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

Studien ble finansiert av China Postdoctoral Science Foundation finansiert prosjekt (2019M652854) og Natural Science Foundation of Guangdong, Kina (Grant No. 2020A1515010077).

Informer alle deltakerne om studien og be dem signere det informerte samtykkeskjemaet før studiestart. Den nåværende protokollen ble godkjent av Forskningsetisk komité for det tilknyttede hjernesykehuset ved Guangzhou Medical University.
MERK: I denne dobbeltblinde studien ble pasienter med depresjon tilfeldig delt inn i to grupper. I den eksperimentelle gruppen er stimuleringsmål plassert av den DLPFC-sgACC-baserte individualiserte lokasjonsmetoden (Se 3.3 for detaljert beskrivelse). Må...

SgACC er ansvarlig for emosjonell behandling og spiller en viktig rolle i stressregulering 16,17,18. En studie antyder at målretting på en underregion av DLPFC som viser sterkest funksjonell anti-tilkobling med sgACC (6, 16, -10) kan forbedre den antidepressive effekten25. Derfor er nøyaktig tildeling av dette målet det kritiske trinnet i denne protokollen. Før stimuleringen bør hjernens grenser mer...

Alvorlig depressiv lidelse (MDD) er preget av betydelig og vedvarende depresjon, og i mer alvorlige tilfeller kan pasienter møte hallusinasjoner og / eller vrangforestillinger 1,2. Sammenlignet med befolkningen generelt er risikoen for selvmord blant MDD-pasienter ca. 20 ganger høyere3. Mens medisinering for tiden er den mest brukte behandlingen for MDD, mangler 30% - 50% av pasientene tilstrekkelig respons på antidepressiva4. For responderne har symptomforbedringen en tendens til å vises etter en relativt lang latent periode og ledsages av bivirkninger. Psykoterapi, selv om det er effektivt for noen pasienter, er kostbart og tidkrevende. Det er derfor nødvendig med en tryggere og mer effektiv behandling for MDD.
Repeterende transkraniell magnetisk stimulering (rTMS) er en ikke-invasiv og sikker teknikk og er godkjent for behandling av ulike psykiske lidelser 5,6,7. Selv om den terapeutiske mekanismen fortsatt er uklar, ble rTMS spekulert i å fungere ved å regulere aktiviteten til de stimulerte hjerneregionene og den nevrale plastisiteten 8,9,10, og dermed normalisere spesifikke funksjonelle nettverk 10,11,12. rTMS forårsaker også nettverkseffekt, noe som fremkaller endringer i fjerntliggende hjerneområder gjennom tilkoblingsveier, noe som fører til en forsterket terapeutisk effekt13. Selv om rTMS endrer hjerneaktivitet umiddelbart og robust, er responsraten i behandlingen av MDD bare ca. 18%14. Hovedårsaken kan være unøyaktig plassering av stimuleringsmål15.
Den subgenuelle fremre cingulate cortex (sgACC) er hovedsakelig ansvarlig for emosjonell behandling og spiller en rolle i å regulere responsen på stressende hendelser, emosjonell respons på interne og eksterne stimuli og følelsesmessig uttrykk 16,17,18. Denne underregionen av ACC deler betydelig strukturell og funksjonell tilkobling med hjernebarken og det limbiske systemet19,20. Interessant nok har studier vist at poststimuleringsaktiviteten til dette området er nært knyttet til den kliniske effekten av TMS. For eksempel gikk blodstrømmen av sgACC ned etter et kurs av TMS rettet mot høyre dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), som var forbundet med lindring av depressive symptomer21. Vink et al.8 fant at stimulering rettet mot DLPFC ble forplantet til sgACC, og antydet at sgACC-aktivitet kan være en biomarkør for behandlingsresponsen til TMS. Ifølge tidligere undersøkelser foreslo Fox og kollegene22 at målretting på en underregion av DLPFC som viser sterkest funksjonell anti-tilkobling med sgACC (MNI-koordinat: 6, 16, -10) forbedrer den antidepressive effekten. Her demonstrerer vi en studieprotokoll som tar sikte på å undersøke denne hypotesen.

<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 å oppnå større klinisk effekt forventes en revolusjon i behandlingen for alvorlig depressiv lidelse (MDD). Repeterende transkraniell magnetisk stimulering (rTMS) er en ikke-invasiv og sikker nevromoduleringsteknikk som umiddelbart endrer hjerneaktiviteten. Til tross for den brede anvendelsen i behandlingen av MDD, er behandlingsresponsen fortsatt forskjellig blant individer, noe som kan tilskrives unøyaktig posisjonering av stimuleringsmålet. Vår studie tar sikte på å undersøke om den funksjonelle magnetiske resonansavbildningen (fMRI)-assistert posisjonering forbedrer effekten av rTMS ved behandling av depresjon. Vi har til hensikt å identifisere og stimulere underregionen av dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) i MDD med sterkest anti-korrelasjon med den subgenuelle fremre cingulate cortex (sgACC), og å gjennomføre en komparativ undersøkelse av denne nye metoden og den tradisjonelle 5 cm regelen. For å oppnå mer presis stimulering ble begge metodene anvendt under veiledning av nevronavigeringssystem. Vi forventet at TMS-behandlingen med individualisert posisjonering basert på funksjonstilkobling for hviletilstand kan vise bedre klinisk effekt enn 5 cm-metoden.

ROI-wise FC-analyse bør vise at sgACC er betydelig anti-korrelert med DLPFC, der den sterkeste negative korrelasjonen er stimulansmålet som skal velges. Signifikant antikorrelasjon mellom sgACC-DLPFC funksjonell tilkobling og behandlingsresponsen bør finnes i korrelasjonsanalysen33.
Den nåværende protokollen er basert på en innovativ TMS-målrettingsmetode som ingen tidligere studier har brukt. Her presenterer vi resultater fra en fMRI-guidet TMS-studie som anvend...

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 nåværende protokollen beskriver anvendelsen av repeterende transkraniell magnetisk stimulering (rTMS), hvor en underregion av dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) med den sterkeste funksjonelle antikorrelasjonen med den subgenuelle fremre cingulate cortex (sgACC) var plassert som stimuleringsmål under hjelp av et fMRI-basert nevronavigeringssystem.

Individualisert rTMS-behandling for depresjon ved hjelp av en fMRI-basert målrettingsmetode

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

Variasjonen av stimulerte mål på tvers av DLPFC kan utgjøre det meste av effekten av heterogenitet av rTMS. Denne metoden hjelper deg med å finne det effektive målet nøyaktig. Forskjellene mellom individuelle hjerner kan føre til unøyaktig stimuleringsmål ved den tradisjonelle fem cm-regelen.Denne protokollen gir en strategi for å skaffe seg det individuelle stimuleremålet for hvert emne. Denne teknikken kan bidra til å forbedre nøyaktigheten av posisjonering og muligens forbedre behandlingsresponsen av depresjon. Demonstrere prosedyren vil være Min Zhang og Xin Luo, et par medlemmer fra laboratoriet mitt.Begynn med å velge subgenuell fremre cingulate cortex, eller sgACC, som interesseområde, eller avkastning, med en radius på 10 millimeter. Fjern det hvite stoffet og cerebrospinalvæsken i avkastningen basert på Harvard-Oxford kortikale atlas. ved hjelp av en grå materiesannsynlighetsterskel på 0,25.Trekk ut gjennomsnittstidsforløpet for avkastningen. For å generere funksjonell tilkobling, eller FC, kart, beregne Pearsons korrelasjonskoeffisienter mellom avkastningen og dorsolateral prefrontal cortex, eller DLPFC, på en voxel-klok måte. Normaliser hver korrelasjonskoeffisient ved hjelp av Fishers r-til-z-transformasjon.Ifølge FC kartet, identifisere topp koordinaten i DLPFC med den største Pearsons anti-korrelasjonskoeffisient med sgACC. Dette er underregionen av DLPFC med den sterkeste negative FC med sgACC, som senere vil bli målrettet i transkraniell magnetisk stimulering, eller TMS, behandling for den eksperimentelle gruppen. For å begynne å bestemme hvilemotorterskelen, eller RMT, og registrere hotspotet for hvert emne, be pasienten om å lene seg tilbake og slappe av.Sett deretter to opptakselektroder på tråkking på høyre hånd og en referanseelektrode på den benete delen av håndleddet. Stimulere motoren hotspot med 10 påfølgende stimuleringer med ulike intensiteter, i mellomtiden registrere antallnar muskel sammentrekninger. Identifiser minimum TMS-intensitet der et motorisk fremkalt potensial på større enn eller lik 50 mikrovolt registreres minst fem ganger, og definer det som pasientens RMT.Vurdere alvorlighetsgraden av depresjon ved hjelp av kliniske vekter som beskrevet i Klinisk datainnsamling. Utfør TMS-behandlingen to ganger om dagen i 10 dager. Hvis du vil opprette en ny pasientoppføring, velger du alternativet Opprett ny pasient .Skriv inn pasientens ID-nummer eller navn i tekstboksen. Hvis du deretter vil legge de strukturelle MR-bildene over på navigasjonssystemet, velger du Importer pasientens MR, og deretter importerer du pasientens strukturelle bilde og velger bildetypen. Opprett en individuell hodemodell, og definer stimuleringsmålet ved først å trykke på Angi MR-fiducials-knappen.Plasser trådkorset på forskjellige steder i MR-bildet som nevnt i manuskriptet. Trykk på Opprett hodemodell, og velg Manuell hjernesegmentering. Og juster terskelen til hodebunnen, den nedre hjernen og den øvre hjernen.Klikk på Definer mål for å fortsette. Velg Målindikator-siden, og klikk Gå til MR-koordinater for å angi koordinaten til behandlingsmålet som identifisert tidligere, og trykk deretter Gå til. Trykk Legg til merke for å gi punktet et navn.Hvis du vil kalibrere spolen, klikker du først fortsett til nevronavigasjon. I tekstboksen velger du riktig type verktøy som skal brukes i behandlingen. Kontroller at alle referanseverktøyene er synlige for det infrarøde kameraet.Trykk deretter på Valider spole, og sett spissen av pekeren på det merkede spolepunktet. Trykk på Valider når indikatoren for hvert verktøy blir grønn. Velg pasientens navn eller ID på Velg pasient-siden.Klikk deretter på Velg mål på neste side. Velg Les målmarkører for å bla gjennom målfilen. Importer filen, og velg målet.Klikk på Definer koordinatsystem. Sett et hodebånd med et referanseverktøy på pasienten. Forsikre deg om at spolesporeren og referanseverktøyet er i visjonen til navigasjonssystemet.Plasser spissen på nasion og begge tragiene i sin tur. Trykk på den grønne knappen på fjernkontrollen hver gang indikatoren på en markør blir grønn. Beveg pekerens spiss kontinuerlig over toppen av hodet.Trykk på knappen på fjernkontrollen for å fortsette. Trykk Neuronavigation, og sett stimuleringsintensiteten til 100 % RMT på Active Coil-siden. Velg Stimuler på mål for å se målet på hodemodellen på nettet.Når spolen samsvarer med målkorset og indikatorteksten blir grønn, stimulerer du. Forbered og start behandlingen direkte fra spolekalibreringstrinnet hvis pasientens oppføring er opprettet før. Gjennomføre oppfølgingsvurderinger på dag én, dag 28 og dag 56 etter hele behandlingsforløpet.Svarprosenten blant 23 MDD-pasienter viste seg å være 90,48 %19 av 22 deltakere oppfylte remisjonskriteriene i intensjonsanalysen. Resultatene av kliniske vurderinger etter TMS-behandling ble beregnet for alle pasientene. Ved å nøyaktig finne det effektive målet for rTMS, kan denne teknikken forbedre behandlingen av depresjon og også gi nye ideer til behandling av behandlingsresistent depresjon.

Research

JoVE Journal

Behavior

Using Chronic Social Stress to Model Postpartum Depression in Lactating Rodents

Ved hjelp av kronisk sosialt stress å Model fødselsdepresjon i Diegivende Gnagere

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 av en fMRI studie som undersøker Trodde Suppression i Unge kvinner med, og på risiko, for depresjon

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 Package uten Escape Extinction å Adresse Mat 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 av klinisk depresjon med Repetitive Deep Transkranial magnetisk stimulering Bruke Brainsway H1-spiral

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

Hvordan bruke H1 Deep Transkranial magnetisk stimulering Coil for Vilkår enn depresjon

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 å indusere en depresjon-lignende oppførsel 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

Evaluere anti-depressive effekten av Xiaoyaosan på kronisk-stresset 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 arterien okklusjon Technique for inducing post-takts depresjon 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 Protocol for inducing depresjon-lignende oppførsel 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

Frykt inkubasjon ved hjelp av en utvidet frykt-condition protokoll for rotter

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