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

L’étude a été financée par le projet financé par la China Postdoctoral Science Foundation (2019M652854) et la Natural Science Foundation of Guangdong, Chine (subvention n ° 2020A1515010077).

Informez tous les participants de l’étude et demandez-leur de signer le formulaire de consentement éclairé avant le début de l’étude. Le présent protocole a été approuvé par le Comité d’éthique de la recherche de l’Hôpital du cerveau affilié de l’Université de médecine de Guangzhou.
REMARQUE: Dans cette étude en double aveugle, les patients souffrant de dépression ont été divisés au hasard en deux groupes. Dans le groupe expérimental, les cibles de stimulation so...

Le sgACC est responsable du traitement émotionnel et joue un rôle important dans la régulation du stress 16,17,18. Une étude suggère que le ciblage sur une sous-région de DLPFC qui montre l’anti-connectivité fonctionnelle la plus forte avec sgACC (6, 16, -10) peut améliorer l’effet antidépresseur25. Par conséquent, la localisation précise de cette cible est l’étape critique de ce protoco...

Le trouble dépressif majeur (TDM) se caractérise par une dépression importante et persistante et, dans les cas plus graves, les patients peuvent présenter des hallucinations et/ou des délires 1,2. Par rapport à la population générale, le risque de suicide chez les patients atteints de TDM est environ 20 fois plus élevé3. Alors que les médicaments sont actuellement le traitement le plus utilisé pour le TDM, 30% à 50% des patients n’ont pas de réponse adéquate aux antidépresseurs4. Pour les répondeurs, l’amélioration des symptômes a tendance à apparaître après une période de latence relativement longue et s’accompagne d’effets secondaires. La psychothérapie, bien qu’efficace pour certains patients, est coûteuse et prend beaucoup de temps. Un traitement plus sûr et plus efficace pour le TDM est donc nécessaire de toute urgence.
La stimulation magnétique transcrânienne répétitive (SMTr) est une technique non invasive et sûre qui a été approuvée pour le traitement de divers troubles mentaux 5,6,7. Bien que son mécanisme thérapeutique reste incertain, on a supposé que la SMTr fonctionnait en régulant l’activité des régions cérébrales stimulées et la plasticité neuronale 8,9,10, normalisant ainsi des réseaux fonctionnels spécifiques 10,11,12. La SMTr provoque également un effet de réseau, qui évoque des changements dans les zones cérébrales éloignées par des voies de connexion, conduisant à un effet thérapeutique amplifié13. Bien que la SMTr modifie l’activité cérébrale immédiatement et de manière robuste, son taux de réponse dans le traitement du TDM n’est que d’environ 18 %14. La raison principale peut être l’emplacement inexact des cibles de stimulation15.
Le cortex cingulaire antérieur sous-géniel (sgACC) est principalement responsable du traitement émotionnel et joue un rôle dans la régulation de la réponse aux événements stressants, de la réponse émotionnelle aux stimuli internes et externes et de l’expression émotionnelle 16,17,18. Cette sous-région de l’ACC partage une connectivité structurelle et fonctionnelle substantielle avec le cortex cérébral et le système limbique19,20. Fait intéressant, des études ont montré que l’activité post-stimulation de cette zone est étroitement liée à l’efficacité clinique de la SMT. Par exemple, le flux sanguin de sgACC a diminué après une cure de SMT ciblée sur le cortex préfrontal dorsolatéral droit (DLPFC), ce qui a été associé au soulagement des symptômes dépressifs21. Vink et al.8 ont constaté que la stimulation ciblée sur DLPFC était propagée à sgACC, et ont suggéré que l’activité sgACC peut être un biomarqueur de la réponse thérapeutique de TMS. Selon des recherches antérieures, Fox et ses collègues22 ont proposé que le ciblage sur une sous-région de DLPFC qui montre l’anti-connectivité fonctionnelle la plus forte avec sgACC (coordonnée MNI: 6, 16, -10) améliore l’effet antidépresseur. Ici, nous démontrons un protocole d’étude visant à examiner cette hypothèse.

<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

Pour obtenir une plus grande efficacité clinique, une révolution dans le traitement du trouble dépressif majeur (TDM) est très attendue. La stimulation magnétique transcrânienne répétitive (SMTr) est une technique de neuromodulation non invasive et sûre qui modifie immédiatement l’activité cérébrale. Malgré sa large application dans le traitement du TDM, la réponse au traitement reste différente d’une personne à l’autre, ce qui peut être attribuable au positionnement inexact de la cible de stimulation. Notre étude vise à examiner si le positionnement assisté par imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) améliore l’efficacité de la SMTr dans le traitement de la dépression. Nous avons l’intention d’identifier et de stimuler la sous-région du cortex préfrontal dorsolatéral (DLPFC) dans le TDM avec la plus forte anti-corrélation avec le cortex cingulaire antérieur sous-genuel (SGACC), et de mener une étude comparative de cette nouvelle méthode et de la règle traditionnelle des 5 cm. Pour obtenir une stimulation plus précise, les deux méthodes ont été appliquées sous la direction du système de neuronavigation. Nous nous attendions à ce que le traitement TMS avec un positionnement individualisé basé sur la connectivité fonctionnelle de l’état de repos puisse montrer une meilleure efficacité clinique que la méthode des 5 cm.

L’analyse FC en termes de ROI devrait montrer que le sgACC est significativement anti-corrélé avec le DLPFC, dans lequel la corrélation négative la plus forte est la cible de stimulus à choisir. Une anti-corrélation significative entre la connectivité fonctionnelle sgACC-DLPFC et la réponse au traitement doit être trouvée dans l’analyse de corrélation33.
Le protocole actuel est basé sur une méthode innovante de ciblage TMS qu’aucune étude antérieure...

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

Le présent protocole décrit l’application de la stimulation magnétique transcrânienne répétitive (SMTr), où une sous-région du cortex préfrontal dorsolatéral (DLPFC) avec l’anticorrélation fonctionnelle la plus forte avec le cortex cingulaire antérieur sous-génital (SGACC) était située comme cible de stimulation à l’aide d’un système de neuronavigation basé sur l’IRMf.

Traitement individualisé de la SMTr pour la dépression à l’aide d’une méthode de ciblage basée sur l’IRMf

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

La variation des cibles stimulées dans le DLPFC peut expliquer la majeure partie de l’hétérogénéité d’efficacité de la SMTr. Cette méthode aide à localiser la cible efficace avec précision. Les différences entre les cerveaux individuels peuvent conduire à une cible de stimulation inexacte selon la règle traditionnelle des cinq cm.Ce protocole fournit une stratégie pour acquérir la cible de stimulation individuelle pour chaque sujet. Cette technique peut aider à améliorer la précision du positionnement et éventuellement améliorer la réponse au traitement de la dépression. Min Zhang et Xin Luo, un couple de membres de mon laboratoire, feront la démonstration de la procédure.Commencez par sélectionner le cortex cingulaire antérieur sous-genuel, ou sgACC, comme région d’intérêt, ou ROI, avec un rayon de 10 millimètres. Retirez la substance blanche et le liquide céphalo-rachidien dans le roi basé sur l’atlas cortical Harvard-Oxford. en utilisant un seuil de probabilité de matière grise de 0,25.Extrayez l’évolution moyenne du retour sur investissement. Pour générer la carte de connectivité fonctionnelle, ou FC, calculez les coefficients de corrélation de Pearson entre le retour sur investissement et le cortex préfrontal dorsolatéral, ou DLPFC, de manière voxel. Normalisez chaque coefficient de corrélation à l’aide de la transformation r-to-z de Fisher.Selon la carte FC, identifiez la coordonnée de pic dans DLPFC avec le plus grand coefficient anti-corrélation de Pearson avec sgACC. C’est la sous-région du DLPFC avec le FC négatif le plus fort avec sgACC, qui sera ensuite ciblé dans le traitement par stimulation magnétique transcrânienne, ou TMS, pour le groupe expérimental. Pour commencer à déterminer le seuil moteur au repos, ou RMT, et à enregistrer le point chaud pour chaque sujet, demandez au patient de s’asseoir et de se détendre.Ensuite, placez deux électrodes d’enregistrement sur le thénar de la main droite et une électrode de référence sur la partie osseuse du poignet. Stimulez le point chaud moteur avec 10 stimulations consécutives avec différentes intensités, tout en enregistrant le nombre de contractions musculaires thénar. Identifier l’intensité minimale de TMS à laquelle un potentiel évoqué par le moteur supérieur ou égal à 50 microvolts est enregistré au moins cinq fois, et le définir comme RMT du patient.Évaluer la gravité de la dépression à l’aide d’échelles cliniques décrites dans la section Collecte de données cliniques. Effectuez le traitement TMS deux fois par jour pendant 10 jours. Pour créer une entrée de patient, sélectionnez l’option Créer un nouveau patient.Entrez le numéro d’identification ou le nom du patient dans la zone de texte. Ensuite, pour superposer les images IRM structurelles sur le système de navigation, sélectionnez Importer l’IRM du patient, puis importez l’image structurelle du patient et sélectionnez le type d’image. Créez un modèle de tête individuel et définissez la cible de stimulation en appuyant d’abord sur le bouton Spécifier les fiducials IRM.Placez le réticule à différents endroits de l’image IRM comme mentionné dans le manuscrit. Appuyez sur Create Head Model (Créer un modèle de tête), puis sélectionnez Segmentation manuelle du cerveau (Manual Brain Segmentation). Et ajustez le seuil du cuir chevelu, du cerveau inférieur et du cerveau supérieur.Cliquez sur Définir la cible pour continuer. Sélectionnez la page Marqueur cible, puis cliquez sur Accéder aux coordonnées irmiennes pour saisir les coordonnées de la cible de traitement identifiée précédemment, puis appuyez sur Atteindre. Appuyez sur Ajouter un marqueur pour nommer le point.Pour calibrer la bobine, cliquez d’abord sur Passer à la neuronavigation. Dans la zone de texte, sélectionnez le bon type d’outils à utiliser dans le traitement. Assurez-vous que tous les outils de référence sont dans la vue de la caméra infrarouge.Appuyez ensuite sur Valider la bobine et placez la pointe du pointeur sur le point de bobine marqué. Appuyez sur Valider lorsque l’indicateur de chaque outil devient vert. Sélectionnez le nom ou l’ID du patient sur la page Sélectionner un patient.Ensuite, cliquez sur Sélectionner les cibles sur la page suivante. Choisissez Lire les marqueurs cibles pour parcourir le fichier des cibles. Importez le fichier et sélectionnez la cible.Cliquez sur Définir le repère. Mettez un bandeau avec un outil de référence sur le patient. Assurez-vous que le tracker de bobine et l’outil de référence sont dans la vision du système de navigation.Placez la pointe du pointeur sur nasion et les deux tragi à tour de rôle. Appuyez sur le bouton vert de la télécommande chaque fois que l’indicateur d’un marqueur devient vert. Déplacez continuellement la pointe du pointeur sur le dessus de la tête.Appuyez sur le bouton de la télécommande pour continuer. Appuyez sur Neuronavigation et, sur la page Active Coil, réglez l’intensité de la stimulation sur 100% RMT. Choisissez Stimuler aux cibles pour voir la cible sur le modèle de tête en ligne.Lorsque la bobine correspond au réticule cible et que le texte de l’indicateur devient vert, stimulez. Préparez et commencez le traitement directement à partir de l’étape d’étalonnage de la bobine si l’entrée du patient a été créée auparavant. Effectuer des évaluations de suivi le premier jour, le jour 28 et le jour 56 après tout le traitement.Le taux de réponse chez 23 patients atteints de TDM s’est avéré être de 90,48 %19 des 22 participants répondaient aux critères de rémission dans l’analyse en intention de traiter. Les scores des évaluations cliniques post-traitement TMS ont été calculés pour tous les patients. En localisant avec précision la cible efficace de la SMTr, cette technique peut améliorer le traitement de la dépression et également fournir de nouvelles idées pour le traitement de la dépression résistante au traitement.

Research

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Behavior

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