外部の拡張の皮膚と同じ高さをカットするのにはさみを使用します。</li>
</ol>6. 内部パルス発生器の注入
<ol><li>痛みは 1 ヶ月試用期間 (ベルギーの償還条件) の終わりに 50% 以上、患者のインフォームド コンセントを取得 IPG の配置のための日付を設定してください。痛みの軽減は、VAS スケール22を使用して評価されます。 注: 長所と別の場所の欠点は NMS と説明した後、患者は IPG 配置のサイトを決定します。</li>
	<li>実行の予防的抗菌薬セファゾリンの単回静脈内投与を使用して切開する前に 30 分 50 mg/kg、最大 2 g、16 G 針の。</li>
	<li>全身麻酔 (ステップ 4.3 に述べられたと同じプロトコル) 患者、7 cm と 2 cm の深い切開患者の願い (によると腹壁の皮下脂肪や、臀部の外部の象限で IPG のポケットを作成してステップ 6.1 手術前に説明)。</li>
	<li>鉛注入 (ステップ 4.3) の周囲の組織から鉛拡張機能解剖とその外部の外因性拡張からリードを外し背瘢痕を切除します。</li>
	<li>トンネル、IPG の着床に向けて鉛の組み込みの拡張。</li>
	<li>その IPG に鉛の組み込み拡張を接続します。</li>
	<li>簡単な中断された針 2/0 と 1/0 による皮下層の縫合は、合成吸収性縫合糸を編組。</li>
	<li>細かい縫合糸 3/0 材料を用いた皮膚真皮縫合をして消毒薬を塗るし、包帯します。この手順では、パラセタ モール 1 gm と Tradonal 100 mg の単一 IV 線量を管理します。</li>
</ol>7. 術後のケアとフォロー アップ訪問
<ol><li>臨床医とは、プログラマーは、最高の仕事を (ステップ 5.7)、試用期間中のものによるとプログラミングのパラメーターを設定します。</li>
	<li>プログラマ25を使用する方法を患者に教えます。もう一度神経システムのさまざまなコンポーネントを説明します。過剰なねじれやストレッチを必要とする活動を避けるために患者を教育します。</li>
	<li>任意の手順を開始する前に移植神経システムがあるすべての医療従事者を通知するために、常に患者に指示します。(CT スキャン、除細動、除細動、電気焼灼、砕石、MRI、マイクロ波凝固およびセキュリティ スクリーニング デバイス) の警告と注意事項 (骨成長刺激装置、歯科用ドリル、超音波プローブについて説明します。電解、電磁フィールド機器、レーザーの手順、心理プロシージャ、放射線療法、および家庭用品) 神経システムのため。</li>
	<li>近いフォロー アップの患者を術後手術部位感染と適切な知覚異常の範囲を確認するを確認します。</li>
</ol>

<ol>
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著者が明らかに何もありません。

最近の調査示したこれらの利点は長期的なフォロー アップの中に維持、SCS が確実に FBSS 患者の異なる痛みコンポーネントを改善、生活の質 (例えば睡眠と運動の質) を向上させる3,17,18,19。
痛みの局在によっては、別のアプローチを使用します。患者に一方的な LP のみ...

失敗した背中の手術症候群 (FBSS) は、脊椎・脊髄手術の後持続的、慢性的な痛みを指します。FBSS は永続的な神経根の圧迫、元の圧縮または手術、くも膜、不適切な初期診断、文書化された機械の原因の結果として永久的な神経根傷害などの設立、その他の条件をすることができます前に腰痛 (脊椎不安定性、後方関節の変形性関節症、spondylolysthesis、椎間板の痛みなど) が除外される1,2,3であります。FBSS 患者は重度があったり、慢性であり、従来の治療法に抵抗力があるので、神経因性疼痛と症候群の無効化は気になります。その発生率と有病率は、リウマチ性関節炎4のものに似ています。つまり、工業化された社会5にとって多大な重荷。
背側硬膜外リード脊髄刺激 (SCS) は、SCS の痛み救済メカニズムが完全に解明されていないが、背中の痛み (BP) を扱い、FBSS 患者の脚の痛み (LP) 使用できます。脳が受容で規制されている脊髄の後角に分布する小さなニューラル ネットワークの活動を監視、1965 年にパトリックワールとパトリックの壁によって提案された最初、ゲート ・ コントロール理論によると、非侵害受容求心性神経6。脊髄の後角の表層でこれらの複雑な回路は、強烈な触覚刺激が同じ場所7、8に適用される身体の特定の場所の痛みを緩和するため責任があります。しかし、いくつかの研究は、SCS は、のみこの理論に依存しないことを示しています。多くの脳領域と同様に、SCS 機構9,10、11,12役割を持っているいくつかの神経伝達物質 (アセチルコリン、セロトニン ガンマ-アミノ酪酸) が報告されています。13,14異なる脊髄繊維15。
SCS デバイスには、硬膜外のリード、内部パルス発生器 (IPG) および IPG にリードを接続するための延長ケーブルが含まれています。刺激の設定は、外部のリモート コントロールによって調整されます。すなわち、経皮的および外科をリード、電極の 2 種類を使用できます。
FBSS の歯根の LP のコンポーネントを改善の SCS の効果は、既に証拠の研究16を含む、以前に発行された研究で実証されている、2 つの新しい技術は、BP の治療に効果を発揮する最近示されています。コンポーネントは、SCS に反抗する知られています。最初の 1 つは、高頻度刺激17です。2 つ目は、手術の複数列リード3,18の使用です。従来の最適化手法の主な欠点は充電電池必要があるより頻繁にこと、もはや回「洗浄の」19でプログラミングの最適化に挑戦します。可能性があり局所麻酔に挑戦、マッピング知覚障害を作る小さな椎弓切除が必要なために、後者の手法はより経皮的高周波刺激法よりも侵襲性3。確かに、意識鎮静または麻酔3によって補われる局所麻酔下でこの手順を実行することができます。当院で背中の痛み FBSS 患者をターゲットにする場合、全身麻酔下の患者でと 10番目の胸椎レベルに、小さな椎弓切除術によってこのような手術の鉛を配置します。LP や BP の FBSS 患者の治療にそのような複数列リードでこのメソッドの効き目は、3 年間フォロー アップ18によって実証されています。本手法の詳細なプロトコルがあります。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>16-20 GA needle</td>
			<td>BD Insyte- W</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl 0.9% 1 L</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>AKE1324</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iso-betadine Dermic (500mL)</td>
			<td>MEDA</td>
			<td>09461.16</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iso-betadine Soap (500mL)</td>
			<td>MEDA</td>
			<td>09462.10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iso-betadine hydroalcoolic (125 mL)</td>
			<td>MEDA</td>
			<td>41534.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ziehm Vision R FD</td>
			<td>Ziehm Imaging Inc.</td>
			<td>CB05183</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Marcain 0.5% + adrenaline 1/200.000 20 mL</td>
			<td>Astrazenca</td>
			<td>PA 970/46/2</td>
			<td>0.5% Bupivacaine/1:200,000 adrenaline solution&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>external Neurostimulator (eNs)&#160;</td>
			<td>&#160;Medtronic Inc., MN, USA</td>
			<td>37022</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trousse de colonne lombaire CHR Citadelle (Procedure pack)&#160;</td>
			<td>M&#246;lnlycke</td>
			<td>97061425-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OR Table</td>
			<td>Maquet</td>
			<td>1150.30D0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OR Lights</td>
			<td>Trumpf</td>
			<td>1929278</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Specify SureScan MRI</td>
			<td>&#160;Medtronic Inc., MN, USA</td>
			<td>977C165</td>
			<td>Multicolumn lead</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primeadvanced surescan mri neurostimulator&#160;</td>
			<td>&#160;Medtronic Inc., MN, USA</td>
			<td>97702</td>
			<td>Internal Pulse Generator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monocryl 3/0</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>Y423</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polysorb 2/0</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>GL123</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polysorb 1</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>CL535</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polysorb 2</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>CL055</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cutiplast Steril 20x10 cm</td>
			<td>Smith&#38;Nephew</td>
			<td>66001475</td>
			<td>Bandage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MyStim Programmer</td>
			<td>&#160;Medtronic Inc., MN, USA</td>
			<td>97740</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FixoCath</td>
			<td>Pajunk</td>
			<td>001151-37Z</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N&#39;Vision Programmer&#160;</td>
			<td>&#160;Medtronic Inc., MN, USA</td>
			<td>8840</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3M Tegaderm Film 10x12cm</td>
			<td>3M Deutschland GmbH</td>
			<td>1626W</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extension Kit</td>
			<td>Medtronic Inc., MN, USA</td>
			<td>37081-40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paracetamol</td>
			<td>Fresenius Kabi</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tradonal&#160;</td>
			<td>Meda Pharma</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sufentanil</td>
			<td>Janssen- Cilag</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propolipid 1%</td>
			<td>Fresenius Kabi</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketalar (Ketamine Hydrochloride)</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rocuronium Bromide</td>
			<td>Bbraun</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cefazolin</td>
			<td>Milan</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

treating low back pain in failed back surgery patients with multicolumn-lead spinal cord stimulation

失敗した背中の手術症候群 (FBSS) は、脊椎・脊髄手術の後持続的、慢性的な痛みを指します。背側硬膜外リード脊髄刺激療法は、FBSS 患者で背中と足の痛みを治療するために使用できます。脊髄刺激療法を用いた FBSS 患者における手術のリードのための詳しいプロトコルを提案する.全身麻酔下の患者で、当科で我々 は 10番目の胸椎レベルで小さな椎弓切除術による硬膜外腔にリードを配置します。リードの配置の後に、外部リードと 1 ヶ月の試用期間が続きます。痛みの緩和が終わり (ベルギーの償還条件によって必須) この 1 ヶ月刺激試験の 50% 以上の場合内部パルス発生器は皮膚の下に配置し、2 番目の外科プロシージャのリードに接続されています。我々 は、厳選の FBSS 患者でこの手法を使用してが大幅に向上背中の痛み、足の痛み、患者のアクティビティ、および生活の質の時間の持続期間のために実証しました。

将来、非ランダム化、制御研究センター、CHR 要塞、リエージュ、ベルギーでこのメソッドを使用して複数列リードした人 62 の連続した FBSS 患者の最近ニューロモデュレーション18で出版されました。すべての患者前脊髄外科を持っていた、自分たちの痛みの二次原因を上映した、最適な治療。複数列の手術リードは透視制御と全身麻酔下正中線の位...

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Treating Low Back Pain in Failed Back Surgery Patients with Multicolumn-lead Spinal Cord Stimulation

複数列リード脊髄刺激療法失敗した背中の手術患者の腰痛の治療

失敗した背中の手術患者の神経因性の腰痛を治療するために複数列のリードを持つ脊髄刺激療法を使用する手法を提案します。

Failed back surgery syndrome (FBSS) refers to persistent, chronic pain following spinal surgery. Spinal cord stimulation with dorsal epidural leads can be ...

treating-low-back-pain-failed-back-surgery-patients-with-multicolumn

Research

JoVE Journal

Behavior

14.4K ビュー.  CHR Citadelle. 失敗した背中の手術患者の神経因性の腰痛を治療するために複数列のリードを持つ脊髄刺激療法を使用する手法を提案します。

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Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) with Auditory Stimulation in Songbirds

The neurobiology of birdsong, as a model for human speech, is a pronounced area of research in behavioral neuroscience. Whereas electrophysiology and molecular approaches allow the investigation of either different stimuli on few neurons, or one stimulus in large parts of the brain, blood oxygenation level dependent (BOLD) functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) allows combining both advantages, i.e. compare the neural activation induced by different stimuli in the entire brain at once. fMRI in songbirds is challenging because of the small size of their brains and because their bones and especially their skull comprise numerous air cavities, inducing important susceptibility artifacts. Gradient-echo (GE) BOLD fMRI has been successfully applied to songbirds 1-5 (for a review, see 6). These studies focused on the primary and secondary auditory brain areas, which are regions free of susceptibility artifacts. However, because processes of interest may occur beyond these regions, whole brain BOLD fMRI is required using an MRI sequence less susceptible to these artifacts. This can be achieved by using spin-echo (SE) BOLD fMRI 7,8 . In this article, we describe how to use this technique in zebra finches (Taeniopygia guttata), which are small songbirds with a bodyweight of 15-25 g extensively studied in behavioral neurosciences of birdsong. The main topic of fMRI studies on songbirds is song perception and song learning. The auditory nature of the stimuli combined with the weak BOLD sensitivity of SE (compared to GE) based fMRI sequences makes the implementation of this technique very challenging.

Functional Magnetic Resonance Imaging fMRI with Auditory Stimulation in Songbirds

This article shows an optimized procedure for imaging of the neural substrates of auditory stimulation in the songbird brain using functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI). It describes the preparation of the sound stimuli, the positioning of the subject and the acquisition and subsequent analysis of the fMRI data.

鳴禽類における聴覚刺激と機能的磁気共鳴画像法（fMRI）

The neurobiology of birdsong, as a model for human speech, is a pronounced area of research in behavioral neuroscience. Whereas electrophysiology and ...

行動学

Use of the Operant Orofacial Pain Assessment Device (OPAD) to Measure Changes in Nociceptive Behavior

We present an operant system for the detection of pain in awake, conscious rodents. The Orofacial Pain Assessment Device (OPAD) assesses pain behaviors in a more clinically relevant way by not relying on reflex-based measures of nociception. Food fasted, hairless (or shaved) rodents are placed into a Plexiglas chamber which has two Peltier-based thermodes that can be programmed to any temperature between 7 &deg;C and 60 &deg;C. The rodent is trained to make contact with these in order to access a reward bottle. During a session, a number of behavioral pain outcomes are automatically recorded and saved. These measures include the number of reward bottle activations (licks) and facial contact stimuli (face contacts), but custom measures like the lick/face ratio (total number of licks per session/total number of contacts) can also be created. The stimulus temperature can be set to a single temperature or multiple temperatures within a session. The OPAD is a high-throughput, easy to use operant assay which will lead to better translation of pain research in the future as it includes cortical input instead of relying on spinal reflex-based nociceptive assays.

Use of the Operant Orofacial Pain Assessment Device OPAD to Measure Changes in Nociceptive Behavior

We present a user-friendly, high-throughput operant system for the evaluation of pain behaviors in awake, conscious rodents. The Orofacial Pain Assessment Device (OPAD) can assess pain through a reward/conflict paradigm thus providing a more humane way of testing. This protocol will yield more clinically relevant and translational data from rodents.

侵害受容性行動の変化を測定するためにオペラント口腔顔面疼痛評価デバイス（OPAD）の使用

We present an operant  system for the detection of pain in awake, conscious rodents. The Orofacial  Pain Assessment Device (OPAD) assesses pain behaviors ...

Stimulating the Lip Motor Cortex with Transcranial Magnetic Stimulation

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception. Researchers have used single-pulse and repetitive TMS to stimulate the lip representation in the motor cortex. The excitability of the lip motor representation can be investigated by applying single TMS pulses over this cortical area and recording TMS-induced motor evoked potentials (MEPs) via electrodes attached to the lip muscles (electromyography; EMG). Larger MEPs reflect increased cortical excitability. Studies have shown that excitability increases during listening to speech as well as during&#160;viewing speech-related movements. TMS can be used also to disrupt the lip motor representation. A 15-min train of low-frequency sub-threshold repetitive stimulation has been shown to suppress motor excitability for a further 15-20 min. This TMS-induced disruption of the motor lip representation impairs subsequent performance in demanding speech perception tasks and modulates auditory-cortex responses to speech sounds. These findings are consistent with the suggestion that the motor cortex contributes to speech perception. This article describes how to localize the lip representation in the motor cortex and how to define the appropriate stimulation intensity for carrying out both single-pulse and repetitive TMS experiments.

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception.&#160; This article describes how to record motor evoked potentials (MEPs) from the lip muscles and how to disrupt the motor lip representation using repetitive TMS.

経頭蓋磁気刺激とリップモーター皮質を刺激する

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception. ...

Treating Clinical Depression with Repetitive Deep Transcranial Magnetic Stimulation Using the Brainsway H1-coil

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is an emerging non-pharmacological approach to treating many brain-based disorders. rTMS uses electromagnetic coils to stimulate areas of the brain non-invasively. Deep transcranial magnetic stimulation (dTMS) with the Brainsway H1-coil system specifically is a type of rTMS indicated for treating patients with major depressive disorder (MDD) who are resistant to medication. The unique H1-coil design of this device is able to stimulate neuronal pathways that lie deeper in the targeted brain areas than those reached by conventional rTMS coils. dTMS is considered to be low-risk and well tolerated, making it a viable treatment option for people who have not responded to medication or psychotherapy trials for their depression.
Randomized, sham-control studies have demonstrated that dTMS produces significantly greater improvement in depressive symptoms than sham dTMS treatment in patients with major depression that has not responded to antidepressant medication. In this paper, we will review the methodology for treating major depression with dTMS using an H1-coil.

Here we present a protocol outlining the methodology for treatment of Major Depressive Disorder using the deep Transcranial Magnetic Stimulation (dTMS) system.

Brainsway H1-コイルを使用した反復ディープ経頭蓋磁気刺激を用いた臨床うつ病の治療

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is an emerging non-pharmacological approach to treating many brain-based disorders. rTMS uses ...

Eye-Tracking Control to Assess Cognitive Functions in Patients with Amyotrophic Lateral Sclerosis

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disorder with pathological involvement of upper and lower motoneurons, subsequently leading to progressive loss of motor and speech abilities. In addition, cognitive functions are impaired in a subset of patients. To evaluate these potential deficits in severely physically impaired ALS patients, eye-tracking is a promising means to conduct cognitive tests. The present article focuses on how eye movements, an indirect means of communication for physically disabled patients, can be utilized to allow for detailed neuropsychological assessment. The requirements, in terms of oculomotor parameters that have to be met for sufficient eye-tracking in ALS patients are presented. The properties of stimuli, including type of neuropsychological tests and style of presentation, best suited to successfully assess cognitive functioning, are also described. Furthermore, recommendations regarding procedural requirements are provided. Overall, this methodology provides a reliable, easy to administer and fast approach for assessing cognitive deficits in patients who are unable to speak or write such as patients with severe ALS. The only confounding factor might be deficits in voluntary eye movement control in a subset of ALS patients.

Cognitive deficits are common in about one third of patients with amyotrophic lateral sclerosis, a neurological condition leading to progressive impairments in speech and movement abilities. To conduct cognitive tests in patients unable to speak or write a reliable and easy to administer eye-tracking paradigm was developed.

筋萎縮性側索硬化症の患者で認知機能を評価するために、アイトラッキング制御

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disorder with pathological involvement of upper and lower motoneurons, subsequently leading to ...

Using Laser Doppler Imaging and Monitoring to Analyze Spinal Cord Microcirculation in Rat

Laser Doppler flowmetry (LDF) is a noninvasive method for blood flow (BF) measurement, which makes it preferable for measuring microcirculatory alterations of the spinal cord. In this article, our goal was to use both Laser Doppler imaging and monitoring to analyze the change of BF after spinal cord injury. Both the laser Doppler image scanner and the probe/monitor were being employed to obtain each readout. The data of LDPI provided a local distribution of BF, which gave an overview of perfusion around the injury site and made it accessible for comparative analysis of BF among different locations. By intensely measuring the probing area over a period of time, a combined probe was used to simultaneously measure the BF and oxygen saturation of the spinal cord, showing overall spinal cord perfusion and oxygen supply. LDF itself has a few limitations, such as relative flux, sensitivity to movement, and biological zero signal. However, the technology has been applied in clinical and experimental study due to its simple setup and rapid measurement of BF.

Here we present a combination of laser Doppler perfusion imaging (LDPI) and laser Doppler perfusion monitoring (LDPM) to measure spinal cord local blood flows and oxygen saturation (SO2), as well as a standardized procedure for introducing spinal cord trauma on rat.

レーザーのドップラー イメージングおよび監視を使用したラット脊髄の微小循環の分析

Laser Doppler flowmetry (LDF) is a noninvasive method for blood flow (BF) measurement, which makes it preferable for measuring microcirculatory ...

Paradigms of Lower Extremity Electrical Stimulation Training After Spinal Cord Injury

Skeletal muscle atrophy, increased adiposity and reduced physical activity are key changes observed after spinal cord injury (SCI) and are associated with numerous cardiometabolic health consequences. These changes are likely to increase the risk of developing chronic secondary conditions and impact the quality of life in persons with SCI. Surface neuromuscular electrical stimulation evoked resistance training (NMES-RT) was developed as a strategy to attenuate the process of skeletal muscle atrophy, decrease ectopic adiposity, improve insulin sensitivity and enhance mitochondrial capacity. However, NMES-RT is limited to only a single muscle group. Involving multiple muscle groups of the lower extremities may maximize the health benefits of training. Functional electrical stimulation-lower extremity cycling (FES-LEC) allows for the activation of 6 muscle groups, which is likely to evoke greater metabolic and cardiovascular adaptation. Appropriate knowledge of the stimulation parameters is key to maximizing the outcomes of electrical stimulation training in persons with SCI. Adopting strategies for long-term use of NMES-RT and FES-LEC during rehabilitation may maintain the integrity of the musculoskeletal system, a pre-requisite for clinical trials aiming to restore walking after injury. The current manuscript presents a combined protocol using NMES-RT prior to FES-LEC. We hypothesize that muscles conditioned for 12 weeks prior to cycling will be capable of generating greater power, cycle against higher resistance and result in greater adaptation in persons with SCI.

Spinal cord injury is a traumatic medical condition that may result in elevated risks of chronic secondary metabolic disorders. Here, we presented a protocol using surface neuromuscular electrical stimulation-resistance training in conjunction with functional electrical stimulation-lower extremities cycling as a strategy to ameliorate several of these medical problems.

脊髄損傷後下肢電気刺激の訓練のパラダイム

Skeletal muscle atrophy, increased adiposity and reduced physical activity are key changes observed after spinal cord injury (SCI) and are associated with ...

Brain State-dependent Brain Stimulation with Real-time Electroencephalography-Triggered Transcranial Magnetic Stimulation

The effect of a stimulus to the brain depends not only on the parameters of the stimulus but also on the dynamics of brain activity at the time of the stimulation. The combination of electroencephalography (EEG) and transcranial magnetic stimulation (TMS) in a real-time brain state-dependent stimulation system allows the study of relations of dynamics of brain activity, cortical excitability, and plasticity induction. Here, we demonstrate a newly developed method to synchronize the timing of brain stimulation with the phase of ongoing EEG oscillations using a real-time data analysis system. This real-time EEG-triggered TMS of the human motor cortex, when TMS is synchronized with the surface EEG negative peak of the sensorimotor &#181;-alpha (8-14 Hz) rhythm, has shown differential corticospinal excitability and plasticity effects. The utilization of this method suggests that real-time information about the instantaneous brain state can be used for efficacious plasticity induction. Additionally, this approach enables personalized EEG-synchronized brain stimulation which may lead to the development of more effective therapeutic brain stimulation protocols.

This paper describes real-time electroencephalography-triggered transcranial magnetic stimulation to study and modulate human brain networks.

リアルタイム脳波による脳血管刺激による脳状態依存性脳刺激-経頭蓋磁気刺激

The effect of a stimulus to the brain depends not only on the parameters of the stimulus but also on the dynamics of brain activity at the time of the ...

Home-Based Prescribed Pulmonary Exercise in Patients with Stable Chronic Obstructive Pulmonary Disease

As a systemic disease, chronic obstructive pulmonary disease (COPD) affects the respiratory system, inducing restless and exercise dyspnea. It also impacts exercise capacity and forms a vicious circle in which it further aggravates the condition of patients and accelerates disease progression. As a functional holistic exercise, traditional Chinese exercises (TCE) play an important role in the rehabilitation of COPD on the basis of adjusting the breath and performing coordinated movements. This study investigates the effects of prescribed pulmonary exercises (which are modified from TCE) on exercise capacity of upper and lower limbs, endurance exercise capacity, and quality of life in stable COPD patients. The goal is to determine the accessibility of these prescribed exercises in COPD rehabilitation. Participants are randomly divided into a non-exercise control group (CG) or prescribed pulmonary exercise group (PG) at a ratio of 1: 1. The PG receives intervention for 60 min twice per day, 7 days a week, for a total of 3 months. The intensity is measured using the Borg category-ratio 10 scale and with a heart-rate monitor. Then, an exercise capacity test and quality of life questionnaire are scheduled at 1 week before and after the formal intervention. After 3 months of intervention, the 30 s arm curl test, 30 s sit-to-stand test, 6 min walking test, and quality of life show significant improvement in COPD patients (p &#60; 0.05). These findings indicate that prescribed pulmonary exercises can be applied as alternative, convenient, and effective home- and community-based exercises for stable COPD patients.

Presented here is a protocol to investigate the effects of home-based prescribed pulmonary exercise in stable chronic obstructive pulmonary disease (COPD) patients, which is modified based on traditional Chinese exercises according to dyspnea and limited exercise capacity observed in COPD patients.

安定した慢性閉塞性肺疾患患者における在宅処方肺運動

As a systemic disease, chronic obstructive pulmonary disease (COPD) affects the respiratory system, inducing restless and exercise dyspnea. It also ...

Using Unidirectional Rotations to Improve Vestibular System Asymmetry in Patients with Vestibular Dysfunction

The vestibular system provides information about head movement and mediates reflexes that contribute to balance control and gaze stabilization during daily activities. Vestibular sensors are located in the inner ear on both sides of the head and project to the vestibular nuclei in the brainstem. Vestibular dysfunction is often due to an asymmetry between input from the two sides. This results in asymmetrical neural inputs from the two ears, which can produce an illusion of rotation, manifested as vertigo. The vestibular system has an impressive capacity for compensation, which serves to rebalance how asymmetrical information from the sensory end organs on both sides is processed at the central level. To promote compensation, various rehabilitation programs are used in the clinic; however, they primarily use exercises that improve multisensory integration. Recently, visual-vestibular training has also been used to improve the vestibulo-ocular reflex (VOR) in animals with compensated unilateral lesions. Here, a new method is introduced for rebalancing the vestibular activity on both sides in human subjects. This method consists of five unidirectional rotations in the dark (peak velocity of 320&#176;/s) toward the weaker side. The efficacy of this method was shown in a sequential, double-blinded clinical trial in 16 patients with VOR asymmetry (measured by the directional preponderance in response to sinusoidal rotations). In most cases, VOR asymmetry decreased after a single session, reached normal values within the first two sessions in one week, and the effects lasted up to 6 weeks. The rebalancing effect is due to both an increase in VOR response from the weaker side and a decrease in response from the stronger side. The findings suggest that unidirectional rotation can be used as a supervised rehabilitation method to reduce VOR asymmetry in patients with longstanding vestibular dysfunction.

A new rehabilitation method is presented for rebalancing the vestibular system in patients with asymmetric responses, which consists of unidirectional rotations toward the weaker side. By directly modifying the vestibular pathway rather than enhancing the multisensory aspects of compensation, asymmetry can be normalized within 1-2 sessions and show lasting effects.

前庭機能不全患者における前庭系非対称性の改善に単方向回転を使用する

The vestibular system provides information about head movement and mediates reflexes that contribute to balance control and gaze stabilization during ...