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

De studie werd gefinancierd door het door de China Postdoctoral Science Foundation gefinancierde project (2019M652854) en de Natural Science Foundation van Guangdong, China (Grant No. 2020A1515010077).

Informeer alle deelnemers over het onderzoek en vraag hen om het geïnformeerde toestemmingsformulier te ondertekenen voordat het onderzoek begint. Het huidige protocol is goedgekeurd door de Research Ethics Committee van het Affiliated Brain Hospital van de Guangzhou Medical University.
OPMERKING: In deze dubbelblinde studie werden patiënten met een depressie willekeurig verdeeld in twee groepen. In de experimentele groep worden stimulatiedoelen gelokaliseerd door de op DLPFC-sgACC gebaseerd...

De sgACC is verantwoordelijk voor emotionele verwerking en speelt een belangrijke rol in stressregulatie 16,17,18. Een studie suggereert dat het richten op een subregio van DLPFC die de sterkste functionele anti-connectiviteit met sgACC vertoont (6, 16, -10) het antidepressieve effect kan versterken25. Daarom is het precies lokaliseren van dit doel de kritieke stap van dit protocol. Vóór de stimulatie m...

Depressieve stoornis (MDD) wordt gekenmerkt door significante en aanhoudende depressie, en in meer ernstige gevallen kunnen patiënten hallucinaties en / of wanen tegenkomen 1,2. Vergeleken met de algemene bevolking is het risico op zelfmoord bij MDD-patiënten ongeveer 20 keer hoger3. Hoewel medicatie momenteel de meest gebruikte behandeling voor MDD is, ontbreekt 30% - 50% van de patiënten aan adequate respons op antidepressiva4. Voor de responders verschijnt de symptoomverbetering meestal na een relatief lange latente periode en gaat gepaard met bijwerkingen. Psychotherapie, hoewel effectief voor sommige patiënten, is kostbaar en tijdrovend. Een veiligere en effectievere behandeling van MDD is daarom dringend nodig.
Repetitieve transcraniële magnetische stimulatie (rTMS) is een niet-invasieve en veilige techniek en is goedgekeurd voor de behandeling van verschillende psychische stoornissen 5,6,7. Hoewel het therapeutische mechanisme onduidelijk blijft, werd gespeculeerd dat rTMS zou werken door de activiteit van de gestimuleerde hersengebieden en de neurale plasticiteit 8,9,10 te reguleren, waardoor specifieke functionele netwerken worden genormaliseerd 10,11,12. rTMS veroorzaakt ook een netwerkeffect, dat veranderingen in afgelegen hersengebieden oproept via verbindingswegen, wat leidt tot een versterkt therapeutisch effect13. Hoewel rTMS de hersenactiviteit onmiddellijk en robuust verandert, is het responspercentage bij de behandeling van MDD slechts ongeveer 18%14. De belangrijkste reden kan de onnauwkeurige locatie van stimulatiedoelen15 zijn.
De subgenuale anterior cingulate cortex (sgACC) is voornamelijk verantwoordelijk voor emotionele verwerking en speelt een rol bij het reguleren van de reactie op stressvolle gebeurtenissen, emotionele reactie op interne en externe stimuli en emotionele expressie 16,17,18. Deze subregio van ACC deelt substantiële structurele en functionele connectiviteit met de hersenschors en het limbisch systeem 19,20. Interessant is dat studies hebben aangetoond dat de poststimulatieactiviteit van dit gebied nauw verband houdt met de klinische werkzaamheid van TMS. De bloedstroom van sgACC nam bijvoorbeeld af na een tmskuur gericht op de rechter dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC), die geassocieerd was met de verlichting van depressieve symptomen21. Vink et al.8 vonden dat stimulatie gericht op DLPFC werd gepropageerd naar sgACC, en suggereerden dat sgACC-activiteit een biomarker kan zijn van de behandelingsrespons van TMS. Volgens eerdere onderzoeken stelden Fox en collega's22 voor dat targeting op een subregio van DLPFC die de sterkste functionele anti-connectiviteit vertoont met sgACC (MNI-coördinaat: 6, 16, -10) het antidepressieve effect versterkt. Hier demonstreren we een studieprotocol dat gericht is op het onderzoeken van deze hypothese.

<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

Om een grotere klinische werkzaamheid te bereiken, wordt een revolutie in de behandeling van depressieve stoornis (MDD) langverwacht. Repetitieve transcraniële magnetische stimulatie (rTMS) is een niet-invasieve en veilige neuromodulatietechniek die de hersenactiviteit onmiddellijk verandert. Ondanks de brede toepassing ervan in de behandeling voor MDD, blijft de behandelingsrespons verschillend tussen individuen, wat kan worden toegeschreven aan de onnauwkeurige positionering van het stimulatiedoel. Onze studie is bedoeld om te onderzoeken of de functionele magnetische resonantie beeldvorming (fMRI) -geassisteerde positionering de werkzaamheid van rTMS bij de behandeling van depressie verbetert. We zijn van plan om de subregio dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC) in MDD te identificeren en te stimuleren met de sterkste anticorrelatie met de subgenuale anterior cingulate cortex (sgACC), en een vergelijkend onderzoek uit te voeren naar deze nieuwe methode en de traditionele 5-cm regel. Om nauwkeurigere stimulatie te bereiken, werden beide methoden toegepast onder begeleiding van het neuronavigatiesysteem. We verwachtten dat de TMS-behandeling met geïndividualiseerde positionering op basis van functionele connectiviteit in rusttoestand een betere klinische werkzaamheid zou kunnen vertonen dan de 5-cm-methode.

ROI-wise FC-analyse moet aantonen dat sgACC significant anti-gecorreleerd is met DLPFC, waarbij de sterkste negatieve correlatie het te kiezen stimulusdoel is. Significante anticorrelatie tussen de functionele connectiviteit sgACC-DLPFC en de behandelingsrespons moet worden gevonden in de correlatieanalyse33.
Het huidige protocol is gebaseerd op een innovatieve TMS-targetingmethode die geen eerdere studies hebben toegepast. Hier presenteren we de resultaten van een fMRI...

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

Het huidige protocol beschrijft de toepassing van repetitieve transcraniële magnetische stimulatie (rTMS), waarbij een subregio van de dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC) met de sterkste functionele anticorrelatie met de subgenuale anterieure cingulate cortex (sgACC) zich bevond als het stimulatiedoel onder de hulp van een op fMRI gebaseerd neuronavigatiesysteem.

Geïndividualiseerde rTMS-behandeling voor depressie met behulp van een op fMRI gebaseerde targetingmethode

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

De variatie van gestimuleerde doelen in de DLPFC kan het grootste deel van de werkzaamheid heterogeniteit van rTMS verklaren. Deze methode helpt bij het nauwkeurig lokaliseren van het effectieve doelwit. De verschillen tussen individuele hersenen kunnen leiden tot onnauwkeurig stimulatiedoel volgens de traditionele vijf cm-regel.Dit protocol biedt een strategie om het individuele stimulerende doel voor elk onderwerp te verwerven. Deze techniek kan helpen de nauwkeurigheid van de positionering te verbeteren en mogelijk de behandelingsrespons van depressie te verbeteren. De procedure wordt gedemonstreerd door Min Zhang en Xin Luo, een paar leden van mijn laboratorium.Begin met het selecteren van de subgenuale anterieure cingulate cortex, of sgACC, als het interessegebied of ROI, met een straal van 10 millimeter. Verwijder de witte stof en hersenvocht in de ROI op basis van de Corticale Atlas van Harvard-Oxford. met een grijze stof waarschijnlijkheidsdrempel van 0,25.Extraheer het gemiddelde tijdsverloop van de ROI. Om de functionele connectiviteit, of FC, in kaart te brengen, berekent u pearson's correlatiecoëfficiënten tussen de ROI en dorsolaterale prefrontale cortex, of DLPFC, op een voxel-gewijze manier. Normaliseer elke correlatiecoëfficiënt met behulp van Fisher's r-to-z-transformatie.Identificeer volgens de FC-kaart de piekcoördinaat in DLPFC met de grootste Pearson's anticorrelatiecoëfficiënt met sgACC. Dit is de subregio van DLPFC met de sterkste negatieve FC met sgACC, die later zal worden gericht in de transcraniële magnetische stimulatie, of TMS, behandeling voor de experimentele groep. Om te beginnen met het bepalen van de rustmotorische drempel, of RMT, en het opnemen van de hotspot voor elk onderwerp, instrueert u de patiënt om achterover te leunen en te ontspannen.Plaats vervolgens twee opname-elektroden op de thenar van de rechterhand en een referentie-elektrode op het benige deel van de pols. Stimuleer de motorische hotspot met 10 opeenvolgende stimulaties met verschillende intensiteiten, terwijl u ondertussen het aantal thenar spiercontracties registreert. Identificeer de minimale TMS-intensiteit waarbij een motorisch opgewekt potentieel van meer dan of gelijk aan 50 microvolts ten minste vijf keer wordt geregistreerd en definieer het als de RMT van de patiënt.Beoordeel de ernst van depressie met behulp van klinische schalen zoals beschreven in Clinical Data Collection. Voer de TMS-behandeling twee keer per dag gedurende 10 dagen uit. Als u een nieuwe patiëntvermelding wilt maken, selecteert u de optie Nieuwe patiënt maken.Voer het ID-nummer of de naam van de patiënt in het tekstvak in. Als u vervolgens de structurele MRI-beelden op het navigatiesysteem wilt plaatsen, selecteert u MRI van de patiënt importeren en importeert u vervolgens het structurele beeld van de patiënt en selecteert u het afbeeldingstype. Maak een individueel hoofdmodel en definieer het stimulatiedoel door eerst op de knop MRI-fiducials opgeven te drukken.Plaats het vizier op verschillende plekken in het MRI-beeld zoals vermeld in het manuscript. Druk op Hoofdmodel maken en selecteer Handmatige hersensegmentatie. En pas de drempel van de hoofdhuid, de onderste hersenen en de bovenste hersenen aan.Klik op Doel definiëren om door te gaan. Selecteer de pagina Doelmarker en klik op Ga naar MRI-coördinaten om de coördinaat van het eerder geïdentificeerde behandelingsdoel in te voeren en druk vervolgens op Ga naar. Druk op Markering toevoegen om het punt een naam te geven.Om de spoel te kalibreren, klikt u eerst op Doorgaan naar neuronavigatie. Selecteer in het tekstvak het juiste type hulpmiddelen dat bij de behandeling moet worden gebruikt. Zorg ervoor dat alle referentiehulpmiddelen zich in het zicht van de infraroodcamera bevinden.Druk vervolgens op Coil valideren en plaats de punt van de aanwijzer op het gemarkeerde spoelpunt. Druk op Valideren wanneer de indicator van elk gereedschap groen wordt. Selecteer de naam of ID van de patiënt op de pagina Patiënt selecteren.Klik vervolgens op Selecteer doelen op de volgende pagina. Kies Doelmarkeringen lezen om door het bestand met doelen te bladeren. Importeer het bestand en selecteer het doel.Klik op Coördinatensysteem definiëren. Doe een hoofdband met een referentietool op de patiënt. Zorg ervoor dat de coil tracker en de referentietool zich in het zicht van het navigatiesysteem bevinden.Plaats de punt van de aanwijzer op nasion en beide tragi's om de beurt. Druk op de groene knop op de afstandsbediening telkens wanneer de indicator van een markering groen wordt. Beweeg continu de punt van de aanwijzer over de bovenkant van het hoofd.Druk op de knop op de afstandsbediening om door te gaan. Druk op Neuronavigation en stel op de pagina Active Coil de stimulatie-intensiteit in op 100%RMT. Kies Stimuleren bij doelen om het doel online op het hoofdmodel te zien.Wanneer de spoel overeenkomt met het doelkruishaar en de indicatortekst groen wordt, stimuleer dan. Bereid de behandeling voor en start de behandeling direct vanuit de spoelkalibratiestap als de ingang van de patiënt eerder is gemaakt. Voer follow-upbeoordelingen uit op dag één, dag 28 en dag 56 na de hele behandelingskuur.Het responspercentage bij 23 MDD-patiënten bleek 90,48% te zijn 19 van de 22 deelnemers voldeed aan de remissiecriteria in de intent-to-treat-analyse. De scores van klinische beoordelingen na tms-behandeling werden berekend voor alle patiënten. Door het effectieve doelwit van rTMS nauwkeurig te lokaliseren, kan deze techniek de behandeling van depressie verbeteren en ook nieuwe ideeën bieden voor de behandeling van behandelingsresistente depressie.

Research

JoVE Journal

Behavior

Using Chronic Social Stress to Model Postpartum Depression in Lactating Rodents

Met behulp van Chronische Sociale Stress om model postnatale depressie bij zogende Knaagdieren

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

Ontwerp en implementatie van een fMRI studie naar Dacht Onderdrukking in jonge vrouwen met en At-risico, voor depressie

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

Een behandeling van de verpakking zonder Escape Extinction aan Adres Eten Selectiviteit

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

De behandeling van een klinische depressie met Repetitive Deep transcraniële magnetische stimulatie Met behulp van de Brainsway H1-coil

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

Hoe de H1 Deep transcraniële magnetische stimulatie Coil gebruiken voor andere voorwaarden dan Depressie

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

Een nieuwe methode voor het induceren van een depressie-achtige werking in ratten

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

Evaluatie van het Effect van de anti-depressie van Xiaoyaosan op muizen chronisch-benadrukt

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

Een middelste cerebrale slagader occlusie techniek voor het induceren van post-takt depressie bij ratten

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

Een chronisch immobilisatie stress protocol voor het induceren van depressie-achtig gedrag bij muizen

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

Angst Incubatie met behulp van een uitgebreide Angst-Conditioning Protocol voor ratten

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