МРТ наведением dmPFC-МТР для лечения резистентных к терапии большого депрессивного расстройства

Резюме

Here we outline the procedure for MRI-guided repetitive transcranial magnetic stimulation to the dorsomedial prefrontal cortex as an experimental treatment for major depressive disorder.

Аннотация

Here we outline the protocol for magnetic resonance imaging (MRI) guided repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) to the dorsal medial prefrontal cortex (dmPFC) in patients with major depressive disorder (MDD). Technicians used a neuronavigation system to process patient MRIs to generate a 3-dimensional head model. The head model was subsequently used to identify patient-specific stimulatory targets. The dmPFC was stimulated daily for 20 sessions. Stimulation intensity was titrated to address scalp pain associated with rTMS. Weekly assessments were conducted on the patients using the Hamilton Rating Scale for Depression (HamD₁₇) and Beck Depression Index II (BDI-II). Treatment-resistant MDD patients achieved significant improvements on both HAMD and BDI-II. Of note, angled, double-cone coil rTMS at 120% resting motor threshold allows for optimal stimulation of deeper midline prefrontal regions, which results in a possible therapeutic application for MDD. One major limitation of the rTMS field is the heterogeneity of treatment parameters across studies, including duty cycle, number of pulses per session and intensity. Further work should be done to clarify the effect of stimulation parameters on outcome. Future dmPFC-rTMS work should include sham-controlled studies to confirm its clinical efficacy in MDD.

Введение

Серийное транскраниальная магнитная стимуляция (мТМС) является формой косвенного фокальной корковой стимуляции. мТМС использует краткие, координационные импульсы электромагнитных полей, которые проникают в череп, чтобы стимулировать регионы цель мозга. мТМС, как полагают, чтобы задействовать механизмы синаптической долговременной потенциации и долговременной депрессии, тем самым увеличивая или уменьшая возбудимости коры области стимулировали ^1. Как правило, частота пульса мТМС определяет его последствия: высшее стимуляции частота стремится быть возбуждающим, в то время как нижняя частота тормозящее. Неинвазивные стимулирующие процедуры также широко используется в качестве причинного зонда индуцировать временные 'корковых поражений ", а также создать нейронной поведения отношения или функциональные области, временно отключить функцию желаемой области коры ^{2 - 4.}

Терапевтический мТМС включает в себя несколько сессий стимуляции, как правило, применяется один раз гAily в течение нескольких недель, для лечения различных расстройств, в том числе большого депрессивного расстройства (MDD) ^5, нарушения питания ^6, и обсессивно-компульсивного расстройства ^7. мТМС для MDD является возможным вариантом для медицинской огнеупорных пациентов, и позволяет врачу неинвазивным цели и изменять возбудимость коры головного мозга напрямую связан с депрессивным этиологии или патофизиологии. Обычный корковых мишенью для MDD-МТР является дорсолатеральная префронтальная кора (ДЛПФК) ^8. Тем не менее, сходится данные из нейровизуализации, поражения и интенсификации исследований определяет дорсомедиального префронтальной коры (dmPFC) в качестве потенциально важного терапевтической мишени для MDD ⁹ и ряда других психических расстройств, характеризующихся дефицитом в саморегуляции поведения, мыслей и эмоциональной ¹⁰ государств. DmPFC это область постоянной активации в эмоциональной регуляции ¹¹ поведенческой регуляции ^12,13.dmPFC также связан с нейрохимических ^14, структурно ^{15, 16} и функциональные нарушения в MDD

Описанный здесь порядок 20 сеансов (4 недели) в магнитно-резонансной томографии (МРТ) руководствоваться РТМ в dmPFC на двусторонней основе, как для лечения большого депрессивного расстройства. В дополнение к обычным протоколом 10 Гц применяется в течение 30 мин, прерывистый протокола стимуляции тета разрыва (TBS) обсуждается, которая применяется 50 Гц триплет всплески с частотой 5 Гц в течение 6 мин ¹⁷ сессии. Оба протокола считается возбуждающим, с протоколом TBS, имеющих потенциал для достижения сопоставимых эффекты, используя гораздо более короткий сеанс ^18. В обоих протоколов, анатомические МРТ, а также клинические оценки приобретены до МТР. Нейронавигация использует анатомические сканирования для учета анатомической изменчивости dmPFC и оптимизировать расположение МТР. Относительно новый 120 ° -angled мТМС жидкости охлаждения катушки также намред в целях стимулирования глубже средней линии корковых структур. Наконец, мТМС интенсивности титрования использовали в течение первой недели сессий МТР для того, чтобы пациенты могли приучить к более высоким уровням боль, связанную с dmPFC стимуляции по сравнению с обычной стимуляции ДЛПФК.

протокол

Это исследование было одобрено Советом по этике исследований в сети здравоохранения университета.

Выбор 1. Предмет

1. Провести первоначальную оценку на перспективной пациента. Критерии включения были наличие текущего депрессивного эпизода, который устойчив по крайней мере, 1 адекватного испытания лекарства, и Диагностическое и статистическое руководство по психическим расстройствам, пятое издание, (DSM-5) диагноз БДР как установлено оценивая психиатра , Подтвердить диагноз со стандартизированным мини психического государственного экзамена (MINI).
2. Убедитесь, что пациенты находятся на стабильном лекарства или вымываются из рутины лекарства, по крайней мере за 4 недели до их первой сессии RTMS лечения. Не изменяйте этот препарат полк на протяжении лечения РТМ, чтобы помочь устранить неоднозначность причину любого наблюдаемого клинического улучшения или ухудшения.
3. Исключить пациентов, которые могут иметь потенциальный противопоказания к РТМ или МРТ, язажимные История ареста, сердечная аритмия, имплантированные или иностранные устройства / металлические частицы, нестабильные медицинские условия, или беременность. Пациенты с сопутствующей посттравматического стрессового расстройства, обсессивно-компульсивное расстройство, других тревожных расстройств, дефицита внимания и гиперактивности, булимии или выпивка расстройства пищевого поведения, или умеренных признаков личности кластера В также подходят для этого лечения и не должны быть исключены. Пациенты с биполярным расстройством, а не БДР может также быть пригодны для этого лечения. Пациенты с психическими расстройствами, активное использование вещества, основной диагноз пограничной или антисоциального расстройства личности, или постоянные депрессивного расстройства (дистимии) может быть менее пригодны для лечения и может потребовать исключения.

2. Приобретение Магнитно-резонансная изображений

1. Приобретать магнитно-резонансную томографию пациентов в любое время до лечения. Вот, используйте Tesla сканер 3 с 8-канальной фазированной решеткой головы катушки (см табл матerials), или любой сканер способен создали 3D представление мозга пациента.
2. Придерживаясь протокола локальный сайт, приобрести T1-взвешенных быстро градиентное эхо-анатомическое сканирование. Используйте следующие параметры: TE = 12 мс, TI = 300 мс, флип угол = 20 °, 116 сагиттальной ломтиками, толщиной = 1,5 мм, без зазора, 256 х 256 матрица, FOV 240 мм. Это сканирование будет использоваться в режиме реального времени МРВ нейронавигации во время работы двигателя пороговой и лечения сессий.

3. Предварительная Анатомические Сканирование в режиме реального времени нейронавигации

1. Подготовка к МРТ руководством с использованием системы нейронавигации.
   Примечание: Следующие шаги используют нейронавигации систему козырек 2.0 (см табл материалов), но и другие навигационные системы, такие как TMS Brainsight судоходства, StealthStation, Aimnav, и НБС системы 4 Использование подобных процедур.
2. Сегмент анатомические МРТ в его скальп и головного мозга компонентов. Регистрация двух сегментов в стандартной stereotactiС пространство, например, Talairach и Tournoux пространства ^19.
3. Место целевые маркеры, выбрав следующие пункты на МРТ: Насьон; Левого и правого уха, ориентированных на козелок; Передняя спайка; Задний спайки; Межполушарной точка (точка между двумя полушариями); Передняя точка наиболее мозга; задняя наиболее точка мозга; Улучшенный наиболее точка мозга; и левый и правый самым точка мозга.
4. Реконструировать поверхности волосистой части головы пациента и головного мозга в стандартном пространстве, чтобы создать трехмерную поверхность на основе модели головы - это изображение будет использоваться для идентификации стереотаксической головы координирует вышележащих dmPFC (Talairach и Tournoux координат X0, Y + 60, Z + 60) для оптимального размещения катушки вершины во время лечения.
   Примечание: Этот метод использует население координаты, чтобы определить цель стимуляции. Другие методы, чтобы определить цель стимуляции, описанной в дискуссии, включают в себя один-предмет анатомии или ФМРЯ активации карты.
5. Регистрация мозг и кожу головы от стереотаксической координаты пространства в пространство пациента для индивидуального размещения катушки.

Оценка 4. Мотор Порог

1. Пациент сиденья в кресле лечения, регулируя камеру для беспрепятственного зрения пациента.
2. Поместите заставку с маркером клип прилагается к нему вокруг головы пациента. Маркер Клип должен сидеть над переносицей.
3. Предварительная обработка анатомической сканирования для пациента, как описано выше, на стадии 3.
4. Загрузите предварительно обработанных анатомические сканирование в программу нейронавигационной и включите камеру.
5. Использование нейронавигации ручку, выделить каждое головы целевую точку на пациента. Движения, сделанные с нейронавигационной пера будет проецироваться на экране телевизора в виде красных линий.
6. Оценить пороги моторных пациентов, минимальная интенсивность нужно глобально возбудить двигательный путь, до RTMS сточных вЛОР. На этом этапе, начинают, имея нижних конечностей пациента расширен и поддерживается снизу, используя стул или кресло, оснащенный расширяемой отдыха ноги.
7. Для определения порога двигателя, под нейронавигации, цель медиальной первичной моторной коры головного мозга. Поместите катушку вершину над сагиттальной щели, 0,5-1,0 см кпереди от центральной борозды. Используйте угловую или дважды конус катушку для более глубокого проникновения импульса в медиальных областях. Использование стимулятор оснащенный катушкой жидкости охлаждением, чьи обмотки под углом 120 °, чтобы обеспечить более глубокое проникновение импульсов (табл материалов).
8. Выполнение двигателя порога отдельно для левого и правого полушарий. Orient катушку с боков, чтобы направить мТМС-вызывала ток в нужное полушарии ^20. Например, чтобы стимулировать левое полушарие, ориентироваться катушку с ручкой, указывая вправо и направление тока в сторону левого полушария. Соблюдайте контралатеральной (справа) нижней конечностидля движений во время этой процедуры.
9. Определить порог и вызвало движение двигателя визуально по halluces Лонг мышцы большого пальца.
   Примечание: В отличие от обычного порогового тестирования двигателя, который нацелен на руку мышцы, стимулируя медиальную стенку моторной коры будет направлена ​​на носок мышцы. Мотор вызванные потенциалы (Meps) также могут быть использованы в качестве более точного определения порога двигателя, однако это гораздо более длительная подход.
   1. Начало стимулируя при 55% максимальной интенсивностью машины, затем отрегулировать вверх или вниз с шагом ~ 5% в зависимости от того, наблюдается ответ. Уменьшить размер приращения неуклонно ~ 1%, как порог двигатель подошел, как описано ранее ^21. не стимулировать не чаще, чем 0,2 Гц (один раз в 5 сек), чтобы избежать ингибирующих или возбуждающее воздействие с течением времени.
   2. После того, как порог двигатель устанавливается, переместите вершину 1-2 см спереди и сзади, при поисковом шагом 2-3 мм, чтобы предотвратитьмой предлагает ли какая-то альтернатива сайт более низкий порог двигателя. Используйте низкий порог, достигнутый по этой дуге для каждой стороны.

5. Лечение и мТМС Адаптивная титрования

1. Выполните курс нейронавигационная dmPFC-МТР, используя в общей сложности 20-30 ежедневных сеансов в течение 4-6 недель. Для лечения используйте 120 ° углом, катушки жидкости охлаждения и параметров, перечисленных ниже dmPFC стимуляции в каждой сессии лечения (см табл материалов).
2. Автокресло пациента в кресле лечения, регулируя камеру для беспрепятственного зрения пациента.
3. Поместите заставку с маркером зажим, прикрепленный к ней вокруг головы пациента (размещены с боков, чтобы не блокировать размещение мТМС катушки над медиальной целевом сайте), как описано выше. Используя камеру, систему нейронавигации, обнаружит маркер клипа и позволит предварительной обработки и нейронавигации.
4. Загрузите препроцессированный анаtomical сканирует программе нейронавигационной и включите камеру.
5. Использование нейронавигации ручку, выделить каждое головы целевую точку на пациента. Движения, сделанные с нейронавигационной пера будет проецироваться на экране телевизора в виде красных линий.
6. Поместите катушку над целью dmPFC под руководством МРТ с использованием системы нейронавигации. Для подтверждения эта точка должна лежать рядом с 25% расстояния от затылочного бугра до Насьон. Сбоку. Расположите катушку с боков, с ручкой, указывая от полушария стимулируется. Стимулировать левое полушарие, то переориентировать катушки на 180 °, чтобы стимулировать правое полушарие, сохраняя вершину в том же месте через головы сайте dmPFC.
7. Убедитесь, что веб-сайт для головы dmFPC остается в тесном контакте с самой катушке на протяжении всего лечения. Убедитесь, что пациент и оператор носить затычки для ушей или другие средства защиты слуха во время лечения.
8. Для 10 Гц стимуляции,использовать рабочий цикл на 5 сек, 10 сек выходные в общей сложности 60 поездов (3000 импульсов) в полушарии на сессии. Выполнение этого протокола левого затем правого полушария путем ориентации катушки в поперечном направлении, как описано выше ^20.
   Примечание: Описанный протокол 10 Гц РТМ находится вне пределов международные правила техники безопасности (Росси и др., 2009). Существует доказательство своей безопасности ^18,22.
9. Для стимуляции TBS, использовать рабочий цикл 2 сек на 8 сек выкл в общей сложности 600 импульсов в полушарии на сессии. Выполнение этого протокола левого затем правого полушария путем ориентации катушки в поперечном направлении, как описано выше ^20.
10. Адаптивное титровать интенсивность мТМС стимул вверх от начальной стоимости 20% интенсивности максимальная стимулятор, чтобы пациент приучить к боли и дискомфорта, связанного головы с РТМ в течение первых сессий ^23. Увеличьте интенсивность стимуляции на 2-5% на каждом поезде стимуляции,как мириться.
    1. Для оценки переносимости, имеют пациента боль ставки по вербальной аналоговой шкале (VAS) от 0 до 10 (0 = нет боли, 10 = предельных переносимости без эмоционального дистресса) после каждого поезда стимуляции поставлены.
11. Начните с более высокой интенсивностью стимуляции на каждой сессии, с помощью уровня, связанного с умеренной переносимости (VAS 5-6) из предыдущей сессии, пока пациент не начинает на целевой интенсивности 120% отдыха порог мотора на каждом полушарии. Поддерживать вербальный аналоговой шкалы менее 9 на протяжении лечения в ходе этого процесса титрования. Титрование обычно завершается в 2-5 дней.
12. Монитор пациента для других побочных эффектов во время лечения.
    Примечание: Наиболее распространенное лечение-прерывания неблагоприятное воздействие синкопального эпизод, возникающие в ходе первого или второго сеанса лечения в ~ 1% пациентов. Пациент может рассказать головокружение, обморок, или дезориентированы, и временно может (~ 10 сек) вотSE сознание. Регулярные, повторяющиеся судорожные движения или после эпизода путаница продолжительностью более нескольких секунд должен отсутствовать, однако. В случае синкопального эпизоде, опустите подголовник на стуле, если это возможно, и поощрять пациента, чтобы оставаться по-прежнему, пока не выздоровел. Сеанс может действовать, если пациент выздоровел и готов пойти на после нескольких минут.
13. Монитор пациента для обобщенной тоник клонических захват во время лечения.
    Примечание: Эти события являются редкими, и мы не наблюдали захват в ~ 8000 сессий dmPFC-МТР по> 200 отдельных пациентов на сегодняшний день. Регулярные, энергичные ритмические судорожные движения продолжительностью 10-40 сек, первоначально около 3 Гц и постепенно становится менее быстрым, сопровождается отсутствием реакции, наводящий захват, а не обморок. Тем не менее, оба могут быть трудно отличить для неподготовленного наблюдателя.
    1. Используйте видеонаблюдение во всех процедур, так что эпизод может быть рассмотрен в neurologisт на последующей оценки, если это необходимо. В случае такого эпизода, применяются стандартные действия захват первой помощи, в том числе очистка площадь объектов с потенциалом стать причиной травмы, поместив пациента на земле, если это возможно, или понижение лечения стул к горизонтальной позиции, если нет, прокладки Пациент на левой стороне, если это возможно, обеспечить проходимость дыхательных путей, а также обеспечение того, чтобы кто-то остается с пациентом, пока захват не прекращается, и человек восстанавливает полный бдительности.
    2. Звонить в экстренные службы, если захват не самостоятельно прекратить после ~ 60 сек.

6. Клиническая сбора данных

1. Сбор стандартизированных самоотчетам анкеты в начале исследования, еженедельно на протяжении всего лечения и в последующих (например., 2, 4, 6, 12, 26 и недели после лечения). Соберите следующие данные самоотчета: Beck Depression Inventory (BDI-II) ^24, и Бек Тревога инвентаризации ²⁵ на ежедневной основе в течение трeatment.
2. Соберите показатели тяжести депрессии с помощью врач-рейтингу 17 пунктов Гамильтон шкале депрессии забить ²⁶ ₍₁₇₎ хамд исходно, еженедельно во время лечения, и через 2, 4, 6, 12 и 26 недель после лечения в последующей деятельности.

Результаты

В предыдущей работе, хамд ₁₇ был использован в качестве меры ответа на лечение для 10 Гц dmPFC-мТМС. Табл 1 представлены до и после лечения хамд ₁₇ баллов в ранее опубликованной серии случаев ^27. Среди всех субъектов, предварительная обработка хамд ₁₇ счет был 21.66...

Обсуждение

Вот, МРТ наведением dmPFC-мТМС был применен для лечения резистентной MDD. В общем, мТМС на этом сайте хорошо переносится, с мягким головы дискомфорта и боли в месте раздражения, что адекватно управляемый с помощью адаптивного титрования. В ходе испытаний открыть ярлык и обзор графика, и 10 Гц ...

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
3T GE Signa HDx Scanner	GE	n/a
Visor 2.0 Neuronavigation System	ANT Neuro	n/a
MagPro R30 Stimulator	MagVenture	n/a
Cool-DB80 Coil	MagVenture	n/a