Name: individualized rtms treatment for depression using an fmri-based targeting method
Uploaded: 2021-08-02T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Individualized rTMS Treatment for Depression using an fMRI-Based Targeting Method at JoVE.com

Undersøgelsen blev finansieret af China Postdoctoral Science Foundation finansieret projekt (2019M652854) og Natural Science Foundation of Guangdong, Kina (Grant No. 2020A1515010077).

Informer alle deltagere om undersøgelsen, og bed dem om at underskrive den informerede samtykkeformular inden undersøgelsens start. Den nuværende protokol blev godkendt af den videnskabsetiske komité på affiliated brain hospital ved Guangzhou Medical University.
BEMÆRK: I denne dobbeltblindede undersøgelse blev patienter med depression tilfældigt opdelt i to grupper. I forsøgsgruppen er stimuleringsmål placeret ved hjælp af den DLPFC-sgACC-baserede individualiserede placeringsmetode...

SgACC er ansvarlig for følelsesmæssig behandling og spiller en vigtig rolle i stressregulering 16,17,18. En undersøgelse tyder på, at målretning mod en underregion af DLPFC, der viser den stærkeste funktionelle anti-forbindelse med sgACC (6, 16, -10), kan forbedre den antidepressive virkning25. Derfor er netop lokalisering af dette mål det kritiske trin i denne protokol. Før stimuleringen skal hje...

Major depressiv lidelse (MDD) er karakteriseret ved betydelig og vedvarende depression, og i mere alvorlige tilfælde kan patienter støde på hallucinationer og / eller vrangforestillinger 1,2. Sammenlignet med den generelle befolkning er risikoen for selvmord blandt MDD-patienter ca. 20 gange højere3. Mens medicin i øjeblikket er den mest anvendte behandling for MDD, mangler 30% - 50% af patienterne tilstrækkelig respons på antidepressiva4. For respondenterne har symptomforbedringen tendens til at forekomme efter en relativt lang latent periode og ledsages af bivirkninger. Psykoterapi, selvom det er effektivt for nogle patienter, er dyrt og tidskrævende. Der er derfor et presserende behov for en sikrere og mere effektiv behandling af medicinsk udstyr.
Gentagen transkraniel magnetisk stimulering (rTMS) er en ikke-invasiv og sikker teknik og er godkendt til behandling af forskellige psykiske lidelser 5,6,7. Selvom dens terapeutiske mekanisme forbliver uklar, blev rTMS spekuleret i at virke ved at regulere aktiviteten af de stimulerede hjerneområder og den neurale plasticitet 8,9,10 og dermed normalisere specifikke funktionelle netværk 10,11,12. rTMS forårsager også netværkseffekt, som fremkalder ændringer i fjerntliggende hjerneområder gennem forbindelsesveje, hvilket fører til en forstærket terapeutisk effekt13. Selvom rTMS ændrer hjerneaktiviteten øjeblikkeligt og robust, er dens responsrate ved behandling af MDD kun ca. 18%14. Hovedårsagen kan være den unøjagtige placering af stimuleringsmål15.
Den subgenuale anterior cingulate cortex (sgACC) er hovedsageligt ansvarlig for følelsesmæssig behandling og spiller en rolle i reguleringen af reaktionen på stressende begivenheder, følelsesmæssig reaktion på interne og eksterne stimuli og følelsesmæssigt udtryk 16,17,18. Denne underregion af ACC deler betydelig strukturel og funktionel forbindelse med hjernebarken og det limbiske system19,20. Interessant nok har undersøgelser vist, at poststimuleringsaktiviteten i dette område er tæt forbundet med den kliniske effekt af TMS. For eksempel faldt blodgennemstrømningen af sgACC efter et forløb af TMS målrettet mod den højre dorsolaterale præfrontale cortex (DLPFC), som var forbundet med lindring af depressive symptomer21. Vink et al.8 fandt, at stimulering målrettet mod DLPFC blev forplantet til sgACC, og foreslog, at sgACC-aktivitet kan være en biomarkør for behandlingsresponset af TMS. Ifølge tidligere undersøgelser foreslog Fox og kolleger22, at målretning mod en underregion af DLPFC, der viser stærkeste funktionelle anti-tilslutning med sgACC (MNI-koordinat: 6, 16, -10) forbedrer den antidepressive virkning. Her demonstrerer vi en undersøgelsesprotokol med det formål at undersøge denne hypotese.

<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

For at opnå større klinisk effekt forventes en revolution i behandlingen af alvorlig depressiv lidelse (MDD). Gentagen transkraniel magnetisk stimulering (rTMS) er en ikke-invasiv og sikker neuromodulationsteknik, der straks ændrer hjerneaktivitet. På trods af dets brede anvendelse i behandlingen af MDD forbliver behandlingsresponset forskelligt blandt individer, hvilket kan tilskrives den unøjagtige positionering af stimuleringsmålet. Vores undersøgelse har til formål at undersøge, om den funktionelle magnetiske resonansbilleddannelse (fMRI) -assisterede positionering forbedrer effektiviteten af rTMS til behandling af depression. Vi har til hensigt at identificere og stimulere subregionen af dorsolateral præfrontal cortex (DLPFC) i MDD med stærkeste antikorrelation med den subgenuale anterior cingulate cortex (sgACC) og at foretage en sammenlignende undersøgelse af denne nye metode og den traditionelle 5-cm regel. For at opnå mere præcis stimulering blev begge metoder anvendt under vejledning af neuronavigationssystemet. Vi forventede, at TMS-behandlingen med individualiseret positionering baseret på funktionel forbindelse i hviletilstand kan vise bedre klinisk effekt end 5-cm-metoden.

ROI-wise FC-analyse skal vise, at sgACC er signifikant antikorreleret med DLPFC, hvor den stærkeste negative korrelation er det stimulusmål, der skal vælges. Signifikant antikorrelation mellem sgACC-DLPFC funktionel forbindelse og behandlingsresponset bør findes i korrelationsanalysen33.
Den nuværende protokol er baseret på en innovativ TMS-målretningsmetode, som ingen tidligere undersøgelser har anvendt. Her præsenterer vi resultater fra et fMRI-guidet TMS-for...

Watch this Scientific Journal Video about Individualized rTMS Treatment for Depression using an fMRI-Based Targeting Method at JoVE.com

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

Den nuværende protokol beskriver anvendelsen af gentagen transkraniel magnetisk stimulering (rTMS), hvor en underregion af den dorsolaterale præfrontale cortex (DLPFC) med den stærkeste funktionelle antikorrelation med den subgenuale anterior cingulate cortex (sgACC) var placeret som stimuleringsmålet under hjælp af et fMRI-baseret neuronavigationssystem.

Individualiseret rTMS-behandling af depression ved hjælp af en fMRI-baseret målretningsmetode

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

Variationen af stimulerede mål på tværs af DLPFC kan tegne sig for det meste af effektiviteten heterogenitet af rTMS. Denne metode hjælper med at lokalisere det effektive mål præcist. Forskellene mellem individuelle hjerner kan føre til unøjagtigt stimuleringsmål efter den traditionelle fem cm-regel.Denne protokol giver en strategi for at erhverve det individuelle stimuleringsmål for hvert emne. Denne teknik kan hjælpe med at forbedre nøjagtigheden af positionering og muligvis forbedre behandlingsresponset for depression. Demonstration af proceduren vil være Min Zhang og Xin Luo, et par medlemmer fra mit laboratorium.Begynd med at vælge den subgenuale anterior cingulate cortex eller sgACC som interesseområde eller ROI med en radius på 10 millimeter. Fjern det hvide stof og cerebrospinalvæsken i ROI baseret på Harvard-Oxford kortikale atlas. ved hjælp af en sandsynlighedstærskel for gråt stof på 0,25.Uddrag det gennemsnitlige tidsforløb for ROI. For at generere den funktionelle forbindelse eller FC, kort, beregne Pearsons korrelationskoefficienter mellem ROI og dorsolateral præfrontal cortex eller DLPFC på en voxel-klog måde. Normaliser hver korrelationskoefficient ved hjælp af Fishers r-to-z-transformation.Ifølge FC-kortet skal du identificere topkoordinaten i DLPFC med den største Pearsons antikorrelationskoefficient med sgACC. Dette er underregionen af DLPFC med den stærkeste negative FC med sgACC, som senere vil blive målrettet i den transkranielle magnetiske stimulering eller TMS-behandling for den eksperimentelle gruppe. For at begynde at bestemme hvilemotortærsklen eller RMT og registrere hotspot for hvert emne skal du instruere patienten om at læne sig tilbage og slappe af.Sæt derefter to optageelektroder på højre hånd og en referenceelektrode på den benede del af håndleddet. Stimuler det motoriske hotspot med 10 på hinanden følgende stimuleringer med forskellige intensiteter, i mellemtiden registrere antallet af thenar muskelkontraktioner. Identificer den mindste TMS-intensitet, hvormed et motorfremkaldt potentiale på større end eller lig med 50 mikrovolt registreres mindst fem gange, og definer det som patientens RMT.Vurder sværhedsgraden af depression ved hjælp af kliniske skalaer som beskrevet i Klinisk dataindsamling. Udfør TMS-behandlingen to gange om dagen i 10 dage. Hvis du vil oprette en ny patientpost, skal du vælge indstillingen Opret ny patient.Indtast patientens id-nummer eller navn i tekstfeltet. Hvis du derefter vil overlejre de strukturelle MR-billeder på navigationssystemet, skal du vælge Importer patient-MR og derefter importere patientens strukturelle billede og vælge billedtypen. Opret en individuel hovedmodel, og definer stimuleringsmålet ved først at trykke på knappen Angiv MR-fiducialer.Placer trådkorset forskellige steder i MR-billedet som nævnt i manuskriptet. Tryk på Opret hovedmodel, og vælg Manuel hjernesegmentering. Og juster tærsklen til hovedbunden, den nedre hjerne og den øvre hjerne.Klik på Definer mål for at fortsætte. Vælg siden Målmarkør, og klik på Gå til MR-koordinater for at indtaste koordinaten for behandlingsmålet som identificeret tidligere, og tryk derefter på Gå til. Tryk på Tilføj markør for at navngive punktet.For at kalibrere spolen skal du først klikke på Fortsæt til neuronavigation. I tekstfeltet skal du vælge den rigtige type værktøjer, der skal bruges i behandlingen. Sørg for, at alle referenceværktøjer er i det infrarøde kameras synsvinkel.Tryk derefter på Valider spole, og sæt spidsen af markøren på det markerede spolepunkt. Tryk på Valider, når indikatoren for hvert værktøj bliver grøn. Vælg patientens navn eller id på siden Vælg patient.Klik derefter på Vælg mål på næste side. Vælg Læs målmærker for at gennemse filen med mål. Importer filen, og vælg målet.Klik på Definer koordinatsystem. Sæt et pandebånd med et referenceværktøj på patienten. Sørg for, at spolesporingen og referenceværktøjet er i navigationssystemets vision.Placer markørens spids på nasion og begge tragi efter tur. Tryk på den grønne knap på fjernbetjeningen, hver gang indikatoren for en markør bliver grøn. Flyt kontinuerligt markørens spids over toppen af hovedet.Tryk på knappen på fjernbetjeningen for at fortsætte. Tryk på Neuronavigation, og på siden Active Coil skal du indstille stimuleringsintensiteten til 100% RMT. Vælg Stimuler på mål for at se målet på hovedmodellen online.Når spolen matcher målkorset, og indikatorteksten bliver grøn, skal du stimulere. Forbered og start behandlingen direkte fra spolekalibreringstrinnet, hvis patientens indtastning er oprettet før. Gennemfør opfølgende vurderinger på dag ét, dag 28 og dag 56 efter hele behandlingsforløbet.Responsraten blandt 23 MDD-patienter viste sig at være 90,48%19 af 22 deltagere opfyldte remissionskriterierne i intent-to-treat-analysen. Scoren for kliniske vurderinger efter TMS-behandling blev beregnet for alle patienterne. Ved præcist at lokalisere det effektive mål for rTMS kan denne teknik forbedre behandlingen af depression og også give nye ideer til behandling af behandlingsresistent depression.

Research

JoVE Journal

Behavior

Using Chronic Social Stress to Model Postpartum Depression in Lactating Rodents

Brug Kronisk Social Stress til model fødselsdepression hos diegivende Gnavere

Exposure to chronic stress is a reliable predictor of depressive disorders, and social stress is a common ethologically relevant stressor in both animals ...

Design and Implementation of an fMRI Study Examining Thought Suppression in Young Women with, and At-risk, for Depression

Design og implementering af en fMRI undersøgelse af, Troede Suppression i Unge Piger med, og At-risiko, for depression

Ruminative brooding is associated with increased vulnerability to major depression. Individuals who regularly ruminate will often try to reduce the ...

A Treatment Package without Escape Extinction to Address Food Selectivity

En behandling pakke uden flugt Extinction at Adresse Food Selektivitet

Feeding difficulties and feeding disorders are a commonly occurring problem for young children, particularly children with developmental delays including ...

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

Behandling Klinisk depression med Gentagne Deep Transcranial magnetisk stimulation Brug af Brainsway H1-spole

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

How to Use the H1 Deep Transcranial Magnetic Stimulation Coil for Conditions Other than Depression

Sådan bruges H1 Deep Transcranial magnetisk stimulation Coil for betingelser Andre end depression

Deep transcranial magnetic stimulation (dTMS) is a relatively new technique that uses different coils for the treatment of different neuropathologies. The ...

A New Method for Inducing a Depression-Like Behavior in Rats

En ny metode for at fremkalde en Depression-lignende adfærd i rotter

Contagious depression is a phenomenon that is yet to be fully recognized and this stems from insufficient material on the subject. At the moment, there is ...

Evaluating the Anti-depression Effect of Xiaoyaosan on Chronically-stressed Mice

Evaluering af anti-depressiv effekt af Xiaoyaosan på kronisk stressede mus

In addition to the standardized use of antidepressant medications and psychotherapy, the usage of traditional Chinese medicine has lead to an overall ...

A Middle Cerebral Artery Occlusion Technique for Inducing Post-stroke Depression in Rats

En Middle cerebral arterie okklusion teknik til inducerende post-slagtilfælde depression i rotter

Post-stroke depression (PSD) is the most recurrent of all psychiatric complications resulting from an ischemic stroke. A greater majority (about 60%) of ...

A Chronic Immobilization Stress Protocol for Inducing Depression-Like Behavior in Mice

En kronisk immobilisering stress protokol for inducerende depression-lignende adfærd i mus

Depression is not yet fully understood, but various causative factors have been reported. Recently, the prevalence of depression has increased. However, ...

Fear Incubation Using an Extended Fear-Conditioning Protocol for Rats

Frygt inkubation ved hjælp af en udvidet Fear-Conditioning Protokol for rotter

Emotional memory has been primarily studied with fear-conditioning paradigms. Fear conditioning is a form of learning through which individuals learn the ...