Name: home-based transcranial direct current stimulation device development: an updated protocol used at home in healthy subjects and fibromyalgia patients
Uploaded: 2018-07-14T13:00:00
Duration: 11 min 26 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Home-Based Transcranial Direct Current Stimulation Device Development: An Updated Protocol Used at Home in Healthy Subjects and Fibromyalgia Patients at JoVE.

Författarna vill tacka kollaboratörer från Institutionen för medicinsk teknik på HCPA för deras hjälp och stöd. Erkännanden till Mário Eugênio Saretta Poglia, Francisco Mauro och Cássia Garzela för foton och filma och Emillie Pinheiro och Ketlin Bazzo för deras deltagande i video och foton. Vi tackar också União das Américas fakultet, som gav platsen för videoinspelning. Denna forskning stöddes av bidrag och materiellt stöd från följande brasilianska byråer: utskottet för utveckling av högre utbildning personal (uddar), nationella rådet för vetenskaplig och teknikutveckling (CNPq), forskarutbildningsprogram i medicinsk vetenskap vid School of Medicine av det federala universitetet i Rio Grande Sul, forskarutbildning forskargrupp vid sjukhus de Bourbon de Porto Alegre - FIPE HCPA och FINEP (forskning i Biomedical Engineering) - 02/2013: 04.13.0465.00.

Denna studie godkändes av utskottet för institutionella etik på HCPA och erhållit skriftligt informerat samtycke från alla ämnen. Detaljer av studien med ett urval av friska och fibromyalgipatienter finns i figur 1.
1. deltagare rekrytering och Screening
<ol><li>Rekrytering<ol>
<li>Utföra en screening enkät över telefon att bedöma berättigande och begära konfidentiell medicinsk information (psykiatrisk historia, regelbundna tobaksbruk, drogmissbruk och alkohol användas som kriterier för uteslutning).</li>
		<li>Genomföra en grundstruktur screening för att bedöma deltagarnas aptitude av hem-baserade TDC.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Använd följande inklusion/exklusion kriterier.<ol>
<li>För friska personer (HS): Inkludera friska manliga och kvinnliga försökspersoner som har slutfört högre utbildning, är högerhänt och åldern mellan 18 till 40 år.</li>
		<li>För patienter med fibromyalgi (FM): inkluderar patienter med diagnos av fibromyalgi baserat på American College of Rheumatology kriterier, skrivkunnig, kvinna och mellan 18 och 60 år.</li>
		<li>Utesluta kontraindikation till TDC användning: historia av hjärnkirurgi, tumör, stroke, implantation av intrakraniell metall, gravid eller ammar.</li>
		<li>Exkludera individer som får mindre än 80% av de fastställda sessionerna.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. föreslagna utrustning
Obs: Biomedical Engineering avdelningen på sjukhuset de Bourbon de Porto Alegre i partnerskap med Laboratory of Pain & Neuromodulation utvecklat den hem-baserade TDC. För att lösa svårigheten att korrekt placering av elektroderna utan hjälp av en annan person, skapade vi en TDC-enhet och en mössa som tillåter användning av två elektroder i flera församlingar.
<ol><li>TDC enhet Obs: Enheten har mått 110 x 75 mm och en vikt av 165 g. förbrukningen under användning är 20 mA och 10 μA på stand by och kan bara programmeras av forskare.<ol>
<li>Ange enhetsparametrarna: fast antal stimulering sessioner, minsta intervallet mellan två på varandra följande sessioner, intensiteten av den elektriska strömmen, varaktigheten av stimulering, löneförhöjningen och nedstigningen tidpunkten för aktuellt och stimulering läge: aktiv eller Sham.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Cap/silikon sonder/elektroder Obs: Den gemensamma jordbrukspolitikens material är neopren, vilket underlättar kontakten av svampar till hårbotten, att hålla de svampar som fast på webbplatsen stimulering. Locket har en Velcro strap bifogas den hakan att säkerställa den gemensamma jordbrukspolitiken inte flytta under stimulering.<ol>
<li>Välja rätt dimensioner av den gemensamma jordbrukspolitiken. Den gemensamma jordbrukspolitiken tillåter underlättas kontakt av svampar till hårbotten, att hålla de svampar som fast på webbplatsen för stimulering och har tre storlekar: small (38 cm x 55 cm), medium (39 x 57,5 cm) och stor (40 cm x 59 cm).</li>
		<li>Sätt locket på deltagaren och åtgärd/Markera den valda regionen.</li>
		<li>Ta bort deltagarens cap och borra den gemensamma jordbrukspolitiken på önskad plats. Fästa elektroderna och ansluta de silikon kanyler och förfyllda sprutor av saltlösning. Form elektroder från 35 cm2 ledande gummi elektroder belagda med en vegetabilisk svamp och en metallbit som ansluter den till de silikon kanyler (figur 2).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Protokoll<ol>
<li>Definiera ett protokoll för deltagarna. Friska försökspersoner, använda anodal stimulering över vänstra primära motoriska cortex (M1) och katodal stimulering över contra-laterala supra-orbital området (figur 3A), 2 mA för 20 min, i sammanlagt 10 på varandra följande sessioner.</li>
		<li>Definiera ett protokoll för patienter. För fibromyalgipatienter med, använda anodal stimulering över vänstra dorsolaterala prefrontala cortex (DLPFC) (figur 3B), 2 mA för 30 min, i fem dagar (måndag till fredag) på sammanlagt 60 sessioner. Randomize FM patienterna till en av två behandlingar (aktiv eller simulerade TDC). En forskare som inte deltar i datainsamlingen utförs av randomisering och använt datorprogrammet rätt Randomization.com. Obs: Under aktiv stimulering, finns ramp-up tid på 20 s för strömmen att gå från noll till 2 mA och en ramp-down-tid som också tar 20 s för strömmen att gå från 2 mA till noll till slut stimulering. På detta sätt lider deltagaren inte av ett plötsligt avbrott i nuvarande och visualiseringen av fläckar eller ljusa fläckar, känd som fosfener, produceras från elektrisk eller magnetisk stimulering19,20. Sham ansökan har ramp upp och ramp-ned samtidigt, men i tre moment: i början, i mitten (på 15 min) och i slutet av sessionen (på 30 min), att övertyga deltagaren att de får stimulans.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. utgångsvärden protokoll besök - TDC utbildning
<ol><li>Förbereda material för varje deltagare: fall innehållande en neopren cap, en TDC-enhet, en laddare, 2 elektroder, 2 silikon kanyler bifogas elektroderna 20 sprutor med 10 mL koksaltlösning och två sprutor ytterligare fysiologisk koksaltlösning lösning och en flaska med ytterligare fysiologisk koksaltlösning lösning.</li>
	<li>Hålla ett träningspass med deltagaren och informera dem om detaljerna i enheten och den stegvisa processen för själv stimulering administration. Deltagare bör också titta på en instruktionsvideo om användningen av TDC hemma.</li>
	<li>Träningspasset<ol>
<li>Inspektera huden för någon skada eller något som contraindicates TDC användning.</li>
		<li>Placera deltagaren framför en spegel och separera håret för att avslöja området stimuleras, enligt protokollet av den studien.</li>
		<li>Ren ytan av huden för att ta bort krämer, smuts eller fett.</li>
		<li>Sätt locket på huvudet med främre sömmen mellan ögonbrynen. Den gemensamma jordbrukspolitiken är att vara varken stram eller lös utan bekväma.</li>
		<li>Koppla elektrodkabeln till enheten och slå på utrustningen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Sekvens av skärmar<ol>
<li>Slå på enheten och den första skärmen visas: öppnandet skärm (figur 4A).</li>
		<li>Vänta några sekunder och den andra skärmen visas: batteristatus (figur 4B). I sekvensen visar tredje skärmen datum och tid (figur 4 c).</li>
		<li>Nästa skärm är det kommando som bär den gemensamma jordbrukspolitiken, säkrat push knappen centrala efter att se till att den gemensamma jordbrukspolitiken är väl (figur 4 d).</li>
		<li>Vänta tills den kommandot injicera saltlösning. Kontrollera saltlösning matas långsamt elektroderna redan anslutna sprutan, med 6 mL för varje elektrod. Tryck på knappen centrala efter injektion av koksaltlösning (figur 4E).</li>
		<li>Sjätte skärmen är kommandot för att starta sessionen. Deltagaren måste trycka på knappen i mitten när du är redo att börja stimulering (figur 4F).</li>
		<li>Som sjunde skärmen visar början av stimulering, se i displayen: sessionslängd, batteriladdning och två linjer. Den övre raden visar intensiteten (I), och den nedersta raden visar motstånd (R) (figur 4 g). Obs: Intensiteten gradvis kommer att öka tills de når 2 mA (eller en annan definierade intensitet). Motståndet ska cirka nå mitten av raden (5 kΩ) och utredaren kan konfigurera enheten så att maximala impedans-gräns som de vill.</li>
		<li>Vänta till slutet av stimulering och efter tjugo minuter (eller annan föreskriven tid), TDC enhet befogenheter utanför och stimulering upphör, spara sessionsdata till enhetens programvara (figur 5). Obs: Enheten registrerar varje session, med dag och tid av stimulering, motstånd och total varaktighet av stimulering.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Säkerhetsfunktioner<ol>
<li>Definiera tolerabilitet. Efter början stimuleringen, be deltagaren om comfort på stimulans. Om deltagaren rapporterar obehag, våt tvättsvamp med saltlösning för att minska dessa effekter eller minska strömstyrkan till 1,0 mA (eller en annan definierade intensitet).</li>
		<li>Se upp för högt motstånd. Om motstånd är för hög (figur 6A), enheten kommer att utfärda en larm varning: ”justera den gemensamma jordbrukspolitiken och injicera extra saltlösning” (figur 6B). Vid denna punkt, justera elektroderna på huvudet och injicera vissa mer koksaltlösning, försöker att inte överstiga 10 mL. Hög impedans inträffar när det är dålig kontakt, en låg mängd saltlösning eller när den elektriska strömmen ändras med mer än 10%.</li>
		<li>Stoppa sessionen om nödvändigt. Den centrala knappen måste vara intryckt i några sekunder, följt av pressning växeln för off knappen varefter ett meddelande ”stänga ned”? visas (figur 7).</li>
		<li>Upprepa inte session i 24 h. Om stimulering sessionen varade mindre än 50% av den totala tiden, är det möjligt att upprepa sessionen på samma dag. Dock om sessionen varade mer än 50% av hela tiden, det går inte att replikera stimulering på samma dag som den ursprungliga sessionen kommer att betraktas som giltig.</li>
		<li>Ladda batteriet. Enheten innehåller ett 9-volts batteri, som är uppladdningsbar. När batteriet är på 50%, är det nödvändigt att ladda den. För detta krävs att koppla elektrodkabeln och byta med laddarens kabel, eftersom det inte är möjligt att ladda batteriet under en stimulering session.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. hem-baserade TDC sessioner
<ol><li>Instruera deltagaren att välja en lugn stund i hans eller hennes dag för sessionen, inte avbryts och att slippa stoppa förfarandet. Aktiviteten av deltagaren bör vara orienterade enligt studieprotokollet och bör vara samma för alla sessioner.</li>
	<li>Negativa effekter<ol>
<li>Instruera deltagaren att korrekt Fyll biverkningar dagboken omedelbart efter TDC hem sessionen. Patienter med FM instruerades också att fylla pre (före sessionen) och efter uppskatta smärta nivåer, omedelbart efter sessionen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Team tillgänglighet<ol>
<li>Ge deltagaren all information i skriftlig form och en kontakts telefonnummer. Detta nummer måste vara tillgängliga 24 h dygnet eftersom om deltagarna hade vissa problem med att använda utrustningen eller tvivel, de bör kunna kontakta en gruppmedlem när som helst.</li>
		<li>Be deltagaren den ungefärliga tiden för dag mötet kommer att äga rum. Således bör en gruppmedlem vara medveten om eventuella krav. Obs: Efter slutet av protokollet, bör deltagaren göra den slutliga utvärderingen och ge tillbaka TDC enheten och biverkningar dagbok.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Tillgång till programvaruinformation<ol>
<li>Tillgång till den inspelade informationen i slutet av behandlingen. Gör detta genom att använda en dator och en kabel för att extrahera informationen sparas i programvaran. Dessa data visar alla sessioner utförda och presenterar värdena för den aktuella intensitet används och kontakt impedansen i varje session. Deltagaren har inte tillgång till denna information (figur 8).</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Brunoni, A. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+direct+current+stimulation+for+acute+major+depressive+episodes:+meta-analysis+of+individual+patient+data.">Transcranial direct current stimulation for acute major depressive episodes: meta-analysis of individual patient data.</a> British Journal of Psychiatry. 10, 1-10 (2016).</li><li>Brunoni, A. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trial+of+Electrical+Direct-Current+Therapy+versus+Escitalopram+for+Depression.">Trial of Electrical Direct-Current Therapy versus Escitalopram for Depression.</a> New England Journal of Medicine. 376, 2523-2533 (2017).</li><li>Boggio, P. S., Zaghi, S., Lopes, M., Fregni, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulatory+effects+of+anodal+transcranial+direct+current+stimulation+on+perception+and+pain+thresholds+in+healthy+volunteers.">Modulatory effects of anodal transcranial direct current stimulation on perception and pain thresholds in healthy volunteers.</a> European Journal of Neurology. 15, 1124-1130 (2008).</li><li>Fenton, B. W., Palmieri, P. A., Boggio, P., Fanning, J., Fregni, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+preliminary+study+of+transcranial+direct+current+stimulation+for+the+treatment+of+refractory+chronic+pelvic+pain.">A preliminary study of transcranial direct current stimulation for the treatment of refractory chronic pelvic pain.</a> Brain Stimulation. 2, 103-107 (2009).</li><li>Fregni, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+sham-controlled,+phase+II+trial+of+transcranial+direct+current+stimulation+for+the+treatment+of+central+pain+in+traumatic+spinal+cord+injury.">A sham-controlled, phase II trial of transcranial direct current stimulation for the treatment of central pain in traumatic spinal cord injury.</a> Pain. 122, 197-209 (2006).</li><li>Fregni, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+randomized,+sham-controlled,+proof+of+principle+study+of+transcranial+direct+current+stimulation+for+the+treatment+of+pain+in+fibromyalgia.">A randomized, sham-controlled, proof of principle study of transcranial direct current stimulation for the treatment of pain in fibromyalgia.</a> Arthritis and Rheumatism. 54, 3988-3998 (2006).</li><li>Valle, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficacy+of+anodal+transcranial+direct+current+stimulation+(tDCS)+for+the+treatment+of+fibromyalgia:+results+of+a+randomized,+sham-+controlled+longitudinal+clinical+trial.">Efficacy of anodal transcranial direct current stimulation (tDCS) for the treatment of fibromyalgia: results of a randomized, sham- controlled longitudinal clinical trial.</a> Journal of pain management. 2, 353-361 (2009).</li><li>Lindenberg, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+integrity+of+corticospinal+motor+fibers+predicts+motor+impairment+in+chronic+stroke.">Structural integrity of corticospinal motor fibers predicts motor impairment in chronic stroke.</a> Neurology. 74, 280-287 (2010).</li><li>Valiengo, L. C. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+direct+current+stimulation+for+the+treatment+of+post-stroke+depression:+results+from+a+randomised,+sham-controlled,+double-blinded+trial.">Transcranial direct current stimulation for the treatment of post-stroke depression: results from a randomised, sham-controlled, double-blinded trial.</a> Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. , jnnp-2016-314075 (2016).</li><li>DaSilva, A. F., Volz, M. S., Bikson, M., Fregni, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrode+positioning+and+montage+in+transcranial+direct+current+stimulation.">Electrode positioning and montage in transcranial direct current stimulation.</a> Journal of Visualized Experiments. , e2744 (2011).</li><li>Kasschau, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+Direct+Current+Stimulation+Is+Feasible+for+Remotely+Supervised+Home+Delivery+in+Multiple+Sclerosis.">Transcranial Direct Current Stimulation Is Feasible for Remotely Supervised Home Delivery in Multiple Sclerosis.</a> Neuromodulation. 19, 824-831 (2016).</li><li>Charvet, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Remotely+Supervised+Transcranial+Direct+Current+Stimulation+Increases+the+Benefit+of+At-Home+Cognitive+Training+in+Multiple+Sclerosis.">Remotely Supervised Transcranial Direct Current Stimulation Increases the Benefit of At-Home Cognitive Training in Multiple Sclerosis.</a> Neuromodulation. , (2017).</li><li>Charvet, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Remotely-supervised+transcranial+direct+current+stimulation+(tDCS)+for+clinical+trials:+guidelines+for+technology+and+protocols.+Frontiers+in+Systems+Neuroscience.">Remotely-supervised transcranial direct current stimulation (tDCS) for clinical trials: guidelines for technology and protocols. Frontiers in Systems Neuroscience.</a> Frontiers in Systems Neuroscience. 9, 26 (2015).</li><li>Nitsche, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+direct+current+stimulation:+State+of+the+art+2008.">Transcranial direct current stimulation: State of the art 2008.</a> Brain Stimulation. 1, 206-223 (2008).</li><li>Charvet, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Remotely-supervised+transcranial+direct+current+stimulation+(tDCS)+for+clinical+trials:+guidelines+for+technology+and+protocols.">Remotely-supervised transcranial direct current stimulation (tDCS) for clinical trials: guidelines for technology and protocols.</a> Frontiers in Systems Neuroscience. 9, (2015).</li><li>Kasschau, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Protocol+for+the+Use+of+Remotely-Supervised+Transcranial+Direct+Current+Stimulation+(tDCS)+in+Multiple+Sclerosis+(MS).">A Protocol for the Use of Remotely-Supervised Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) in Multiple Sclerosis (MS).</a> Journal of Visualized Experiments. , e53542 (2015).</li><li>Lefaucheur, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence-based+guidelines+on+the+therapeutic+use+of+transcranial+direct+current+stimulation+(tDCS).">Evidence-based guidelines on the therapeutic use of transcranial direct current stimulation (tDCS).</a> Clinical Neurophysiology. 128, 56-92 (2017).</li><li>O'Neill, F., Sacco, P., Nurmikko, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+a+home-based+transcranial+direct+current+stimulation+(tDCS)+treatment+device+for+chronic+pain:+study+protocol+for+a+randomised+controlled+trial.">Evaluation of a home-based transcranial direct current stimulation (tDCS) treatment device for chronic pain: study protocol for a randomised controlled trial.</a> Trials. 16, 186 (2015).</li><li>Antal, A., Kincses, T. Z., Nitsche, M. A., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+moving+phosphene+thresholds+by+transcranial+direct+current+stimulation+of+V1+in+human.">Modulation of moving phosphene thresholds by transcranial direct current stimulation of V1 in human.</a> Neuropsychologia. 41, 1802-1807 (2003).</li><li>Halko, M., Eldaief, M., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+brain+stimulation+in+the+study+of+the+human+visual+system.">Noninvasive brain stimulation in the study of the human visual system.</a> Glaucoma. 22, 39-51 (2013).</li><li>Bikson, M., Datta, A., Elwassif, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishing+safety+limits+for+transcranial+direct+current+stimulation.">Establishing safety limits for transcranial direct current stimulation.</a> Clinical Neurophysiology. 120, 1033-1034 (2009).</li><li>Minhas, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrodes+for+high-definition+transcutaneous+DC+stimulation+for+applications+in+drug+delivery+and+electrotherapy,+including+tDCS.">Electrodes for high-definition transcutaneous DC stimulation for applications in drug delivery and electrotherapy, including tDCS.</a> Journal of Neuroscience Methods. 190, 188-197 (2010).</li></ol>

Författarna har något att avslöja.

Enheten presenteras ett adekvat användargränssnitt via LCD (vätska kristall uppvisning) och var användarvänligt och lätt att använda. Vårt hem-baserade TDC utrustning visade sig vara lämplig för långvarig användning eftersom följsamhet var högre än 90% även när deltagarna instruerades att utföra 60 hem-baserade sessioner. Detta möjliggör reproducerbarhet forskning villkor13,21 krävs för idealisering och förtroende i studier med denna enhet.
Det svårt för att upprätthålla följsamhet när forskning involverar på varandra följande sessioner utan intervaller på helgerna. Detta faktum är en av de hypoteser som uppfostrats till att motivera varför friska deltagare hade något lägre följsamhet än fibromyalgipatienter. En motivering att förklara de aktuella resultat kan också att patienter med kronisk smärta har möjligheten till smärtlindring som en drivkraft, som inte uppstår hos friska försökspersoner.
Användning av hem-baserade TDC tillåter deltagarna att välja vilken tid på dagen att få behandling, därför tillgodose patienternas scheman. Dessutom kan andra forskningsprotokoll jämföra olika tider på TDC ansökan utformas använder denna enhet, länka till andra studieområden, såsom chronobiology av smärta, till exempel. Dessutom enheten visat sig vara säker för användning med någon realtid kontroll av sessionerna på grund av dess säkerhetssystem. Enheten kan vara förkonfigurerade för ett intervall mellan sessioner, längd av stimulering, intensitet, maximal beständighet, antal kurser och aktiv eller simulerade stimulering fördefinierat av en programmerare. Det är därför möjligt att program för daglig användning av 20 min med en minimal intervall av 12 timmar mellan sessioner (eller andra konfigurationer). Sålunda, forskare kan övervaka efterlevnaden med hjälp av information som förvaras i enhetens programvara. Därför visade våra resultat att enhetens funktioner säkerställer pålitlighet och reproducerbarhet av stimulering, som är en avgörande faktor i utvecklingen av kliniska prövningar.
Elektrod-hud kontakt impedans är en viktig variabel att garantera säkerheten för TDC användning16,21. Hög impedans kan vara relaterade till dålig koppling mellan elektroden och hud eller torrhet i elektrodens svamp. Dessa situationer kan öka strömtäthet och leda till hud lesioner22. I vår studie, användning av 6 mL koksaltlösning var tillräckliga för att garantera låg kontakt impedans och var adekvat och liknande i båda grupperna.
De negativa effekterna av vår enhet skiljer sig inte från dem som rapporterats i ambulatorisk användning. Således vår hem-baserade TDC liknar traditionell utrustning, och det är möjligt, pålitlig och säker för användning hemma i på varandra följande sessioner för långsiktiga terapier, möjlighet att köra mer omfattande kliniska prövningar med större prover.

Icke-invasiv hjärnstimulering (NIBS), som transkraniell magnetisk stimulering (TMS) och TDC, framstår som ett terapeutiskt alternativ för olika villkor, till exempel neuropsykiatriska funktionsnedsättningar1,2, smärta syndrom3 ,4,5,6,7och rehabilitering8,9. TDC är en form av neurostimulering som modulerar membranet potential av nervceller i hjärnbarken av en låg intensitet likström (1-2 mA). Den elektriska strömmen appliceras direkt på hårbotten på området riktade hjärnan (dvs, primära motoriska cortex, prefrontala dorsolaterala, osv.) genom svamp indränkt elektroder med saltlösning eller gummi elektroder med konduktiv gel10. Det är en billig teknik, med enkel applicering och praktiskt taget inga biverkningar.
Men blir användningen av långsiktiga TDC ogenomförbart för många patienter med kronisk sjukdom. När vi analyserar de nuvarande bevis om TDC, kan vi konstatera att de flesta protokoll använt färre än 20 sessioner och dessutom behandling administrerades i en specialiserade center6. Det är dock en vanligaste klagomålet av patienterna att de spenderar tid och pengar att gå centrum.
I den verkliga världen finns det flera vardagliga svårigheter för patienter som får denna typ av terapi eftersom ofta de lider bångstyrigt smärta och/eller de har allvarliga psykiska eller neurologiska störningar. Många av dem har svårigheter att gå eller rullstolsburna. En idealisk enhet bör garantera sammanhängande sessioner för långsiktiga terapier samt kunna köra mer omfattande kliniska prövningar med större stickprovsstorlekar. Enheten bör dessutom ha ett block system för att garantera dosen av stimulering samtidigt undvika eventuella missbruk eller överdriven användning. Dessutom utveckling av en enhet som ska användas utan direkt tillsyn kan testa dess effektivitet i olika prover, antingen som en unik metod eller i kombination med farmakologisk behandling, kognitiva uppgifter eller fysiska funktioner11,12 . Således måste vi beakta att de upprepa sessionerna är en inneboende egenskap hos denna typ av behandling enligt en omfattande uppsättning bevis. Ett kliniskt svar kräver vanligtvis upprepade sessioner av stimulering under längre perioder5,13,14. I detta sammanhang finns det en lucka för att utveckla en bärbar TDC enhet för hemmabruk, till lägsta möjliga kostnad, som är lätt att hantera och garanterar säkerhet och fördelar observerades i studier under direkt övervakning på vårdcentraler.
För närvarande kräver den mest avancerade systemet som är tillgängliga att använda TDC hemma Fjärrhjälp, som är ett betydande hinder för storskalig behandling, särskilt på lång sikt. I själva verket i verkliga livet är det inte möjligt att upprätthålla en långsiktig intervention om patienten och operatorn fjärrstyra enheten måste vara ansluten till en videokonferens plattform samtidigt. Fjärrsupport är en barriär att bibehålla behandling eftersom både patienterna och operatören styra fjärrkontrollen behöver vara tillgängliga vid en förutbestämd tidpunkt på dagen för att behandlingen ska ske. Detta är inte praktiskt, och det återtar patientens autonomi för att avgöra vad som är det bästa tillfället för behandling sessionen enligt deras dagliga liv rutinmässiga15,16. Beaktat detta, skall en TDC-enhet som ska användas i hemmet vara praktisk och vänliga för användare. TDC enheten i denna studie är enkel och med en kort utbildning kan ge möjlighet för deltagarna att använda apparaten hemma.
En väsentlig egenskap hos vår enhet är att det var avsett för hemmabruk. Därför inkluderar vi ett block system för att undvika eventuella urskillningslösa användning. Således en otränad individ kan använda enheten och tekniken kan reproduceras över studier för att möjliggöra jämförelse av resultat mellan kliniska prövningar11,15,17. Syftar till att minska svårigheter i samband med långtidsbehandling, utvecklade vi ett protokoll som använder en hem-baserade TDC enhet; Här presenterar vi ett protokoll för en säker och enkel bärbar TDC enhet, förhindra dess felaktig användning16. Vi validerade detta protokoll av den hem-baserade TDC i både friska och fibromyalgipatienter, samt visade dess genomförbarhet som bestyrks av elektrofysiologiska parametrar (dvs., motor evoked potential), och kliniska åtgärder.
Vi ingår friska och fibromyalgipatienter i denna studie. Fibromyalgi är ett syndrom som består av kronisk utbredd muskuloskeletal smärta åtföljs av andra symptom såsom depressiva symtom, trötthet, sömnstörningar och morgonstelhet. Många patienter upplever fortsatta symtom trots inledande farmakologisk behandling vid den maximala tolererade dosen. Därför rekommenderar vi att studera olika behandlingsformer, inklusive icke-farmakologiska åtgärder såsom de nationella genomförandeorganen teknikerna, i detta sammanhang den hem-baserade TDC. TDC är en potentiellt lönsamt alternativ vid behandling av kronisk smärta, som visats i flera studier4,6,7. Utvecklingen av en hem-baserade TDC tillåter skapandet av kliniska långtidsstudier och en bättre förståelse av den kumulativa effekten av TDC för kroniska sjukdomar (dvs., kronisk smärta, depression, rehabilitering efter stroke, etc.).
Trots att TDC användningen har ökat och det finns en någorlunda stor mängd forskning om dess effekter och effekter inom en rad olika kliniska tillstånd, en förvånansvärt begränsad mängd forskning har bedrivits på att utveckla en enhet som kan vara genomförbart och ett säkert sätt används hemma. Syftet med denna studie var därför att utvärdera genomförbarheten av TDC enheten för hemmabruk (övervakning av följsamhet och kontakt impedans) hos friska försökspersoner och fibromyalgipatienter.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Fisiologic solution 0.9%</td>
			<td>Eurofarma</td>
			<td></td>
			<td>Sterile and pyrogenic solution, trilaminated packaging, 500 mL, transparent, two equal nozzles for the introdution of the equipment and the needle, protective sealing, registration at the ministery of health - 1.0043.1047.004-6</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vegetable sponge</td>
			<td>Scotch-Brite 3M</td>
			<td></td>
			<td>Vegetable sponge cloth, package with a unit of 18x22 cm. The vegetable cloth is a composite material of regenerated cellulose, cotton, dimethyl benzylammonium chloride and magnesium chloride (fungicidal substance). It has great absorption power of liquids in general. Available in colors: blue, pink and yellow.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Serynge</td>
			<td>Advantine</td>
			<td></td>
			<td>10 mL Plastic Serynge</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrodes</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Three layers electrode: Flexible Vinyl material, conductive rubber and vegetal sponge&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cap</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Neoprene of 4 mm thickness - Manufactured by Biomedical Engineering Department of Hospital de Cl&#237;nicas de Porto Alegre</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tDCS device</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Manucfated by Biomedical Engineering Department of Hospital de Cl&#237;nicas de Porto Alegre</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

home-based transcranial direct current stimulation device development: an updated protocol used at home in healthy subjects and fibromyalgia patients

Transkraniell likström stimulering (TDC) är en icke-invasiv hjärnan stimulering (NIBS) metod, som modulerar membranet potential av nervceller i hjärnbarken av en låg intensitet likström. TDC är en billig teknik med minimala biverkningar och enkel applicering. Denna neurostimulering metod har en lovande framtid att förbättra Smärtterapi, behandling av neuropsykiatriska funktionsnedsättningar och fysisk rehabilitering.
Aktuella studier visar fördelarna med att använda TDC över i rad flera sessioner. Men den dagliga förskjutningen till specialiserade centra, resekostnader och störningar i dagliga aktiviteter är några av de svårigheter som patienter. Alltså, att vara mer bekväm, lätt att använda, och inte störa dagliga åtaganden, en hem-baserade TDC var utformad. Syftet med denna studie var därför att utvärdera genomförbarheten av en bärbar TDC enhet för hemmabruk i friska och fibromyalgipatienter.
Trots ökad TDC användning och en någorlunda stor mängd forskning om effekter inom en rad olika kliniska tillstånd finns det en begränsad mängd forskning på att utveckla säkra anordningar som garanterar dosen och innehåller ett block system för att undvika överdriven användning. Därför använde vi en TDC-enhet med ett säkerhetssystem för att tillåta daglig användning för 20 minuter med en minimal intervall av 12 timmar mellan sessioner. En programmerare förkonfigurerat utrustningen, som har en neopren cap som tillåter elektrod positioner i någon församling, enligt individualiserad protokoll för behandlingar eller forskning. Efter, forskare kan bedöma effekten av behandling och dess följsamhet med information förvaras i enhetens programvara.
Resultaten tyder på att enheten är genomförbart för hemmabruk, med korrekt övervakning av följsamhet och kontakt impedans. Det fanns rapporter om några negativa effekter, som inte avviker från de som rapporterats i litteraturen i studier med behandling under direkt övervakning.

Totalt n = 20 friska rekryterades (8 män / 12 kvinnor) mellan mars 2015 och februari 2016. En deltagare uteslöts, på grund av att ha utfört endast 50% av sessionerna. Således avslutade totalt 19 försökspersoner experimentet. Genomsnittsåldern var 26,31 år (±4.89).
Totalt n = 8 fibromyalgi patienter rekryterades mellan November 2016 och April 2017 och randomiserades till två grupper: FM aktiv och FM sham. Genomsnittsåldern var 49,5 år (±8.48). Patienter som upplevt villkoret sham fick ett frågeformulär av ”bländande validering” frågar vilken stimulering som de tror de fått. Samtliga patienter svarade att de hade fått aktiv stimulering.
Vi mätte följsamhet genom att räkna antalet slutförda sessioner, som verifieras av poster på programvaran. I studien med HS, fanns det ett 90% följsamhet till den föreslagna sessioner, totalt 19 träningspass och 171 giltig sessioner (totalt: 190). I studien med patienter som FM, fanns det en 94% följsamhet till den föreslagna stimulering sessioner, totalt åtta träningspass och 227 giltig sessioner för FM aktiva och 225 giltig sessioner för FM sham (totalt: 460). Det totala antalet giltiga sessioner i friska och fibromyalgi provet var 650 sessioner, med övergripande följsamhet av 93%.
Kontakta impedans urvalet av HS hade ett medelvärde på 2,93 (±1.04) och studien med FM patienter (endast aktiv TDC) var 2,82 (±1.15). Medelvärdet av kontakt impedans med hänsyn till båda exemplaren (n = 416) var 2,87 (±1.13) (figur 9).
Biverkningar var likvärdiga mellan grupperna HS och FM aktiv (även om gruppen FM hade vissa objekt oftare än gruppen HS). Sham gruppen hade biverkningar, men dessa var mindre än de som finns i de andra grupperna (figur 10).
Totalt n = 47 sessioner utfördes inte av deltagarna (HS = 19 och FM = 28). Motiveringen var: prescheduled sociala aktiviteter, glömska och tekniska problem i kabel och batteri. Tre deltagare behövde ersätta batteriet, som inte laddas korrekt. Ingen av deltagarna avbröt en session vid stimulering. När enheten presenterade krånglar, har ändrats, eller deltagaren var inriktade på att lösa problemet. Inga fall förblivit olöst.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57614/57614fig1.jpg"> Figur 1 : Flödet av studien Detaljer för studiens utformning - friska och fibromyalgipatienter.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57614/57614fig2v2.jpg"> Figur 2 : Schematisk ritning av elektroden byggandet (A) höger sida Visa. ()B) vänster sidovy. ()C) övre vyn. ()D) botten Visa.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57614/57614fig3.jpg"> Figur 3 : Stimulering område (A) område för stimulering friska försökspersoner: anodal stimulering över vänster M1 och katodal stimulering över contra-laterala supra-orbital område. (B) området av stimulering FM patienter: DLPFC-området, med anodal stimulering över vänster sida.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57614/57614fig4.jpg"> Figur 4 : Skärm sekvens (A) öppningsskärmen. (B) batteriets status. (C) datum och tid. (D) kommando ”bära den gemensamma jordbrukspolitiken”. (E) kommandot ”injicera saltlösning”. (F) kommando för att starta sessionen. (G) början av stimulering.
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57614/57614fig5.jpg"> Figur 5 : Spara sessionen när stimulering upphör Efter slutet av stimulering, TDC enheten automatiskt talenten bort och stimulering upphör, spara sessionen.
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57614/57614fig6.jpg"> Figur 6 : Larm varningsskärmen (A) hög motståndskraft. (B) larm varning: ”justera den gemensamma jordbrukspolitiken och injicera extra saltlösning”.
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57614/57614fig7v2.jpg"> Figur 7 : Stäng ner skärmen om sessionen måste stoppas vid stimulering Om sessionen måste stoppas vid stimulering, kan den centrala knappen pressas för några sekunder, följt genom att trycka på växeln strömbrytare och ett meddelande ”stängde”? visas.
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57614/57614fig8.jpg"> Figur 8 : Typiska kurvor av strömstyrkan jämfört med Kontakta impedans under en TDC-session Ett exempel på nuvarande intensitet och kontakt impedans kurvor (friska ämne). Strömstyrkan (mA): röda linjen. Motstånd (kΩ): blå linje. <a href="/files/ftp_upload/57614/57614fig8large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57614/57614fig9.jpg"> Figur 9 : Kontakta impedans Medelvärdet av kontakt impedans - friska försökspersoner och den fibromyalgi patienter aktiva TDC (n = 416).
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57614/57614fig10.jpg"> Figur 10 : Resultat av negativa effekter Jämförelse mellan grupper av deltagare: friska (HS), aktiva TDC fibromyalgipatienter (FM aktiva) och sham TDC fibromyalgipatienter (FM sham). <a href="/files/ftp_upload/57614/57614fig10large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Home-Based Transcranial Direct Current Stimulation Device Development: An Updated Protocol Used at Home in Healthy Subjects and Fibromyalgia Patients at JoVE.

Home-Based Transcranial Direct Current Stimulation Device Development: An Updated Protocol Used at Home in Healthy Subjects and Fibromyalgia Patients

Hem-baserade Transcranial Direct nuvarande stimulering enheten utveckling: En uppdaterad protokoll som används hemma hos friska försökspersoner och fibromyalgipatienter

Denna studie ger en uppdaterad hem-baserade TDC-protokoll som gör det möjligt för patienter att få de positiva effekterna av TDC hemma med en lättanvänd enhet med inställningar för kontroll av användning och dosering, förbättra genomförbarheten för långvarig användning hemma.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive brain stimulation (NIBS) method, which modulates the membrane potential of neurons in the ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Utilizing Transcranial Magnetic Stimulation to Study the Human Neuromuscular System

Använda transkraniell magnetisk stimulering för att studera mänskliga neuromuskulära systemet

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has been in use for more than 20 years 1, and has grown exponentially in popularity over the past decade.  While ...

Utilizing Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation to Improve Language Function in Stroke Patients with Chronic Non-fluent Aphasia

Använda Upprepande transkraniell magnetisk stimulering för att förbättra språk-funktion hos strokepatienter med kroniska icke-flytande afasi

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has been shown to significantly improve language function in patients with non-fluent aphasia1. In this ...

Technique and Considerations in the Use of 4x1 Ring High-definition Transcranial Direct Current Stimulation (HD-tDCS)

Technique and Considerations in the Use of 4x1 Ring High-definition Transcranial Direct Current Stimulation HD-tDCS

Teknik och överväganden i användningen av 4x1 ring HD-Transkraniell likström stimulering (HD-TFF)

High-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS) has recently been developed as a noninvasive brain stimulation approach that increases ...

A Protocol for the Use of Remotely-Supervised Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) in Multiple Sclerosis (MS)

A Protocol for the Use of Remotely-Supervised Transcranial Direct Current Stimulation tDCS in Multiple Sclerosis MS

Ett protokoll för användning av fjärr-Övervakad transkraniell likström stimulering (TFF) i multipel skleros (MS)

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses low amplitude direct currents to alter cortical ...

A Multimodal Imaging- and Stimulation-based Method of Evaluating Connectivity-related Brain Excitability in Patients with Epilepsy

En Multimodal Imaging- och stimulering baserad metod för att utvärdera Connectivity relaterade hjämretbarhet i patienter med epilepsi

Resting-state functional connectivity MRI (rs-fcMRI) is a technique that identifies connectivity between different brain regions based on correlations ...

Development of a Direct Pulp-capping Model for the Evaluation of Pulpal Wound Healing and Reparative Dentin Formation in Mice

Utveckling av en direkt Pulp-tak modell för utvärdering av pulpa sårläkning och Reparativ Dentin bildning hos möss

Dental pulp is a vital organ of a tooth fully protected by enamel and dentin. When the pulp is exposed due to cariogenic or iatrogenic injuries, it is ...

A Detailed Protocol for Physiological Parameters Acquisition and Analysis in Neurosurgical Critical Patients

Ett detaljerat protokoll för fysiologiska parametrar förvärv och analys i Neurokirurgiska kritiska patienter

Intracranial pressure (ICP) monitoring is now widely used in neurosurgical critical patients. Besides mean ICP value, the ICP derived parameters such as ...

Updated Technique for Reliable, Easy, and Tolerated Transcranial Electrical Stimulation Including Transcranial Direct Current Stimulation

Uppdaterad teknik för tillförlitlig, lätt och tolererad Transkrakal elektrisk stimulering inklusive Transkrakala likströms stimulering

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive method of neuromodulation using low-intensity direct electrical currents. This method of ...

Integration of Brain Tissue Saturation Monitoring in Cardiopulmonary Exercise Testing in Patients with Heart Failure

Integration av hjärnan vävnad mättnad övervakning i Cardiopulmonary utöva testning hos patienter med hjärtsvikt

Cerebral hypo-oxygenation during rest or exercise negatively impacts the exercise capacity of patients with heart failure with reduced ejection fraction ...

Virtual Prism Adaptation Therapy: Protocol for Validation in Healthy Adults

Virtual Prisma Anpassningsterapi: Protokoll för validering hos friska vuxna

Hemispatial neglect is a common impairment after stroke. It is associated with poor functional and social outcomes. Therefore, an adequate intervention is ...