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एफएमआरआई-आधारित लक्ष्यीकरण विधि का उपयोग करके अवसाद के लिए व्यक्तिगत आरटीएमएस उपचार

Published: August 2, 2021 doi: 10.3791/62687

Summary

वर्तमान प्रोटोकॉल दोहराए जाने वाले ट्रांसक्रैनियल चुंबकीय उत्तेजना (आरटीएमएस) के आवेदन का वर्णन करता है, जहां उप-पूर्वकाल सिंगुलेट कॉर्टेक्स (एसजीएसीसी) के साथ सबसे मजबूत कार्यात्मक एंटीकोरिलेशन के साथ डोरसोलेटरल प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (डीएलपीएफसी) का एक उपक्षेत्र एफएमआरआई-आधारित न्यूरोनेविगेशन सिस्टम की सहायता से उत्तेजना लक्ष्य के रूप में स्थित था।

Abstract

अधिक नैदानिक प्रभावकारिता प्राप्त करने के लिए, प्रमुख अवसादग्रस्तता विकार (एमडीडी) के उपचार में एक क्रांति अत्यधिक प्रत्याशित है। दोहराए जाने वाले ट्रांसक्रैनियल चुंबकीय उत्तेजना (आरटीएमएस) एक गैर-इनवेसिव और सुरक्षित न्यूरोमॉड्यूलेशन तकनीक है जो मस्तिष्क की गतिविधि को तुरंत बदल देती है। एमडीडी के उपचार में इसके व्यापक अनुप्रयोग के बावजूद, उपचार प्रतिक्रिया व्यक्तियों के बीच अलग-अलग रहती है, जो उत्तेजना लक्ष्य की गलत स्थिति के लिए जिम्मेदार हो सकती है। हमारे अध्ययन का उद्देश्य यह जांचना है कि कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एफएमआरआई) -असिस्टेड पोजिशनिंग अवसाद के इलाज में आरटीएमएस की प्रभावकारिता में सुधार करती है या नहीं। हम एमडीडी में डोरसोलेटरल प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (डीएलपीएफसी) के उप-क्षेत्र को उप-पूर्वकाल सिंगुलेट कॉर्टेक्स (एसजीएसीसी) के साथ सबसे मजबूत विरोधी सहसंबंध के साथ पहचानने और उत्तेजित करने का इरादा रखते हैं, और इस उपन्यास विधि और पारंपरिक 5-सेमी नियम की तुलनात्मक जांच करने का इरादा रखते हैं। अधिक सटीक उत्तेजना प्राप्त करने के लिए, दोनों तरीकों को न्यूरोनेविगेशन सिस्टम के मार्गदर्शन में लागू किया गया था। हमें उम्मीद थी कि आराम करने वाले राज्य कार्यात्मक कनेक्टिविटी के आधार पर व्यक्तिगत स्थिति के साथ टीएमएस उपचार 5-सेमी विधि की तुलना में बेहतर नैदानिक प्रभावकारिता दिखा सकता है।

Introduction

प्रमुख अवसादग्रस्तता विकार (एमडीडी) को महत्वपूर्ण और लगातार अवसाद की विशेषता है, और अधिक गंभीर मामलों में, रोगियों को मतिभ्रम और / सामान्य आबादी की तुलना में, एमडीडी रोगियों के बीच आत्महत्या का जोखिम लगभग 20 गुना अधिक है3. जबकि दवा वर्तमान में एमडीडी के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला उपचार है, 30% - 50% रोगियों में एंटीडिपेंटेंट्स के लिए पर्याप्त प्रतिक्रिया की कमी है4. उत्तरदाताओं के लिए, लक्षण सुधार अपेक्षाकृत लंबी अव्यक्त अवधि के बाद दिखाई देता है और साइड इफेक्ट्स के साथ होता है। मनोचिकित्सा, हालांकि कुछ रोगियों के लिए प्रभावी है, महंगा और समय लेने वाला है। इसलिए एमडीडी के लिए एक सुरक्षित और अधिक प्रभावी उपचार की तत्काल आवश्यकता है।

दोहराए जाने वाले ट्रांसक्रैनियल चुंबकीय उत्तेजना (आरटीएमएस) एक गैर-आक्रामक और सुरक्षित तकनीक है और इसे विभिन्न मानसिक विकारों 5,6,7 के उपचार के लिए अनुमोदित किया गया है। यद्यपि इसका चिकित्सीय तंत्र अस्पष्ट है, आरटीएमएस को उत्तेजित मस्तिष्क क्षेत्रों और तंत्रिका प्लास्टिसिटी 8,9,10 की गतिविधि को विनियमित करके काम करने का अनुमान लगाया गया था, इस प्रकार विशिष्ट कार्यात्मक नेटवर्क10,11,12 को सामान्य किया गया था। आरटीएमएस नेटवर्क प्रभाव का कारण भी बनता है, जो कनेक्शन मार्गों के माध्यम से दूरस्थ मस्तिष्क क्षेत्रों में परिवर्तन पैदा करता है, जिससे प्रवर्धित चिकित्सीय प्रभावहोता है 13. यद्यपि आरटीएमएस मस्तिष्क की गतिविधि को तुरंत और मजबूती से बदलता है, एमडीडी के उपचार में इसकी प्रतिक्रिया दर केवल 18% 14 है। मुख्य कारण उत्तेजना लक्ष्य15 का गलत स्थान हो सकता है।

सबजेनुअल पूर्वकाल सिंगुलेट कॉर्टेक्स (एसजीएसीसी) मुख्य रूप से भावनात्मक प्रसंस्करण के लिए जिम्मेदार है और तनावपूर्ण घटनाओं की प्रतिक्रिया, आंतरिक और बाहरी उत्तेजनाओं के लिए भावनात्मक प्रतिक्रिया और भावनात्मक अभिव्यक्ति 16,17,18 को विनियमित करने में भूमिका निभाता है। एसीसी का यह उपक्षेत्र सेरेब्रल कॉर्टेक्स और लिम्बिक सिस्टम19,20 के साथ पर्याप्त संरचनात्मक और कार्यात्मक कनेक्टिविटी साझा करता है। दिलचस्प बात यह है कि अध्ययनों से पता चला है कि इस क्षेत्र की उत्तेजना के बाद की गतिविधि टीएमएस की नैदानिक प्रभावकारिता से निकटता से संबंधित है। उदाहरण के लिए, एसजीएसीसी का रक्त प्रवाह सही डोरसोलेटरल प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (डीएलपीएफसी) पर लक्षित टीएमएस के एक कोर्स के बाद कम हो गया, जो अवसादग्रस्तता के लक्षणों के उन्मूलन से जुड़ा था21. 8 ने पाया कि डीएलपीएफसी पर लक्षित उत्तेजना को एसजीएसीसी में प्रचारित किया गया था, और सुझाव दिया कि एसजीएसीसी गतिविधि टीएमएस की उपचार प्रतिक्रिया का बायोमार्कर हो सकती है। पिछले शोधों के अनुसार, फॉक्स और सहकर्मियों22 ने प्रस्तावित किया कि डीएलपीएफसी के एक उप-क्षेत्र पर लक्ष्यीकरण जो एसजीएसीसी (एमएनआई समन्वय: 6, 16, -10) के साथ सबसे मजबूत कार्यात्मक एंटी-कनेक्टिविटी दिखाता है, अवसादरोधी प्रभाव को बढ़ाता है। यहां, हम इस परिकल्पना की जांच करने के उद्देश्य से एक अध्ययन प्रोटोकॉल प्रदर्शित करते हैं।

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Protocol

अध्ययन के बारे में सभी प्रतिभागियों को सूचित करें और उन्हें अध्ययन शुरू करने से पहले सूचित सहमति फॉर्म पर हस्ताक्षर करने के लिए कहें। वर्तमान प्रोटोकॉल गुआंगज़ौ मेडिकल यूनिवर्सिटी के संबद्ध मस्तिष्क अस्पताल की अनुसंधान नैतिकता समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था।

नोट: इस डबल-ब्लाइंड अध्ययन में, अवसाद वाले रोगियों को बेतरतीब ढंग से दो समूहों में विभाजित किया गया था। प्रयोगात्मक समूह में, उत्तेजना लक्ष्य डीएलपीएफसी-एसजीएसीसी-आधारित व्यक्तिगत स्थान विधि द्वारा स्थित हैं (कृपया विस्तृत विवरण के लिए 3.3 देखें)। नियंत्रण समूह के लक्ष्य औसत 5-सेमी विधि (यानी (-41, 16, 54))22 द्वारा प्राप्त किए जाते हैं।

1. प्रतिभागियों का चयन

  1. एक विशेषज्ञ मनोचिकित्सक द्वारा पुष्टि के रूप में एमडीडी के निदान के साथ रोगियों की भर्ती करें।
    नोट: मानकीकृत मिनी-इंटरनेशनल न्यूरोसाइकियाट्रिक साक्षात्कार (एमआईएनआई) के साथ निदान की पुष्टि करें 23 . मोंटगोमरी-एसबर्ग डिप्रेशन रेटिंग स्केल (एमएडीआरएस) 24 का कुल स्कोर 22 से कम नहीं होना चाहिए।
  2. बहिष्करण मानदंडों को पूरा करने वाले रोगियों को बाहर रखें: (1) घातक ट्यूमर, तीव्र हृदय विफलता, कई अंग विफलता, या गंभीर न्यूरोलॉजिकल स्थितियों जैसी गंभीर शारीरिक बीमारियां जिनमें मिर्गी, स्ट्रोक, एन्सेफलाइटिस, मस्तिष्क आघात तक सीमित नहीं है; (2) अन्य मानसिक बीमारी की कोमोर्बिडिटी, या पदार्थ उपयोग विकार का इतिहास; (3) धातु प्रत्यारोपण होना, विशेष रूप से मस्तिष्क या हृदय में; (4) गर्भावस्था या स्तनपान के दौरान महिलाएं; (5) पिछले छह महीनों में आत्मघाती व्यवहार या आत्महत्या का प्रयास किया था; और (6) द्विध्रुवी अवसाद या मनोवैज्ञानिक अवसाद का निदान।
    नोट: सांख्यिकीय शक्ति सुनिश्चित करने के लिए प्रत्येक समूह के लिए कम से कम 36 विषयों की भर्ती करें। दो समूहों के बीच एक संतुलित जनसांख्यिकीय प्रोफ़ाइल की सिफारिश की जाती है।

2. चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) और टीएमएस की तैयारी

  1. टीएमएस करने से पहले 3 टी एमआरआई स्कैनर द्वारा एफएमआरआई छवियां प्राप्त करें।
    1. पुन: पुष्टि करें कि एमआरआई स्कैनिंग से पहले रोगी के पास कोई मतभेद नहीं है। रोगी को अभी भी झूठ बोलने की कोशिश करने और स्कैन के दौरान कुछ भी नहीं सोचने का निर्देश दें।
    2. निम्नलिखित मापदंडों के साथ एफएफई-ईपीआई अनुक्रम का उपयोग करके एक विश्राम-राज्य एफएमआरआई (आरएस-एफएमआरआई) स्कैन का संचालन करें: टीआर/टीई = 2000/30 एमएस, एफए = 90 °, फील्ड-ऑफ-व्यू = 220 x 220 x 256 मिमी3, मैट्रिक्स = 64 x 64, वोक्सल आकार = 3.44 x 3.44 x 4 मिमी 3, अंतराल = 0.6 मिमी, सिग्नल औसत की संख्या = 1, वॉल्यूम की संख्या
    3. निम्नलिखित मापदंडों के साथ धनु टी 1 भारित 3 डी टर्बो क्षेत्र गूंज (टी 1 डब्ल्यू 3 डी टीएफई) अनुक्रम का उपयोग करके एक संरचनात्मक एमआरआई स्कैन का संचालन करें: दृश्य क्षेत्र = 256 x 256 मिमी2, टीआर / टीई = 8.2 /
  2. टीएमएस पैरामीटर सेट करें।
    नोट: हमारे अध्ययन में टीएमएस का प्रोटोकॉल आंतरायिक थीटा-फट उत्तेजना (आईटीबीएस) है। एक दैनिक उपचार सत्र में 50 हर्ट्ज पर 3 दालों के 10 फटने के 60 चक्र शामिल हैं, जो 2-एस ट्रेनों में 100% आरएमटी पर वितरित किए जाते हैं, जिसमें 8 एस का अंतराल होता है। पूरे उपचार में लगातार दो हफ्तों के सप्ताह के दिनों में किए गए 10 सत्र शामिल हैं।

3. उपचार (चित्रा 1)

  1. उपचार से एक दिन पहले एमआरआई स्कैन और लक्षणों और संज्ञानात्मक प्रदर्शन के नैदानिक आकलन का संचालन करें।
  2. स्कैनिंग के बाद रोगी को बेतरतीब ढंग से दो समूहों में से एक को असाइन करें।
  3. प्रयोगात्मक समूह के लिए, डीएलपीएफसी के उप-क्षेत्र की पहचान करें जो एसजीएसीसी के साथ सबसे मजबूत कार्यात्मक एंटी-कनेक्टिविटी दिखाता है। नियंत्रण समूह के लिए, बस औसत 5-सेमी विधि का उपयोग करके मानक-स्थान में लक्ष्य का पता लगाएं, फिर इसे व्यक्तिगत अंतरिक्ष निर्देशांक में परिवर्तित करें।
    1. आरएस-एफएमआरआई डेटा प्रीप्रोसेसिंग
      1. एमआरआई विश्लेषण सॉफ्टवेयर का उपयोग करके आरएस-एफएमआरआई डेटा को प्रीप्रोसेस करें: (ए) पहले 10 वॉल्यूम निकालें; (बी) स्लाइस टाइमिंग सुधार का संचालन करें; (ग) सिर की गति को सही करना; (डी) टी 1 छवियों के लिए ईपीआई छवियों को सह-पंजीकृत करना; (ई) विभाजन करना; (च) टी 1 छवियों का उपयोग करके सामान्यीकरण करें; (जी) पूर्ण-चौड़ाई आधा अधिकतम (एफडब्ल्यूएचएम) के 6 मिमी गाऊसी कर्नेल के साथ सामान्यीकृत छवियों को चिकना करें; (ज) बैंड-पास फिल्टर (0.01 - 0.08 हर्ट्ज); और (i) उपद्रव प्रतिगमन (सिर गति प्रभाव, रैखिक रुझान, सफेद पदार्थ, मस्तिष्कमेरु द्रव, और वैश्विक माध्य समय पाठ्यक्रम) प्रदर्शन करते हैं।
    2. एसजीएसीसी की कार्यात्मक कनेक्टिविटी (एफसी)
      1. एसजीएसीसी का चयन करें (एमएनआई समन्वय: 6, 16, -10; फॉक्स एट अल। 10 मिमी त्रिज्या के साथ ब्याज (आरओआई) 25 के क्षेत्र के रूप में।
      2. हार्वर्ड-ऑक्सफोर्ड कॉर्टिकल एटलस (http://www.cma.mgh.harvard.edu/) के आधार पर आरओआई में सफेद पदार्थ और मस्तिष्कमेरु द्रव को हटा दें, 0.25 की ग्रे मैटर संभावना सीमा का उपयोग करके।
      3. आरओआई के औसत समय पाठ्यक्रम निकालें।
      4. एफसी मानचित्र उत्पन्न करने के लिए, आरओआई (एसजीएसीसी) और डीएलपीएफसी के बीच पियर्सन के सहसंबंध गुणांक की गणना वोक्सल-वार तरीके से करें। फिशर के आर-टू-जेड परिवर्तन का उपयोग करके प्रत्येक सहसंबंध गुणांक को सामान्य करें।
        नोट: डीएलपीएफसी मास्क बीए 9 (एक्स = -36, वाई = 39, जेड = 43), बीए 46 (एक्स = -44, वाई = 40, जेड = 2 9), 5-सेमी दृष्टिकोण साइट (एक्स = -41, वाई = 16, जेड = 54), और एफ 3 बीम समूह-औसत उत्तेजना साइट (एक्स = -39, वाई = 26) पर बाएं गोलार्ध के साथ केंद्रित 20 मिमी त्रिज्या क्षेत्रों का एक संयोजन है।
      5. एफसी मानचित्र के अनुसार, डीएलपीएफसी में चोटी समन्वय की पहचान करें जिसमें एसजीएसीसी के साथ सबसे बड़ा पियर्सन का विरोधी सहसंबंध गुणांक है। यह एसजीएसीसी के साथ सबसे मजबूत नकारात्मक एफसी के साथ डीएलपीएफसी का उपक्षेत्र है, जिसे बाद में प्रयोगात्मक समूह के लिए टीएमएस उपचार में लक्षित किया जाएगा।
  4. प्रत्येक विषय के लिए आराम मोटर थ्रेसहोल्ड (आरएमटी) निर्धारित करें और हॉटस्पॉट रिकॉर्ड करें।
    1. रोगी को वापस बैठने और आराम करने का निर्देश दें, फिर दाहिने हाथ के थेनर पर दो रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोड और कलाई के बोनी भाग पर एक संदर्भ इलेक्ट्रोड डालें।
    2. विभिन्न तीव्रता के साथ लगातार 10 उत्तेजनाओं के साथ मोटर हॉटस्पॉट को उत्तेजित करें; इस बीच, थेनर मांसपेशियों के संकुचन के समय को रिकॉर्ड करें।
    3. न्यूनतम टीएमएस तीव्रता की पहचान करें जिस पर 50 μV ≥ एक मोटर विकसित क्षमता (एमईपी) कम से कम 5 बार दर्ज की जाती है। इसे रोगी के आरएमटी के रूप में परिभाषित करें।
  5. नैदानिक डेटा संग्रह में वर्णित नैदानिक तराजू का उपयोग करके अवसाद की गंभीरता का आकलन करें।
  6. 10 दिनों के लिए दिन में दो बार टीएमएस उपचार करें।
    नोट: एक ऐसे विषय के लिए जिसे योजना के अनुसार उपचार प्राप्त नहीं हुआ था, आवश्यकतानुसार उपचार पाठ्यक्रम के अंत के बाद अतिरिक्त उत्तेजनाएं करें। हालांकि, कोई भी विषय जो लगातार चार दिनों से अधिक समय तक उपचार से चूक जाता है, उसे बाहर रखा जाना चाहिए।
    1. एक नया रोगी प्रविष्टि बनाएँ।
      1. नया रोगी बनाएँ विकल्प का चयन करें। टेक्स्टबॉक्स में मरीज का आईडी नंबर या नाम इनपुट करें।
    2. नेविगेशन सिस्टम पर संरचनात्मक एमआरआई छवियों को ओवरले करें।
      1. रोगी एमआरआई आयात करें का चयन करें, और फिर रोगी की संरचनात्मक छवि आयात करें और छवि प्रकार का चयन करें।
    3. व्यक्तिगत सिर मॉडल बनाएं और उत्तेजना लक्ष्य को परिभाषित करें।
      1. बटन दबाएँ एमआरआई फिड्यूशियल निर्दिष्ट करें
      2. एमआरआई छवि में इन धब्बों पर क्रॉसहेयर रखें: (1) फिड्यूशियल मार्कर: नैशन, बाएं और दाएं दोनों ट्रेगी; (2) तलैराच के लिए एसी-पीसी मार्कर: पूर्वकाल कमिशर, पीछे की कमी, अंतर-गोलार्ध बिंदु; (3) तलैराच मार्कर: पूर्वकाल बिंदु, पीछे बिंदु, श्रेष्ठ बिंदु, अवर बिंदु, बाएं बिंदु और दाएं बिंदु।
        नोट: "तालैराच मार्कर" मस्तिष्क की सीमाओं को चिह्नित करते हैं।
      3. सिर मॉडल बनाएँ दबाएँमैनुअल मस्तिष्क विभाजन का चयन करें और खोपड़ी, निचले मस्तिष्क और ऊपरी मस्तिष्क की दहलीज को समायोजित करें।
      4. आगे बढ़ने के लिए लक्ष्य निर्धारित करें क्लिक करें.
      5. लक्ष्य मार्कर पृष्ठ का चयन करें। क्लिक करें... चरण 3.3 में पहचाने गए उपचार लक्ष्य के समन्वय को इनपुट करने के लिए, और फिर पर जाएँ दबाएं। बिंदु का नाम देने के लिए मार्कर जोड़ें दबाएँ.
        नोट: नियंत्रण समूह के निर्देशांक (-41, 16, 54) होंगे।
    4. कुंडल अंशांकन
      1. न्यूरोनेविगेशन के लिए आगे बढ़ें क्लिक करें। टेक्स्टबॉक्स में, उपचार में उपयोग किए जाने वाले सही प्रकार के उपकरणों का चयन करें। सुनिश्चित करें कि संदर्भ के सभी उपकरण अवरक्त कैमरे के दृश्य में हैं।
      2. कॉइल मान्य करें दबाएँ। चिह्नित कॉइल बिंदु पर सूचक की नोक रखें। प्रत्येक उपकरण का सूचक हरा हो जाने पर मान्य करें (या रिमोट कंट्रोल पर हरा बटन) दबाएं।
    5. रोगी और लक्ष्य का चयन करें।
      1. रोगी का चयन करें पृष्ठ पर रोगी का नाम या आईडी चुनें । अगले पृष्ठ पर लक्ष्य का चयन करें क्लिक करें.
      2. लक्ष्यों की फ़ाइल ब्राउज़ करने के लिए लक्ष्य मार्कर पढ़ें चुनें. फ़ाइल आयात करें और चरण 3.6.3.5 के रूप में लक्ष्य का चयन करें।
    6. समन्वय प्रणाली को परिभाषित करें।
      1. समन्वय प्रणाली निर्धारित करेंक्लिक करें। रोगी पर एक संदर्भ उपकरण के साथ एक हेडबैंड रखो। सुनिश्चित करें कि कॉइल ट्रैकर और संदर्भ उपकरण नेविगेशन सिस्टम की दृष्टि में हैं।
      2. पॉइंटर की नोक को नैशन पर रखें और बदले में दोनों ट्रेगी। मार्कर का सूचक हरा होने पर हर बार रिमोट कंट्रोल पर हरे रंग का बटन दबाएं।
    7. सिर के आकार की पीढ़ी
      1. पॉइंटर की नोक को लगातार सिर के ऊपर ले जाएं। जारी रखने के लिए रिमोट कंट्रोल (या फ़िट) पर बटन दबाएं।
        नोट: कोई प्रक्रिया को रोकने के लिए रोकें दबा सकता है, और सूचक को सही ढंग से रखे जाने के बाद, फिर से प्रारंभ बटन दबाकर फिर से शुरू कर सकता है।
    8. न्यूरोनेविगेशन और उत्तेजना
      1. न्यूरोनेविगेशन दबाएंसक्रिय कॉइल पृष्ठ पर, उत्तेजना तीव्रता को 100% आरएमटी पर सेट करें। सिर मॉडल पर लक्ष्य को ऑनलाइन देखने के लिए लक्ष्य पर उत्तेजित करें चुनें।
      2. जब कॉइल लक्ष्य क्रॉसहेयर से मेल खाता है, अर्थात, जब संकेतक पाठ हरा हो जाता है, तो उत्तेजित होता है।
    9. तैयार करें और चरण 3.6.4 से सीधे उपचार शुरू करें यदि रोगी की प्रविष्टि पहले बनाई गई थी।
  7. पूरे उपचार पाठ्यक्रम के बाद दिन 1, दिन 28 और दिन 56 पर अनुवर्ती मूल्यांकन करें।

4. क्लिनिक डेटा संग्रह (चित्रा 1 बी)

  1. एमएडीआरएस24, हैमिल्टन डिप्रेशन रेटिंग स्केल (एचएएमडी) 27, बेक डिप्रेशन इन्वेंट्री -2 (बीडीआई -2) 28, हैमिल्टन चिंता स्केल (एचएएमए) 29, क्लिनिकल ग्लोबल इंप्रेशन (सीजीआई) 30 और मैट्रिक्स सर्वसम्मति संज्ञानात्मक बैटरी (एमसीसीबी) 31,32 का उपयोग करके नैदानिक मूल्यांकन करें।
    नोट: मिनी और एमएडीआरएस का उपयोग स्क्रीनिंग के लिए किया जाता है। उपरोक्त सभी तराजू पूर्व और बाद के उपचार नैदानिक मूल्यांकन के लिए लागू किए जाते हैं।

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Representative Results

आरओआई-वार एफसी विश्लेषण से पता चलना चाहिए कि एसजीएसीसी डीएलपीएफसी के साथ काफी विरोधी सहसंबद्ध है, जिसमें सबसे मजबूत नकारात्मक सहसंबंध चुना जाने वाला उत्तेजना लक्ष्य है। एसजीएसीसी-डीएलपीएफसी कार्यात्मक कनेक्टिविटी और उपचार प्रतिक्रिया के बीच महत्वपूर्ण विरोधी सहसंबंध सहसंबंध विश्लेषण33 में पाया जाना चाहिए।

वर्तमान प्रोटोकॉल एक अभिनव टीएमएस लक्ष्यीकरण विधि पर आधारित है जिसे पिछले किसी भी अध्ययन ने लागू नहीं किया है। यहां हम एक एफएमआरआई-निर्देशित टीएमएस परीक्षण से परिणाम प्रस्तुत करते हैं जो पारंपरिक 5-सेमी विधि को लागू करता है। इस अध्ययनने एक नया उपचार प्रोटोकॉल, स्टैनफोर्ड त्वरित इंटेलिजेंट न्यूरोमॉड्यूलेशन थेरेपी (एसएएनटी), एफएमआरआई-निर्देशित लक्ष्यीकरण के साथ एक उच्च खुराक वाले आईटीबीएस आहार का प्रस्ताव दिया। 23 एमडीडी रोगियों के बीच प्रतिक्रिया दर (बेसलाइन से एक एमएडीआरएस स्कोर 50% कम था) 90.48% था। 22 प्रतिभागियों में से 19 (86.4%) ने इरादे से इलाज विश्लेषण34 में छूट मानदंडों को पूरा किया। चिकित्सीय असहिष्णुता और उच्च मोटर थ्रेसहोल्ड के कारण दो प्रतिभागियों ने छोड़ दिया। तालिका 1 टीएमएस उपचार के बाद नैदानिक आकलन के स्कोर प्रस्तुत करता है। इसलिए, हम अनुमान लगाते हैं कि एफसी पर टीएमएस उपचार आधार उल्लेखनीय प्रभावशीलता पैदा कर सकता है।

Figure 1
चित्र 1. उपचार आरेख। () उत्तेजना लक्ष्य और उपचार प्राप्त करने की प्रक्रिया। प्रयोग समूह के लिए लक्ष्य निर्देशांक प्राप्त करने पर विस्तृत विवरण के लिए 3.3 देखें। नियंत्रण समूह के लिए लक्ष्य समन्वय को (-41, 16, 54) के रूप में परिभाषित किया गया है। () एमआरआई स्कैन और नैदानिक मूल्यांकन के समय बिन्दु। नैदानिक डेटा स्क्रीनिंग, बेसलाइन (यानी, उपचार से पहले), साथ ही उपचार के बाद दिन 1, दिन 28 और दिन 56 पर एकत्र किए गए थे। एमआरआई स्कैन केवल बेसलाइन पर किया गया था।
* एमआईएनआई 23 और एमएडीआरएस24 के साथ रोगियों का मूल्यांकन करें।
** चरण 4 में उल्लिखित सभी तराजू के साथ रोगियों का मूल्यांकन करें। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

पोस्ट-सेंट एक महीना पोस्ट-सेंट
माप औसत एसडी N उत्तर (%) N छूट (%) N औसत एसडी N उत्तर (%) N छूट (%) N
मैडर्स 5 6.37 21 90.48 21 90.48 21 10.95 11.76 20 70 20 60 20
हैम-डी, 17-आइटम 4.29 4.43 21 90.48 21 80.95 21 8.05 8.31 20 75 20 65 20
हैम-डी, 6-आइटम 2.24 3.1 21 85.71 21 85.71 21 4.4 4.72 20 75 20 70 20
बीडीआई-द्वितीय (एन = 18) 4.47 5.76 15 100 12 93.33 15 12.25 13.06 16 57.14 14 62.5 16
आत्मघाती विचारधारा
सी-एसएसआरएस[ख] 0 0 18 100 14 100 18 0 0 19 100 14 100 19
हैम-डी, आइटम 3 0.05 0.22 21 100 19 95.24 21 0.1 0.31 20 100 18 90 20
एमएडीआरएस, आइटम 10 0.1 0.44 21 95.24 21 95.24 21 0.35 0.75 20 90 20 80 20

तालिका 1. उपचार प्रतिरोधी अवसाद के लिए स्टैनफोर्ड त्वरित इंटेलिजेंट न्यूरोमॉड्यूलेशन थेरेपी (एसटीएआईटी) के तुरंत बाद और 1 महीने बाद नैदानिक मूल्यांकन स्कोर[ए] 34

[ए] उपचार प्रतिक्रिया को कुल एमएडीआरएस स्कोर पर 50% ≥ की कमी के रूप में परिभाषित किया गया था; छूट को 17-आइटम एचएएम-डी के लिए < 8, 6-आइटम एचएएम-डी के लिए < 5, एमएडीआरएस के लिए < 11, बीडीआई -2 के लिए < 13 और सी-एसएसआरएस के लिए शून्य के स्कोर के रूप में परिभाषित किया गया था।
[ख] आत्मघाती विचारधारा सबस्केल।

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Discussion

एसजीएसीसी भावनात्मक प्रसंस्करण के लिए जिम्मेदार है और तनाव विनियमन 16,17,18 में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है एक अध्ययन से पता चलता है कि डीएलपीएफसी के एक उप-क्षेत्र पर लक्ष्यीकरण जो एसजीएसीसी (6, 16, -10) के साथ सबसे मजबूत कार्यात्मक एंटी-कनेक्टिविटी दिखाता है, एंटीडिप्रेसेंट प्रभाव25 को बढ़ा सकता है। इसलिए, इस लक्ष्य का ठीक से पता लगाना इस प्रोटोकॉल का महत्वपूर्ण कदम है। उत्तेजना से पहले, मस्तिष्क की सीमाओं को न्यूरोनेविगेशन की सहायता से सटीक रूप से चिह्नित किया जाना चाहिए, और सिर मॉडल की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए सिर को सावधानीपूर्वक पंजीकृत किया जाना चाहिए। इसके अलावा, ध्यान दें कि 5-सेमी नियम आम तौर पर ललाट मस्तिष्क के बहुत पीछे के क्षेत्रों को उत्तेजित करता है, जबकि हमारे एसजीएसीसी-डीएलपीएफसी लक्ष्यीकरण प्रोटोकॉल आमतौर पर एक बहुत ही पूर्वकाल क्षेत्र35,36 की ओर जाता है। इस प्रकार, लक्ष्यीकरण विधियों के बीच अंतर नैदानिक प्रभावकारिता अभिविन्यास से जुड़ी हो सकती है। हमारी विधि का सावधानीपूर्वक अन्य दृष्टिकोणों के साथ तुलना करके मूल्यांकन किया जाना चाहिए जो अन्य कार्यात्मक कनेक्टिविटी के आधार पर उत्तेजना लक्ष्य को परिभाषित करते हैं।

हमारे प्रोटोकॉल की कुछ सीमाएं हैं। सबसे पहले, एसजीएसीसी स्फेनोइडल साइनस के पास स्थित है, जो चुंबकीय क्षेत्र37 की गैर-एकरूपता के कारण गंभीर संकेत हानि का कारण बनता है। इसके अलावा, न्यूरोनेविगेशन की सटीकता काफी हद तक एमआरआई छवियों की गुणवत्ता पर निर्भर करती है, जिससे गलत उत्तेजना लक्ष्य हो सकते हैं। एमआरआई के सिग्नल-टू-शोर अनुपात में सुधार या एसजीएसीसी के लिए बेहतर प्रतिस्थापन इस समस्या को हल करने में मदद कर सकता है। एक और सीमा समय लेने वाली प्रक्रियाएं हैं जो संभावित रूप से उपचार के लिए रोगियों के अनुपालन को प्रभावित करती हैं, क्योंकि सिर मॉडल स्थापित करने जैसी तैयारी में लंबा समय लगता है, न कि पूरे उपचार पाठ्यक्रम का उल्लेख करने के लिए जो लगभग दो सप्ताह तक रहता है।

इन सीमाओं के बावजूद, इस पद्धति की अपनी ताकत है। इस तथ्य के बावजूद कि नैदानिक सेटिंग्स में 5-सेमी नियम व्यापक रूप से लागू किया गया है, यह शारीरिक विशेषताओं पर व्यक्तिगत मतभेदों को अनदेखा करता है, जिसे टीएमएस38 की विषम प्रभावकारिता का एक महत्वपूर्ण कारण माना जाता है। न्यूरोनेविगेशन सिस्टम संरचनात्मक एमआरआई छवियों का जिक्र करके सिर को व्यक्तिगत रूप से मॉडल करता है, इस प्रकार कॉइल पोजिशनिंग की सटीकता में सुधार होता है। अनुसंधान ने साबित कर दिया है कि एक न्यूरोनेविगेटेड टीएमएस थेरेपी 5-सेमी लक्ष्यीकरण विधि38 का उपयोग करके पारंपरिक उपचार की तुलना में अधिक प्रभावी है, इसके अलावा, एक ऑपरेटर सिस्टम39,40 के मार्गदर्शन में वास्तविक समय में कॉइल को समायोजित कर सकता है।

पारंपरिक टीएमएस थेरेपी एक पूरे के रूप में डीएलपीएफसी में लक्षित है। इस प्रोटोकॉल में, एसजीएसीसी के साथ सबसे मजबूत नकारात्मक कनेक्टिविटी के साथ डीएलपीएफसी के उपक्षेत्र को लक्ष्य के रूप में चुना गया था। बेकेन एट अल .41 ने पाया कि एसजीएसीसी आत्मघाती विचारधारा और निराशा से संबंधित है। उपचार-प्रतिरोध अवसाद वाले रोगी एसजीएसीसी और सही पार्श्व फ्रंटोटेम्पोरल कॉर्टेक्स के बीच एक मजबूत एफसी दिखाते हैं, जो रोगी42 की दुर्दम्य स्थिति से संबंधित हो सकता है। इसके अलावा, एसजीएसीसी और डीएलपीएफसी के बीच मजबूत कनेक्टिविटी एमडीडी रोगियों43 में पाई गई थी, और एसजीएसीसी और डिफ़ॉल्ट मोड नेटवर्क (डीएमएन) के बीच नकारात्मक एफसी नैदानिक सुधार के साथ सहसंबद्ध था। इसलिए, हम अनुमान लगाते हैं कि एसजीएसीसी की कनेक्टिविटी टीएमएस के चिकित्सीय प्रभाव से निकटता से संबंधित है, और यह कि डीएलपीएफसी के एक विशिष्ट क्षेत्र को उत्तेजित करने से एसजीएसीसी के साथ अपने एफसी को बदल सकता है, जो उपचार25,44 की प्रभावशीलता में सुधार कर सकता है।

संक्षेप में, वर्तमान टीएमएस प्रोटोकॉल एमआरआई-असिस्टेड न्यूरोनेविगेशन सिस्टम के तहत संचालित होता है और डीएलपीएफसी के उपक्षेत्र को लक्षित करता है जो एसजीएसीसी के साथ सबसे मजबूत नकारात्मक कार्यात्मक कनेक्टिविटी दिखाता है। यद्यपि किसी भी पिछले अध्ययन ने इस लक्ष्यीकरण विधि को लागू नहीं किया है, यह स्थिति की सटीकता को बढ़ाने और संभवतः उपचार प्रतिक्रिया में सुधार करने में मदद कर सकता है।

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Disclosures

लेखकों के पास रिपोर्ट करने के लिए कोई खुलासा नहीं है।

Acknowledgments

अध्ययन को चीन पोस्टडॉक्टरल साइंस फाउंडेशन द्वारा वित्त पोषित परियोजना (2019 एम 652854) और गुआंग्डोंग, चीन के प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (अनुदान संख्या 2020 ए 1515010077) द्वारा वित्त पोषित किया गया था।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
3T Philips Achieva MRI scanner Philips
Harvard/Oxford cortical template http://www.cma.mgh.harva rd.edu/
MATLAB MathWorks
SPM12 http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm
The Visor2 system ANT Neuro The Visor2 software, the optical tracking system, tracking tools and calibration board are part of the visor2 system.
TMS device Magstim, Carmarthenshire, UK

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References

  1. Schramm, E., Klein, D. N., Elsaesser, M., Furukawa, T. A., Domschke, K. Review of dysthymia and persistent depressive disorder: History, correlates, and clinical implications. Lancet Psychiatry. 7 (9), 801-812 (2020).
  2. Knight, M. J., Baune, B. T. Cognitive dysfunction in major depressive disorder. Current Opinion in Psychiatry. 31 (1), 26-31 (2018).
  3. Otte, C., et al. Major depressive disorder. Nature Reviews Disease Primers. 2 (1), 1-20 (2016).
  4. Rafeyan, R., Papakostas, G. I., Jackson, W. C., Trivedi, M. H. Inadequate response to treatment in major depressive disorder: Augmentation and adjunctive strategies. Journal of Clinical Psychiatry. 81 (3), (2020).
  5. Zhang, J. J., Fong, K. N., Ouyang, R. g, Siu, A. M., Kranz, G. S. J. A. Effects of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) on craving and substance consumption in patients with substance dependence: A systematic review and meta-analysis. Addiction. 114 (12), 2137-2149 (2019).
  6. Enokibara, M., Trevizol, A., Shiozawa, P., Cordeiro, Q. Establishing an effective TMS protocol for craving in substance addiction: Is it possible. American Journal on Addictions. 25 (1), 28-30 (2016).
  7. Diana, M., et al. Rehabilitating the addicted brain with transcranial magnetic stimulation. Nature Reviews Neuroscience. 18 (11), 685 (2017).
  8. Vink, J. J. T., et al. A novel concurrent TMS-fMRI method to reveal propagation patterns of prefrontal magnetic brain stimulation. Human Brain Mapping. 39 (11), 4580-4592 (2018).
  9. Baeken, C., De Raedt, R. Neurobiological mechanisms of repetitive transcranial magnetic stimulation on the underlying neurocircuitry in unipolar depression. Dialogues in Clinical Neuroscience. 13 (1), 139-145 (2011).
  10. Tik, M., et al. Towards understanding rTMS mechanism of action: Stimulation of the DLPFC causes network-specific increase in functional connectivity. Neuroimage. 162, 289-296 (2017).
  11. Castrén, E. Neuronal network plasticity and recovery from depression. JAMA Psychiatry. 70 (9), 983-989 (2013).
  12. Cantone, M., et al. Cortical plasticity in depression. ASN Neuro. 9 (3), 1759091417711512 (2017).
  13. Valero-Cabré, A., Amengual, J. L., Stengel, C., Pascual-Leone, A., Coubard, O. A. Transcranial magnetic stimulation: A comprehensive review of fundamental principles and novel insights. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 83, 381-404 (2017).
  14. Luber, B. M., et al. Using neuroimaging to individualize TMS treatment for depression: Toward a new paradigm for imaging-guided intervention. Neuroimage. 151, 65-71 (2017).
  15. Wassermann, E. M., Zimmermann, T. J. P. Transcranial magnetic brain stimulation: Therapeutic promises and scientific gaps. Pharmacology & Therapeutics. 133 (1), 98-107 (2012).
  16. Kim, H., et al. Hypometabolism and altered metabolic connectivity in patients with internet gaming disorder and alcohol use disorder. Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry. 95, 109680 (2019).
  17. Kim, J. Y., et al. The correlation between the frontostriatal network and impulsivity in internet gaming disorder. Scientific Reports. 9 (1), 1191 (2019).
  18. Wang, Y., et al. Impaired decision-making and impulse control in Internet gaming addicts: evidence from the comparison with recreational Internet game users. Addiction Biology. 22 (6), 1610-1621 (2017).
  19. Mayberg, H. S. Limbic-cortical dysregulation: A proposed model of depression. Journal of Neuropsychiatry and Clinical Neurosciences. 9 (3), 471-481 (1997).
  20. Rolls, E. T. The cingulate cortex and limbic systems for emotion, action, and memory. Brain Structure and Function. 224 (9), 3001-3018 (2019).
  21. Philip, N. S., et al. Network mechanisms of clinical response to transcranial magnetic stimulation in posttraumatic stress disorder and major depressive disorder. Biological Psychiatry. 83 (3), 263-272 (2018).
  22. Fox, M. D., Buckner, R. L., White, M. P., Greicius, M. D., Pascual-Leone, A. Efficacy of transcranial magnetic stimulation targets for depression is related to intrinsic functional connectivity with the subgenual cingulate. Biological Psychiatry. 72 (7), 595-603 (2012).
  23. Sheehan, D. V., et al. The Mini-International Neuropsychiatric Interview (M.I.N.I.): The development and validation of a structured diagnostic psychiatric interview for DSM-IV and ICD-10. Journal of Clinical Psychiatry. 59, Suppl 20 22-33 (1998).
  24. Montgomery, S. A., Asberg, M. A new depression scale designed to be sensitive to change. British Journal of Psychiatry. 134, 382-389 (1979).
  25. Fox, M. D., Buckner, R. L., White, M. P., Greicius, M. D., Pascual-Leone, A. J. B. p Efficacy of transcranial magnetic stimulation targets for depression is related to intrinsic functional connectivity with the subgenual cingulate. Biological Psychiatry. 72 (7), 595-603 (2012).
  26. Cash, R. F. H., et al. Personalized connectivity-guided DLPFC-TMS for depression: Advancing computational feasibility, precision and reproducibility. Human Brain Mapping. , (2021).
  27. Hamilton, M. A rating scale for depression. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 23 (1), 56-62 (1960).
  28. Beck, A. T., Steer, R. A., Brown, G. K. Manual for the Beck depression inventory-II. , TX Psychol. Corp. San Antonio. 1-82 (1996).
  29. Hamilton, M. The assessment of anxiety states by rating. British Journal of Medical Psychology. 32 (1), 50-55 (1959).
  30. Guy, W. ECDEU assessment manual for psychopharmacology, revised. U.S. Dept. of Health, Education, and Welfare, Public Health Service, Alcohol, Drug Abuse, and Mental Health Administration, National Institute of Mental Health, Psychopharmacology Research Branch, Division of Extramural Research Programs. , (1976).
  31. Kern, R. S., et al. The MATRICS consensus cognitive battery, part 2: Co-norming and standardization. American Journal of Psychiatry. 165 (2), 214-220 (2008).
  32. Nuechterlein, K. H., et al. The MATRICS consensus cognitive battery, part 1: Test selection, reliability, and validity. American Journal of Psychiatry. 165 (2), 203-213 (2008).
  33. Jing, Y., et al. Pregenual or subgenual anterior cingulate cortex as potential effective region for brain stimulation of depression. Brain and Behavior. 10 (4), 01591 (2020).
  34. Cole, E. J., et al. Stanford accelerated intelligent neuromodulation therapy for treatment-resistant depression. American Journal of Psychiatry. 177 (8), 716-726 (2020).
  35. Cash, R. F. H., et al. Subgenual functional connectivity predicts antidepressant treatment response to transcranial magnetic stimulation: Independent validation and evaluation of personalization. Biological Psychiatry. 86 (2), 5-7 (2019).
  36. Ge, R., Downar, J., Blumberger, D. M., Daskalakis, Z. J., Vila-Rodriguez, F. Functional connectivity of the anterior cingulate cortex predicts treatment outcome for rTMS in treatment-resistant depression at 3-month follow-up. Brain Stimulation. 13 (1), 206-214 (2020).
  37. Ojemann, J. G., et al. Anatomic localization and quantitative analysis of gradient refocused echo-planar fMRI susceptibility artifacts. Neuroimage. 6 (3), 156-167 (1997).
  38. Schonfeldt-Lecuona, C., et al. The value of neuronavigated rTMS for the treatment of depression. Clinical Neurophysiology. 40 (1), 37-43 (2010).
  39. Krieg, S. M., et al. Protocol for motor and language mapping by navigated TMS in patients and healthy volunteers; workshop report. Acta Neurochir (Wien). 159 (7), 1187-1195 (2017).
  40. Haddad, A. F., Young, J. S., Berger, M. S., Tarapore, P. E. Preoperative applications of navigated transcranial magnetic stimulation. Frontiers in Neurology. 11, 628903 (2020).
  41. Baeken, C., Duprat, R., Wu, G. R., De Raedt, R., van Heeringen, K. Subgenual anterior cingulate-medial orbitofrontal functional connectivity in medication-resistant major depression: A neurobiological marker for accelerated intermittent theta burst stimulation treatment. Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging. 2 (7), 556-565 (2017).
  42. Wu, G. R., De Raedt, R., Van Schuerbeek, P., Baeken, C. Opposite subgenual cingulate cortical functional connectivity and metabolic activity patterns in refractory melancholic major depression. Brain Imaging and Behavior. 14 (2), 426-435 (2020).
  43. Salomons, T. V., et al. Resting-state cortico-thalamic-striatal connectivity predicts response to dorsomedial prefrontal rTMS in major depressive disorder. Neuropsychopharmacology. 39 (2), 488-498 (2014).
  44. Iseger, T. A., van Bueren, N. E. R., Kenemans, J. L., Gevirtz, R., Arns, M. A frontal-vagal network theory for major depressive disorder: Implications for optimizing neuromodulation techniques. Brain Stimulation. 13 (1), 1-9 (2020).

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एफएमआरआई-आधारित लक्ष्यीकरण विधि का उपयोग करके अवसाद के लिए व्यक्तिगत आरटीएमएस उपचार
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Luo, X., Hu, Y., Wang, R., Zhang, M., Zhong, X., Zhang, B. Individualized rTMS Treatment for Depression using an fMRI-Based Targeting Method. J. Vis. Exp. (174), e62687, doi:10.3791/62687 (2021).

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