Name: individualized rtms treatment for depression using an fmri-based targeting method
Uploaded: 2021-08-02T13:30:00
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本研究由中国博士后科学基金资助项目（2019M652854）和中国广东省自然科学基金（批准号：2020A1515010077）资助。

告知所有参与者有关研究的信息，并要求他们在研究开始前签署知情同意书。本方案经广州医科大学附属脑医院研究伦理委员会批准。
注意：在这项双盲研究中，抑郁症患者被随机分为两组。在实验组中，刺激目标通过基于DLPFC-sgACC的个性化定位方法定位（详见3.3）。对照组的目标通过平均5-cm方法获得（即（-41，16，54））22。
1. 参与者?...

sgACC负责情绪处理，并在压力调节16，17，18中发挥重要作用。一项研究表明，靶向与sgACC（6，16，-10）表现出最强功能抗连通性的DLPFC次区域可以增强抗抑郁作用25。因此，精确定位此目标是该协议的关键步骤。在刺激之前，应在神经导航的帮助下准确标出大脑的边界，并仔细记录头部以确保头部模型的准确性?...

重性抑郁障碍（MDD）的特征是显着和持续的抑郁症，在更严重的情况下，患者可能会遇到幻觉和/或妄想1，2。与一般人群相比，MDD患者的自杀风险高出约20倍3。虽然药物是目前最常用的MDD治疗方法，但30%-50%的患者缺乏对抗抑郁药的充分反应4。对于应答者来说，症状改善往往在相对较长的潜伏期后出现，并伴有副作用。心理治疗虽然对某些患者有效，但成本高昂且耗时。因此，迫切需要更安全、更有效的MDD治疗。
重复经颅磁刺激（rTMS）是一种非侵入性和安全的技术，已被批准用于治疗各种精神障碍5，6，7。尽管其治疗机制尚不清楚，但据推测，rTMS通过调节受刺激大脑区域的活动和神经可塑性8，9，10起作用，从而使特定的功能网络10，11，12正常化。rTMS还引起网络效应，其通过连接途径唤起远程大脑区域的变化，导致放大的治疗效果13。虽然rTMS可以立即而有力地改变大脑活动，但其在MDD治疗中的反应率仅为18%左右14。主要原因可能是刺激目标15的位置不准确。
亚属前扣带皮层（sgACC）主要负责情绪处理，并在调节对压力事件的反应，对内部和外部刺激的情绪反应以及情绪表达中发挥作用16，17，18。ACC的这个次区域与大脑皮层和边缘系统共享大量的结构和功能连接19，20。有趣的是，研究表明，该区域的刺激后活动与TMS的临床疗效密切相关。例如，在针对右背外侧前额叶皮层（DLPFC）的TMS疗程后，sgACC的血流量减少，这与缓解抑郁症状有关21。Vink等人发现靶 向DLPFC的刺激被传播到sgACC，并提出sgACC活性可以是TMS治疗反应的生物标志物。根据之前的研究，Fox及其同事22提出，靶向DLPFC的一个次区域，该次区域与sgACC（MNI坐标：6，16，-10）显示出最强的功能抗连通性，可以增强抗抑郁作用。在这里，我们展示了一个旨在检验这一假设的研究方案。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3T Philips Achieva MRI scanner</td>
			<td>Philips</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Harvard/Oxford cortical template</td>
			<td>http://www.cma.mgh.harva rd.edu/</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATLAB</td>
			<td>MathWorks</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SPM12</td>
			<td>http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>The Visor2 system</td>
			<td>ANT Neuro</td>
			<td></td>
			<td>The Visor2 software, the optical tracking system, tracking tools and calibration board are part of the visor2 system.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TMS device</td>
			<td>Magstim, Carmarthenshire, UK</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

individualized rtms treatment for depression using an fmri-based targeting method

为了获得更大的临床疗效，重度抑郁症（MDD）的治疗革命备受期待。重复性经颅磁刺激（rTMS）是一种非侵入性和安全的神经调节技术，可立即改变大脑活动。尽管在MDD的治疗中应用广泛，但治疗反应在个体之间仍然不同，这可能是由于刺激靶点的定位不准确。我们的研究旨在研究功能性磁共振成像（fMRI）辅助定位是否能提高rTMS治疗抑郁症的疗效。我们打算鉴定和刺激MDD中背外侧前额叶皮层（DLPFC）的分区域，该分区域与亚属前扣带皮层（sgACC）具有最强的抗相关性，并对这种新方法和传统的5-cm规则进行比较研究。为了实现更精确的刺激，在神经导航系统的指导下应用了这两种方法。我们预计，基于静息状态功能连接的个体化定位TMS治疗可能比5-cm方法显示出更好的临床疗效。

ROI方面的FC分析应该表明，sgACC与DLPFC具有显着的反相关性，其中最强的负相关是要选择的刺激目标。sgACC-DLPFC功能连接性与治疗反应之间的显著反相关性应在相关性分析33中找到。
目前的方案基于一种创新的TMS靶向方法，以前没有研究应用过。在这里，我们介绍一项应用传统5厘米方法的fMRI指导TMS试验的结果。该研究34 提出了一种新的治疗?...

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Individualized rTMS Treatment for Depression using an fMRI-Based Targeting Method

本方案描述了重复经颅磁刺激（rTMS）的应用，其中背外侧前额叶皮层（DLPFC）的一个子区域与亚属前扣带皮层（sgACC）具有最强的功能反相关，位于基于fMRI的神经导航系统的辅助下作为刺激靶标。

使用基于fMRI的靶向方法对抑郁症进行个体化的rTMS治疗

To achieve greater clinical efficacy, a revolution in treatment for major depressive disorder (MDD) is highly anticipated. Repetitive transcranial ...

DLPFC中受刺激靶标的变化可能解释了rTMS疗效异质性的大部分原因。这种方法有助于精确定位有效目标。个体大脑之间的差异可能导致传统的五厘米规则的刺激目标不准确。该协议提供了一种策略来获取每个受试者的个体刺激靶标。该技术可能有助于提高定位的准确性，并可能改善抑郁症的治疗反应。演示该程序的将是张敏和罗鑫，他们是我实验室的几名成员。首先选择亚属前扣带皮层或 sgACC 作为感兴趣区域或 ROI，半径为 10 毫米。根据哈佛-牛津皮质图谱去除ROI中的白质和脑脊液。使用灰质概率阈值为 0.25。提取 ROI 的平均时间过程。要生成功能连通性或 FC 图，请以体素方式计算 ROI 与背外侧前额叶皮层 （DLPFC） 之间的 Pearson 相关系数。使用费舍尔的 r 到 z 变换对每个相关系数进行归一化。根据 FC 图，用 sgACC 确定具有最大皮尔逊反相关系数的 DLPFC 中的峰坐标。这是DLPFC的次区域，其阴性FC与sgACC最强，稍后将在实验组的经颅磁刺激或TMS治疗中靶向。要开始确定静息运动阈值（RMT）并记录每个受试者的热点，请指示患者坐下来放松。然后，在右手的耳上放置两个记录电极，在手腕的骨质部分放置一个参比电极。用10次不同强度的连续刺激刺激运动热点，同时记录肌肉收缩的次数。确定至少五次记录大于或等于50微伏的运动诱发电位的最小TMS强度，并将其定义为患者的RMT。使用临床量表评估抑郁症的严重程度，如临床数据收集中所述。每天进行两次TMS治疗，持续10天。要创建新的患者条目，请选择创建新患者选项。在文本框中输入患者的 ID 号或姓名。然后，要将结构MRI图像叠加到导航系统上，请选择导入患者MRI，然后导入患者的结构图像并选择图像类型。创建单个头部模型，并通过首先按“指定MRI基准”按钮来定义刺激目标。将十字准线放在手稿中提到的MRI图像中的不同位置。按创建头部模型，然后选择手动大脑分割。并调整头皮，下脑和上脑的阈值。单击“定义目标”以继续。选择“目标标记”页，然后单击“转到 MRI 坐标”以输入先前确定的治疗目标的坐标，然后按“转到”。按添加标记为点命名。要校准线圈，请首先单击“继续导航”。在文本框中，选择要在治疗中使用的正确类型的工具。确保所有参考工具都在红外热像仪的视野中。然后按“验证线圈”，并将指针的尖端放在标记的线圈点上。当每个工具的指示器变为绿色时，按验证。在“选择患者”页面上选择患者的姓名或 ID。然后，单击下一页上的“选择目标”。选择“读取目标标记”以浏览目标文件。导入文件，然后选择目标。单击定义坐标系。在患者身上戴上带有参考工具的头带。确保线圈跟踪器和参考工具在导航系统的视野中。将指针的尖端放在鼻孔上，然后依次将两者放在背心上。每次标记的指示灯变为绿色时，按下遥控器上的绿色按钮。连续将指针的尖端移到头顶上。按遥控器上的按钮继续。按神经导航，然后在“有源线圈”页面上，将刺激强度设置为 100% RMT。选择“在目标处刺激”以在线查看头部模型上的目标。当线圈与目标十字准线匹配且指示文字变为绿色时，刺激。如果患者之前已经创建过进入，请直接从线圈校准步骤准备并开始治疗。在整个疗程后的第一天，第28天和第56天进行随访评估。在意向治疗分析中，23名MDD患者的反应率为90.48%19，其中22名受试者符合缓解标准。计算所有患者的TMS治疗后临床评估评分。通过精确定位rTMS的有效靶点，该技术可以改善抑郁症的治疗，并为治疗难治性抑郁症提供新的思路。

Research

JoVE Journal

Behavior

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科研

行为学

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