Summary
Ao administrar a estimulação transcraniana de corrente direta (tDCS), a preparação e a colocação de eletrodos reprodutíveis são vitais para uma sessão tolerada e eficaz. O objetivo deste artigo é demonstrar procedimentos modernos atualizados de configuração para a administração de tDCS e técnicas de estimulação elétrica transcraniana relacionadas, como estimulação transcraniana de corrente alternada (tACS).
Abstract
A estimulação transcraniana de corrente direta (tDCS) é um método não invasivo de neuromodulação usando correntes elétricas diretas de baixa intensidade. Este método de estimulação cerebral apresenta várias vantagens potenciais em comparação com outras técnicas, pois é não invasivo, rentável, amplamente destacável e bem tolerado forneceu equipamentos e protocolos adequados. Mesmo que o tDCS seja aparentemente simples de executar, a administração correta da sessão tDCS, especialmente o posicionamento e preparação do eletrodo, é vital para garantir a reprodutibilidade e a tolerabilidade. As etapas de posicionamento e preparação de eletrodos são tradicionalmente também as mais demoradas e propensas a erros. Para enfrentar esses desafios, as técnicas modernas de tDCS, usando capacetes de posição fixa e eletrodos de esponja pré-montados, reduzem a complexidade e o tempo de configuração, garantindo também que os eletrodos sejam consistentemente colocados como pretendido. Esses métodos modernos de tDCS apresentam vantagens para ambientes de pesquisa, clínica e supervisionados remotamente (em casa). Este artigo fornece um guia abrangente passo a passo para administrar uma sessão tDCS usando capacete de posição fixa e eletrodos de esponja pré-montados. Este guia demonstra tDCS usando montagens comumente aplicadas destinadas ao córtex motor e para estimulação do córtex pré-frontal dorsolateral (DLPFC). Conforme descrito, a seleção do tamanho da cabeça e do capacete específico da montagem automatiza o posicionamento do eletrodo. Eletrodos snap pré-saturados totalmente montados são simplesmente afixados aos conectores snap-conectores de posição definida no arnês. O método moderno tdcs é mostrado para reduzir o tempo de configuração e reduzir os erros para os operadores iniciantes e especialistas. Os métodos descritos neste artigo podem ser adaptados a diferentes aplicações de tDCS, bem como outras formas de estimulação elétrica transcraniana (tES), como estimulação transcraniana de corrente alternada (tACS) e estimulação transcraniana de ruído aleatório (tRNS ). No entanto, uma vez que o tES é específico do aplicativo, conforme apropriado, qualquer receita de métodos é personalizada para acomodar recursos específicos de assunto, indicação, ambiente e resultado.
Introduction
Estimulação transcraniana de corrente direta (tDCS) é uma técnica de estimulação cerebral não invasiva capaz de modular excitabilidade cortical1,2. Durante o tDCS, uma corrente constante de baixa intensidade, tipicamente 1-2 miliamperes (mA), flui de um eletrodo de ânodo para um eletrodo cátodo gerando um campo elétrico fraco através do córtex3,4. Os protocolos convencionais tDCS são considerados tolerados e seguros5. Os efeitos de uma sessão de tDCS pode durar vários minutos após a conclusão da sessão6 com sessões repetidas produzindo mudanças mais duradouras na função cerebral7,8. O perfil de tolerabilidade e o potencial para produzir mudanças agudas ou duradouras fazem do tDCS um candidato para uma variedade de intervenções e tratamentos9,10,11. Enquanto as perguntas permanecem sobre a dose ideal de tDCS12, incluindo o papel da intensidade13, polaridade7 e focalidade3, a importância de controlar a colocação de eletrodos para reprodutibilidade de neuromodulação é aceita. Além disso, a preparação para eletrodos também sustenta a tolerabilidade e preocupações relacionadas, como a confiabilidade cega14. Enquanto tDCS tem vantagens práticas sobre outros métodos de estimulação cerebral, devido à sua relação custo-eficácia, portabilidade, facilidade de uso e tolerabilidade; no entanto, a aparente simplicidade e adaptabilidade da técnica não desculpa a má preparação do eletrodo e a técnica de colocação14.
De fato, a aparente simplicidade do tDCS, em alguns casos, incentivou a atenção insuficiente para equipamentos adequados, suprimentos e treinamento do operador14. Em primeiro lugar, a colocação confiável de eletrodos é necessária para a reprodutibilidade. O posicionamento dos eletrodos tDCS no couro cabeludo normalmente segue o sistema 10-20, que é um método utilizado para a colocação e aplicação de eletrodos eletroencefalografia (EEG). No método tDCS convencional, isso envolve a medição de fita para estabelecer a localização do eletrodo, com várias medidas em cada sessão15,16,17. Um marcador é usado para rotular as posições do couro cabeludo. Há potencial para que esse processo resulte em variabilidade de colocação de eletrodos (por exemplo, quão confiável vários operadores posicionam a fita métrica), especialmente altas condições de taxa de rendimento - embora o treinamento e a certificação rigorosos do operador possam mitigar a variabilidade. No método tDCS convencional, os eletrodos são então pressionados manualmente sobre a coordenada medida e tiras de borracha aplicadas de forma ad hoc18 (por exemplo, o aperto das bandas pode não ser consistente entre os operadores que afetam a ejeção de fluido de esponjas, tolerabilidade sujeita e até mesmo deriva na posição de eletrodo19,20). Tal como acontece com a posição do eletrodo, essa variabilidade pode ser atenuada com protocolos explícitos e treinamento, embora tal detalhe muitas vezes não seja descrito em relatórios publicados. Em circunstâncias especiais, quando o eletrodo pad é separado do couro cabeludo por creme / gel sem o uso de esponja21, o cuidado é necessário para evitar o contato direto eletrodo-pele levando invariavelmente a uma queimadura14. Um método alternativo menos comum para tDCS usa uma tampa elástica22,23, que depende de deformação de cabeça específica sujeito não distorcendo a posição do eletrodo, e os riscos de propagação soro fisiológico e ponte a tampa (não visível para o operador). Em comparação com as técnicas convencionais de borracha ou com base em calota elástica, a moderna técnica tDCS apresentada aqui torna as etapas críticas de preparação e posicionamento do eletrodo mais robustas e confiáveis.
Outro procedimento fundamental no tDCS é a montagem dos eletrodos. Eletrodos tDCS convencionais são multi-parte. Estas peças separadas, que têm de ser montadas cuidadosamente pelo operador, consistem em eletrodos de metal ou borracha condutora, que o operador encerra em um bolso de esponja perfurado e satura com solução sorofiana15. Embora não seja complexo, o processo de montagem de eletrodos requer treinamento e vigilância em cada sessão, como um pequeno erro, como metal / borracha salientes da esponja e entrar em contato com o sujeito ou volume de fluido salino pode levar a lesão cutânea14. A moderna técnica tDCS supera essas preocupações usando eletrodos pré-saturados pré-montados/ esponjas que, além disso, incluem um conector de pressão confiável para o arnês. Eletrodos pré-montados e pré-saturados são de uso único, atenuante questões de reprodutibilidade e riscos de contaminação com esponjas reutilizadas14,20.
O objetivo deste artigo é demonstrar procedimentos modernos de configuração para a administração de tDCS e técnicas de estimulação elétrica transcraniana relacionadas, como estimulação transcraniana de corrente alternada (tACS), estimulação transcraniana do ruído do resgate (tRNS)24,e estimulação transcraniana pulsada de corrente (tPCS) e suas variantes25. Este guia demonstra tDCS usando montagens comumente aplicadas destinadas ao córtex motor26 e córtex pré-frontal dorsolateral (DLPFC) estimulação27. A técnica moderna tDCS explicada aqui evita a medição de fita para determinar a colocação de eletrodos, inserção de eletrodo de borracha de carbono pesado, procedimento tedioso de esponjas de eletrodo molhar e uso de elásticos ou tampas elásticas como chapelaria. Esse processo é otimizado usando um capacete especializado de posição fixa e um eletrodo conector snap pré-saturado. O capacete de posição fixa consiste em tiras dignas de colocar automaticamente eletrodos tDCS no padrão 10-10 EEG19. A localização pré-determinada do eletrodo fornecida por essas tiras elimina a necessidade de medição e cálculos extensivos, aumentando assim a reprodutibilidade, a eficácia do tempo e a manipulação do assunto. Somente uma medida apropriada one-time é necessário (usado para determinar o tamanho correto da cinta a ser usado) na primeira visita. Eletrodos de esponja pré-montados de uso único são fornecidos pré-embebidos no volume otimizado de salino e com o eletrodo de borracha inserido e fixo, minimizando o risco de contato direto entre a borracha/metal e a pele, bem como mais/sub-imersão. O uso de capacetes de posição fixa e eletrodos de esponja pré-montados (Figura 1)não só reduz significativamente a possibilidade de extração de eletrodos devido a erro de medição, mas também torna a administração de tDCS mais fácil e mais eficaz no tempo. Para cada montagem, há um arnês específico. Este artigo usará duas montagens como exemplos. A primeira montagem é a M1-SO em que o ânodo é colocado sobre a região correspondente ao córtex motor primário (M1) e o cátodo é colocado sobre a região supra-orbital contralateral (SO)(Figura 2A). A segunda montagem é a montagem bifrontal, em que o ânodo é colocado sobre a direita e o cátodo é colocado sobre o DLPFC esquerdo (F3/F4, Figura 2C). Os métodos descritos aqui não se limitam às montagens acima mencionadas, e podem ser adaptados às outras configurações, reduzindo significativamente a possibilidade de extração de eletrodos devido a erro de medição, ao mesmo tempo em que tornara a aplicação de tDCS e técnicas tES relacionadas mais eficiente. Capacetes modernos descritos aqui são montagem de eletrodos específicos (por exemplo, M1-SO, F3/F4) e chapelaria diferente seria usado para montagens de eletrodos separados. Mesmo assim, a técnica moderna reduz o número de etapas e torna eficiente a administração da técnica tES, a nova abordagem ainda requer treinamento para operar o estimulador.
Protocol
O City College of New York, CUNY Institutional Review Board (IRB) aprovou este protocolo.
1. Materiais
- Antes da sessão tDCS, certifique-se de que todos os materiais necessários estão disponíveis. Enquanto alguns materiais dependerão do protocolo específico do estudo/tratamento, há itens básicos que são gerais em toda a aplicação moderna tDCS como mostrado aqui (Tabela 1, Figura 3).
- Prepare um dispositivo tDCS: Um dispositivo tDCS movido a bateria que funciona como um estimulador de corrente constante com uma saída máxima na faixa de miliamp. Um dispositivo tES com uma configuração tDCS pode ser usado (por exemplo, dispositivo Soterix Medical 1x1 tES).
- Prepare eletrodos de esponja snap de uso único (por exemplo, eletrodos snap Soterix Medical 5x5 cm).
- Prepare solução soro fisiológico e aplicador, para ser usado se o eletrodo ficar desidratado durante a sessão. Uma vez que os eletrodos pré-montados já estão encharcados com um volume de solução sismina pré-determinada como suficiente, uma quantidade mínima de solução saline, se houver, pode ser adicionada. Tenha cuidado para não oversoak a esponja e evitar vazamento e gotejamento gradualmente e cuidadosamente adicionando soro para salina apenas se necessário.
- Prepare capacete de posição fixa. Aqui, dois modelos de snap-headgear são usados (M1-SO e bifrontal).
- Prepare cabos de conexão. O snap-headgear já inclui os cabos necessários, que uma extremidade configurada para se conectar à estimulação (banana masculina) e a outra extremidade configurada para aceitar o snap pad (snap feminino). Isso pode diferir de acordo com o capacete de posição fixa escolhido.
- Prepare formulários relevantes (por exemplo, formulário de consentimento, pré e pós-questionários, formulários de triagem, formulários de coleta de dados) e outros materiais específicos de intervenção, conforme aplicável.
2. Formulários relevantes
- Quando o assunto chega, primeiro cumprimentar o assunto, e depois tê-lo sentar-se confortavelmente em uma posição vertical em uma cadeira.
- Para ensaios de pesquisa, antes do estudo, ter o sujeito dar consentimento para participar do estudo. O formulário de consentimento inclui detalhes sobre o protocolo de pesquisa, riscos e benefícios do estudo. Este formulário destina-se a divulgar informações adequadas aos sujeitos para que possam fazer uma escolha voluntária para aceitar ou recusar o tratamento. Origina-se de direitos legais e éticos. Um sujeito deve estar ciente do que acontece com seu corpo, e as responsabilidades éticas de um pesquisador para obter o participante envolvido em seu bem-estar físico e mental.
- Para ensaios de pesquisa, recolher um consentimento por escrito dos participantes antes de quaisquer procedimentos de estudo são realizados. Mostre o formulário de consentimento para o sujeito. Um experimento só pode continuar se o sujeito optar por assinar o formulário de consentimento.
- Selecione o assunto de acordo com os critérios de inclusão e exclusão descritos no protocolo do estudo.
- Se não houver contra-indicações e o assunto ainda concordar em participar, peça que seja sujeito a preencher quaisquer outros formulários necessários (ou seja, formulário demográfico, pré-questionários relevantes, etc.)
- Se o sujeito compreender plenamente e consentir com o procedimento a seguir e preencher os formulários necessários, vá para a próxima etapa.
3. Medidas
- Comece a configuração medindo primeiro a circunferência da cabeça do sujeito para determinar o tamanho adequado do arnês a ser usado. Para medir a circunferência da cabeça do sujeito, parta da parte mais proeminente da testa em torno da parte mais larga da parte de trás da cabeça, passando por cima do cabelo e acima das orelhas. As faixas de cabeça de posição fixa requerem significativamente menos medições do que os métodos convencionais de colocação de eletrodos para tDCS15 e, além disso, só requerem medição na primeira visita quando o equipamento-cabeça é selecionado.
NOTA: Diferentes capacetes podem variar na gama de tamanhos oferecidos, bem como nas medições de circunferência correspondentes a cada tamanho. Para o arnês usado nesta demonstração, os tamanhos disponíveis são pequenos (52-55,5 cm), médios (55,5-58,5 cm), grandes (58,5-62 cm) e extra-grandes (62-65 cm). - Com o assunto sentado confortavelmente em uma cadeira, proceder a medir a circunferência da cabeça para determinar o tamanho adequado do capacete.
- Consulte o manual específico do headgear para selecionar o tamanho apropriado do headgear (por exemplo, pequeno, médio, grande) baseado no montagem desejado do elétrodo e na circunferência principal do assunto. Para a maioria das montagens de eletrodos, pode haver diferentes tamanhos de chapelaria, dependendo do tamanho da cabeça do sujeito.
4. Preparação da pele
- Inspecione a pele onde o eletrodo é esperado para ser colocado. Neste protocolo, coloque eletrodos seguindo o M1-SO ou a montagem bifrontal. Se houver lesões observadas, não administrar tDCS.
- Certifique-se que a área está livre dos sinais da loção, da sujeira, etc.
- Nas abordagens tradicionais, onde eletrodos reutilizáveis são usados, inspecionar as inserções de borracha e esponjas para uso em cada sessão. Aqui, na abordagem moderna com eletrodos de uso único, esta etapa não é estritamente necessária. No entanto, inspecionar novos eletrodos para a integridade e saturação.
5. Colocação de eletrodos
- Remova dois eletrodos snap pré-saturados de 5 cm x 5 cm de seus pacotes.
- Tire os eletrodos snap de uso único no enfiar o capacete de acordo com os locais fixos no capacete. Esses locais são específicos de montagem e baseados no arnês selecionado. A montagem utilizada é específica para estudos.
- Opcionalmente, expor suavemente o couro cabeludo, separando o cabelo do sujeito com os dedos para garantir que a salina escoa através do cabelo para o couro cabeludo, aumentando a qualidade de contato entre o eletrodo eo couro cabeludo.
- Certificando-se de que a esponja está fixada para a pulseira, posicionar o capacete na cabeça do sujeito.
- Na montagem de arnês snap-headgear M1SO com estimulação "anodal" de M1, posicione o ânodo perto do córtex motor e o cátodo sobre a área supraorbital. Para posicionar com precisão os eletrodos em suas posições do couro cabeludo designadas, a primeira posição do anel de nasion representando a pulseira, localizado na parte inferior da pulseira, sobre a nasion. A nasion é o ponto anterior ao cérebro, localizado entre a testa e o nariz. Ajuste a parte superior da pulseira para que seja perpendicular à parte inferior da pulseira. A parte superior da correia é pretendida sentar-se aproximadamente acima da orelha, posicionada simetricamente em ambos os lados da cabeça. Em seguida, posicione a porção elástica posterior da pulseira sobre a inion. A polaridade anodo/cátodo pode ser revertida dependendo da aplicação.
- Na montagem bifrontal (F3/F4) snap-headgear com estimulação "anodal" do DLPFC esquerdo, posicione o ânodo perto do córtex pré-frontal lateral dorsal esquerdo e o cátodo perto do córtex pré-frontal lateral lateral direito. A polaridade anodo/cátodo pode ser revertida dependendo da aplicação.
- Em alguns assuntos com cabelos longos, peça ao sujeito para amarrar o cabelo para trás ou proteger o cabelo firmemente enquanto o capacete está sendo colocado. Isso permitirá uma configuração de eletrodo mais consistente e diminuir á risco de desconforto causado por puxar acidentalmente do cabelo do sujeito.
NOTA: Cabelos longos também podem apresentar uma barreira para o fluido do eletrodo para saturar o couro cabeludo, e pode ser gentilmente se separaram o eletrodo. - Certifique-se de que o arnês é confortável, mas não desconfortavelmente apertado. Selecione o tamanho correto do arnês que não causa desconforto ao assunto, garantindo que os eletrodos de esponja sejam mantidos de forma confiável para o couro cabeludo.
- Conecte o cabo preto (cátodo) e o cabo vermelho (ânodo) ao dispositivo tES. Consulte o manual de funcionamento para o estimulador, a fim de estabelecer se o estimulador é ligado antes ou depois de conectar eletrodos posicionados ao estimulador.
- Enquanto o estimulador está ativo, certifique-se de que os eletrodos estão conectados quando o fluxo de corrente foi iniciado.
- Para o equipamento de cabeça snap, conecte o cabo catode preto ao motorista preto de entrada correspondente do dispositivo tDCS e repita isso para o cabo de ânodo vermelho para sua respectiva localização no dispositivo tDCS. Certifique-se de que a polaridade de conexão está correta, pois os efeitos do tDCS são específicos da polaridade.
NOTA: Ao usar um dispositivo tDCS, o eletrodo de ânodo é o terminal positivo onde a corrente positiva entra no corpo, e o eletrodo catódico é terminal negativo onde a corrente positiva sai do corpo. Ao usar um dispositivo tACS, o ânodo e o cátodo não são considerados positivos ou negativos, pois ambos os terminais atuarão em ânodo e cátodo alternativamente. Convencionalmente, o vermelho indica o eletrodo de ânodo, e preto ou azul indica o eletrodo de cátodo (garantir que o mesmo se aplica para o dispositivo que está sendo usado).
6. Início tDCS
- Antes de iniciar a sessão tDCS, certifique-se de que o assunto é confortável e acordado.
- Confirme que o dispositivo está ligado, os cabos estão devidamente conectados, e o capacete e o eletrodo devidamente situados. O medidor de impedância é um método secundário para garantir um bom contato, mas não substitui a necessidade de garantir que todas as etapas do protocolo sejam respeitadas.
- Verifique o medidor de emimpção para obter qualidade de contato. O dispositivo usado nesta demonstração exibe informações de impedância em tempo real. Isso pode ser específico do dispositivo, então se familiarize com o medidor de impedância no dispositivo usado.
- Se a qualidade geral de contato do sujeito for anormalmente baixa, isso pode indicar configuração inadequada de eletrodo, resultando em alta impedância. Se a qualidade de contato continuar baixa depois de ajustar o arnês e/ou suplementação criteriosa de soro para soro, pressione "cócegas pré-stim" (se disponível no dispositivo que está sendo usado) para alcançar uma melhor qualidade de contato.
- Verifique se o dispositivo tem bateria suficiente. Dispositivos projetados para ensaios tDCS têm um aviso de baixa bateria facilmente visível - para o dispositivo usado aqui diretamente acima do interruptor de ligar/desligar há um indicador de alerta de baixa bateria.
- Programe a duração da sessão tDCS, intensidade ou (se aplicável ao dispositivo que está sendo usado) configuração condição falsa (para estudos com cegueira operadora sobre a farsa vs condição tDCS real, a configuração será programada por pessoal independente ou pré-codificado no dispositivo28). Observe que alguns estimuladores são recomendados para serem ligados antes que o contato entre os eletrodos e a pele seja feito.
- Se a sessão tDCS estiver sendo administrada usando um dispositivo tES, selecione a configuração de forma de onda tDCS.
- Ao aplicar um formulário de onda tES que não tDCS, como tACS ou tPCS, certifique-se de que o dispositivo está devidamente programado, incluindo forma de onda e frequência.
- Inicie o tDCS pressionando o botão Iniciar. A fim de reduzir quaisquer efeitos adversos, os dispositivos incluem rampa de corrente automática no início da estimulação, juntamente com uma rampa automática para baixo no final. No início da estimulação, os sujeitos muitas vezes percebem uma sensação de coceira e/ou formigamento os eletrodos, que depois desaparece na maioria dos casos.
- Como alguns sujeitos podem sentir desconforto durante os primeiros minutos de tDCS, diminuir moderadamente a corrente usando o botão Relax temporariamente à medida que o sujeito se ajusta. Em seguida, aumentar gradualmente a corrente de volta até o nível desejado. Esse recurso pode depender do uso do dispositivo e do protocolo.
- Certifique-se de que o sujeito não toque no dispositivo, chapelaria e/ou eletrodos durante a sessão de estimulação. Certifique-se de que quaisquer ajustes necessários para estes são tratados apenas pelo operador.
- Para alguns indivíduos, mudanças bruscos na intensidade atual podem produzir tonturas ou vertigens, bem como fosphines da retina se a corrente é subitamente aumentada ou diminuída. Para evitar estas sensações adversas, certifique-se permitir um ramp-up e um ramp-down tempo para a estimulação. Como mencionado anteriormente, os dispositivos tDCS oferecem um período automático de ramp-up/down. Verifique o dispositivo para obter detalhes específicos.
- Certifique-se de que o assunto permanece confortável e evita movimentos desnecessários.
- Se os eletrodos ficarem desidratados, como pode ser indicado por uma diminuição na qualidade do contato, use uma seringa para adicionar gradualmente uma quantidade medida de salina aos eletrodos. Pode haver planos experimentais onde eletrodos tDCS estão posicionados na cabeça bem antes da estimulação de tal forma que, quando a estimulação está programada para iniciar os eletrodos foram na cabeça por algum tempo e pode tornar-se desidratado.
NOTA: Eletrodos projetados para tDCS, como eletrodos snap foram desenvolvidos pelo fabricante para manter a saturação durante o curso de uma sessão tDCS (por exemplo, dezenas de minutos). No entanto, certos ambientes (como atmosfera excepcionalmente seca de ar condicionado) podem acelerar a desidratação de eletrodos. Os eletrodos snap estão pré-saturados, então a necessidade de sossego adicional é minimizada.- Para evitar o gotejamento salino devido à gravidade, assegure a aplicação graduada à borda superior das esponjas.
- Para minimizar a desidratação, evite um longo tempo entre a configuração tDCS e o início do tDCS ou se inevitável (uma longa tarefa que deve ser conduzida após a aplicação de chapelaria, mas antes da aplicação tDCS), adicione verificações para confirmar a saturação e a impedância das esponjas.
- Evite tocar nos eletrodos durante a estimulação. Se a adição de soro lógico não melhorar a qualidade do contato, confirme a sensação da pele do sujeito. Cada ensaio e dispositivo terá critérios explicitamente específicos para qualquer capacete ou etapas de ajuste de eletrodo antes ou durante o tDCS, incluindo quando a estimulação é abortada com base na impedância e/ou sensação do assunto.
- No final da sessão de estimulação, o dispositivo irá rampa para baixo da intensidade do tratamento para 0 mA. Não permita que sujeitos removam o capacete. Não remova o arnês antes que o dispositivo indique que a estimulação esteja completa com uma corrente de zero. À medida que as rampas atuais para baixo, alguns assuntos podem relatar aumento de sensações, como formigamento. Essas sensações menores param após a intensidade atual retornar a zero.
- Quando o dispositivo terminar de ramping para baixo e a corrente é zero, desligue o dispositivo.
7. Após o procedimento
- Retire o capacete carregado com os eletrodos do couro cabeludo do sujeito.
- Desligue os eletrodos snap da pulseira. Descarte os eletrodos snap (como eles são de uso único).
- Inspecione a pele os eletrodos. A vermelhidão leve a moderada é esperada durante o tDCS5,11,29,a maior parte simplesmente da pressão30.
- Administrar um questionário de eventos adversos para avaliar possíveis efeitos colaterais. Questionários de eventos adversos podem incluir quaisquer efeitos adversos tipicamente associados ao tDCS, como formigamento, coceira e sensações de queimação, dor de cabeça e desconforto. Exemplos para tal questionário podem ser encontrados em Brunoni et al. (2011)31.
- Embora o tDCS seja considerado seguro ao seguir os protocolos padrão5,realize um procedimento de monitoramento de eventos adversos durante o desenvolvimento do protocolo de qualquer estudo. Especialmente em algumas populações de pacientes, eventos adversos graves podem ocorrer não relacionados ao tDCS. Os procedimentos de monitoramento de eventos adversos incluem um curso de ação a ser seguido se o sujeito relata efeitos colaterais inesperados ou graves durante ou após a sessão. Acompanhe os procedimentos de monitoramento de eventos adversos de perto e com cuidado.
Representative Results
Espera-se que os métodos modernos tDCS descritos no guia simplifiquem a configuração do tDCS e, portanto, reduzam o tempo de preparação, aumentando a confiabilidade. Os tempos de configuração foram medidos usando os métodos tDCS tradicionais e modernos. Foi dada uma consideração separada para peritos contra principiantes para cada método (n=8). Cada novato ou operador especialista conduziu a configuração cinco vezes. Para o método tradicional tDCS, especialistas e novatos revisaram as instruções de preparação15,bem como instruções adicionais antes dos primeiros testes de configuração. Para o método moderno tDCS, especialistas e novatos revisaram uma versão anterior deste guia. Em todos os casos, os operadores foram autorizados a fazer perguntas aos observadores e instruções conforme necessário, o que seria levado em conta no tempo de configuração. Os observadores não forneceram de outra maneira o gabarito. Confiabilidade foi pontuada pelo observador após cada ensaio em uma escala de 1-3 como: (1) Configuração pobre com erro substancial na colocação de eletrodos (>5 cm) e/ou significativo contato desigual de eletrodos com a pele (>50% da superfície da esponja que não contata a pele) e/ou outros erros significativos; (2) Erro moderado ou pequeno na colocação de eletrodos (3-5 cm) e/ou contato moderado de eletrodo irregular com a pele (30-50% da superfície da esponja que não contata a pele) e/ou outros erros menores; (3) Nenhum erro evidente na colocação do elétrodo ou no contato desigual significativo do elétrodo com pele, e nenhum outro erro significativo.
Método tradicional
O método tradicional requer medições para a posição M1-SO antes de cada aplicativo usando o protocolo de medição baseado no sistema EEG de 10 a 20. Esponjas precisavam ser montadas e saturadas. Os operadores novatos receberam um manual de instruções com instruções para a medição do sistema EEG de 10 a 20, que puderam ler antes do julgamento. Este manual de instruções foi mantido durante os ensaios para referência. Tanto o especialista quanto o novato completaram 5 testes de configuração, incluindo as medições de cabeça necessárias em cada ensaio. Os tempos individuais tomados para cada ensaio de configuração foram registrados(Figura 4). O tempo médio de configuração tomado pelo especialista foi de 7,93 minutos (± 2,30). O tempo médio de configuração tomado pelo novato foi de 10,47 minutos (± 3,36). Os novatos eram geralmente incapazes de conseguir uma configuração livre de erros mesmo na 5ª sessão. Especialistas cometeram erros de configuração pouco frequentes.
Método moderno
Os métodos modernos exigem que a circunferência da cabeça de cada sujeito seja medida uma vez para determinar o tamanho adequado do capacete a ser usado (S: 52-55,5 cm, M: 55,5-58,5 cm, L: 58,5-62 cm, XL: 62-65 cm). As esponjas foram pré-montadas e pré-saturadas. Os tempos individuais tomados para cada ensaio de configuração foram registrados(Figura 4). O tempo médio de configuração tomado pelo especialista foi de 1,23 minutos (± 0,37). O tempo médio de configuração tomado pelo novato foi de 2,53 minutos (± 0,48). Noviços foram geralmente alcançados uma configuração livre de erro pelas sessões 5 e quaisquer erros foram menores. Os especialistas não cometeram erros de configuração. A abordagem moderna tDCS aqui aumenta a confiabilidade da configuração, diminuindo o tempo de configuração de estimulação.
Erro de posição
O método moderno tDCS permite a colocação de eletrodos com precisão comparável a um operador especialista que mede a posição tradicional do EEG 10-10. Por exemplo, para o M1-S0 usando uma pulseira projetada adequadamente, o erro de posição média é de 1,5 mm, o que é significativamente menor do que o tamanho do eletrodo (5 cm x 5 cm) e não um erro relevante para subestimar o fluxo de corrente cerebral19. Para o operador ou auto-aplicação, o método moderno tDCS é altamente confiável.
Capacidade de implantação
O método moderno tDCS pode ser como parte de um programa de tele-saúde para pacientes cronicamente doentes com múltiplos sintomas, incluindo cuidados paliativos. Para a montagem M1-SO, a colocação de eletrodos replicáveis foi alcançada. Não houve dificuldades com o treinamento, adesão ao protocolo outolerabilidade 26dos pacientes. Para a montagem bifrontal replicável e estimulação tolerável foi alcançado em ambos os pacientes com esclerose múltipla e doença de Parkinson32, confirmando a colocação confiável foi alcançado mesmo para auto-aplicação no assunto com déficits motores.
Qualquer contra-indicação absoluta ou relativa permaneceria a mesma em todos os métodos tradicionais e modernos. Os protocolos encontrados eficazes com o método tradicional aplicar-se-iam ao moderno, embora o método moderno realçaria o robustness s e a reproducibilidade especial no uso home ou da taxa de taxa elevada.
Figura 1: Capacete de posição fixa e eletrodos de esponja pré-montados. (A) Alguns capacetes de posição fixa já incluem os cabos necessários, com esponjas pré-montadas projetadas para encaixar. (B) Esta figura indica o processo de configuração de chapelaria tirando os eletrodos firmemente no lugar para a alça da cabeça. (C)Eletrodos pré-montados já estão encharcados em solução saline. Clique aqui para ver uma versão maior deste número.
Figura 2: Montagem M1-SO e montagem bifrontal. (A, B) Na configuração de montagem M1-SO, o ânodo é colocado sobre a região correspondente ao córtex motor primário (M1) e o cátodo é colocado sobre a região supra-orbital contralateral (SO). (A)é a vista lateral e (B) é a vista dianteira. (C, D) Na configuração de montagem bifrontal, o eletrodo anodal é colocado sobre a direita e o eletrodo cátodo é colocado sobre o córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo. (C)é a vista lateral e (D)é a vista frontal. Clique aqui para ver uma versão maior deste número.
Figura 3: Itens que geralmente estão presentes em cada sessão tDCS. Embora alguns materiais dependam do alvo do estudo/tratamento, os itens listados abaixo são essenciais para a sessão tDCS descrita neste guia. Esses itens incluem: 1) um dispositivo tDCS, 2) eletrodos de esponja snap de uso único, 3) solução sorino, 4) um capacete de posição fixa (o abaixo inclui os cabos de conexão necessários) e 5) uma seringa para aplicação sorofisia, se necessário. Clique aqui para ver uma versão maior deste número.
Figura 4: Horários de configuração e pontuações de desempenho para novatos e especialistas que aplicam o método tDCS moderno e tradicional. Operadores especializados e novatos realizaram a configuração de montagem M1-SO cinco vezes usando o método de configuração tDCS tradicional e o método de configuração moderno. O método de configuração tradicional envolve a tomada de medidas para a posição M1-S0 usando o sistema EEG 10-20 e, em seguida, colocar os eletrodos no local alvo. Para o método tradicional e moderno do tDCS, tanto especialistas quanto novatos revisaram as instruções de preparação, bem como instruções adicionais antes dos primeiros testes de configuração. O método moderno de configuração tDCS reduz o tempo de configuração e melhora o desempenho para assuntos especializados e iniciantes porque remove a etapa demorada das medições de 10-20 EEG para montagem M1-S0. Ao usar o método moderno tDCS (Painel B2 e D2),o tempo médio de configuração dos especialistas e novatos foi de 1,23 minutos (± 0,37) e 2,53 minutos (± 0,48), respectivamente. Ao usar o método tradicional tDCS (Painel B1 e D1),o tempo médio de configuração dos especialistas e novatos foi de 7,93 minutos (± 2,30) e 10,47 minutos (± 3,36), respectivamente. Após cada teste de configuração de eletrodos, o desempenho foi medido em uma escala de 1-3 com 3 marcados como configuração livre de erro e 1 marcado como configuração ruim. O desempenho foi maior para o método moderno tdcs para especialistas e novatos. Para o método tradicional tDCS, o desempenho médio de especialistas e novatos foi de 2,75 (± 0,25) e 1,5 (± 0,25), respectivamente (Painel A1 e C1). Para o método moderno tDCS, o desempenho médio de especialistas e novatos foi de 3 (± 0) e 2,75 (± 0,3), respectivamente (Painel A2 e C2). Barras de erro mostram desvio padrão. Clique aqui para ver uma versão maior deste número.
| Método clássico | Método atualizado | Benefício do método atualizado | |
| Medida de posicionamento do elétrodo | Várias fitas medem em cada sessão. | A fita única mede apenas na primeira sessão. | Diminuição do tempo e aumento da confiabilidade no posicionamento do eletrodo. |
| Preparação do elétrodo | Vários passos, incluindo montagem e saturação. | Sem preparação (pré-saturada). Inclui conector snap. | Diminuição do tempo e aumento da confiabilidade na preparação do eletrodo. |
| Cabeça-engrenagem | Elásticos com múltiplas conexões. | Uma única engrenagem principal com posições fixas do conector da pressão. | Diminuição do tempo e aumento da confiabilidade no posicionamento do eletrodo. |
Tabela 1: Comparação sumária do método tDCS clássico e do método moderno tDCS. Em relação à posição do eletrodo, preparação de eletrodos e uso de chapelaria, as técnicas modernas de tDCS oferecem avanços na redução do tempo e no aumento da confiabilidade.
Discussion
Desde 2000, houve um aumento exponencial na taxa (número de ensaios publicados) e amplitude (gama de aplicações e indicações) para tDCS5,11,33. Os protocolos modernos do tDCS ilustrados aqui potencialmente apoiam ainda mais a adoção em testes em humanos, especialmente de aumento de tamanho e locais (por exemplo, ensaios fundamentais) e, finalmente, no tratamento9, pois essas técnicas modernas de tDCS são simples e normalizam as etapas críticas de configuração. Uma vez que a preparação e a posição do eletrodo determinam a dose12do tDCS, os métodos para garantir a configuração replicável sustentam ensaios reprodutíveis. Espera-se que a técnica moderna descrita aqui seja vantajosa em relação ao critério de inclusão, mas pode proporcionar um benefício especial em grupo onde as técnicas convencionais se mostram desafiadoras como resultado das condições do couro cabeludo/cabelo, comportamento ou em alta (ensaios multicêntricos) e configurações remotas34,35. A técnica moderna, fornecendo uma fixação mais segura dos eletrodos (por exemplo, em comparação com tiras elásticas ad hoc na técnica convencional) melhoraria a combinação com terapias comportamentais adjuntas, como terapia espelhada36,37,38,imagens visuais e realidade virtual39,40,41,ou fisioterapia34,42,43, 44,45.
TDCS é considerado uma forma segura e conveniente de estimulação cerebral não invasiva5,11. No entanto, ainda é importante garantir que a estimulação seja realizada seguindo as melhores práticas14. Todos os operadores de tDCS são treinados e certificados. Um protocolo detalhado específico do estudo é criado delineando quaisquer materiais adicionais necessários, a montagem de eletrodos utilizada, quaisquer tarefas, se aplicável, procedimento de segurança importante a ser seguido antes, durante e após a estimulação, bem como critérios específicos de inclusão e exclusão do estudo. Alguns critérios de exclusão podem incluir tatuagens metálicas de cabeça e/ou pescoço, implantes metálicos na cabeça e/ou pescoço, entre outros - mas estes não são absolutos (por exemplo, tES em indivíduos com epilepsia, implante e defeitos agudos do crânio)4. Muitos aspectos de protocolos de estudo tDCS, como alguns materiais, colocação de eletrodos, duração, entre outros procedimentos, são específicos para o projeto do estudo. Ao modificar o protocolo para atender às necessidades específicas do estudo, certifique-se de que essas modificações sejam aceitáveis tanto para o sujeito quanto para o pesquisador5,11.
Um método moderno de tDCS é descrito neste guia. Esta técnica de aplicação contemporânea tDCS é significativamente mais simples do que o método convencional, e por isso é mais rápido e menos propenso a erros.
Disclosures
A Universidade da Cidade de Nova York detém patentes sobre estimulação cerebral, na qual Marom Bikson é um inventor. Marom Bikson é co-fundador da Soterix Medical Inc.
Acknowledgments
Este trabalho foi apoiado pelo NIH (concede 1R01NS101362-01, 1R01MH111896-01, 1R01NS095123-01, 1R01MH109289-01, 1K01AG050707).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 1x1 transcranial electrical stimulation | Soterix Medical Inc. | 2001tE | The tDCS setting was used on the tES device |
| Dlpfc-1 headgear with cables | Soterix Medical Inc. | SNAPstrap 1300-ESOLE-S-M | Dlpfc-1 (size: adult - medium) |
| M1-SO headgear with cables | Soterix Medical Inc. | SNAPstrap 1300-ESM-S-M | M1-SO (size: adult - medium) |
| Saline solution | Soterix Medical Inc. | 1300S_5 | |
| Snap sponge electrodes 5x5 cm | Soterix Medical Inc. | SNAPpad 1300-5x5S | Single-use only |
| Syringe | Soterix Medical Inc. | 1300SR_5 | Syringe for saline application |
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