Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

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

Published: August 2, 2021 doi: 10.3791/62687
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1, 1
1Affiliated Brain Hospital of Guangzhou Medical University

Summary

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.

Abstract

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.

Introduction

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.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

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). Målene for kontrollgruppen oppnås ved gjennomsnittlig 5 cm metode (dvs. (-41, 16, 54))22.

1. Deltakernes utvalg

  1. Rekrutter pasienter med en diagnose av MDD som bekreftet av en ekspertpsykiater.
    MERK: Bekreft diagnosen med det standardiserte mini-internasjonale nevropsykiatriske intervjuet (M.I.N.I.) 23 . Den totale poengsummen for Montgomery-Asberg Depression Rating Scale (MADRS)24 bør ikke være mindre enn 22.
  2. Ekskluder pasienter som oppfyller eksklusjonskriteriene: (1) alvorlige fysiske sykdommer som ondartet svulst, akutt hjertesvikt, multippel organsvikt eller alvorlige nevrologiske tilstander, inkludert, men ikke begrenset til epilepsi, hjerneslag, encefalitt, hjernetraumer; (2) komorbiditet av annen psykisk sykdom, eller en historie med stoffbruksforstyrrelse; (3) å ha metalliske implantater, spesielt i hjerne eller hjerte; (4) kvinner under graviditet eller amming; (5) hadde selvmordsoppførsel eller selvmordsforsøk det siste halvåret; og (6) en diagnose av bipolar depresjon eller psykotisk depresjon.
    MERK: Rekrutter minst 36 forsøkspersoner for hver gruppe for å sikre statistisk kraft. En balansert demografisk profil mellom de to gruppene anbefales.

2. Fremstilling av magnetisk resonansavbildning (MR) og TMS

  1. Få fMRI-bilder av en 3T MR-skanner før du utfører TMS.
    1. Bekreft at pasienten ikke har kontraindikasjoner før en MR-skanning. Be pasienten om å prøve å ligge stille og ikke tenke på noe under skanningen.
    2. Utfør en fMRI-skanning (rs-fMRI) for hviletilstand ved hjelp av FFE-EPI-sekvensen med følgende parametere: TR/TE = 2000/30 ms, FA = 90°, synsfelt = 220 x 220 x 256 mm3, matrise = 64 x 64, voxel størrelse = 3,44 x 3,44 x 4 mm3, mellomrom = 0,6 mm, antall signalgjennomsnitt = 1, volumer = 240, antall skiver = 33.
    3. Utfør en strukturell MR-skanning ved hjelp av den sagittale T1-vektede 3D-turbofeltekkosekvensen (T1W 3D TFE) med følgende parametere: synsfelt = 256 x 256 mm2, TR/TE = 8,2/3,8 ms, visningsmatrise= 256 x 256, skivetykkelse = 1 mm.
  2. Angi TMS-parametere.
    MERK: Protokollen til TMS i studien vår er den periodiske theta-burst stimuleringen (iTBS). En daglig behandlingsøkt inkluderer 60 sykluser med 10 eksplosjoner på 3 pulser ved 50 Hz levert ved 100% RMT i 2-s tog, med et intervall på 8 s. Hele behandlingen består av 10 økter utført på hverdager på to påfølgende uker.

3. Behandling (figur 1)

  1. Gjennomføre MR-skanninger og kliniske vurderinger av symptomer og kognitiv ytelse en dag før behandlingen.
  2. Tilordne pasienten tilfeldig til en av de to gruppene, etter skanning.
  3. For den eksperimentelle gruppen identifiserer du underregionen av DLPFC som viser sterkest funksjonell anti-tilkobling med sgACC. For kontrollgruppen finner du ganske enkelt målet i standardrommet ved hjelp av den gjennomsnittlige metoden på 5 cm, og konverterer det deretter til de enkelte romkoordinatene.
    1. rs-fMRI-data forbehandling
      1. Forhåndsbehandle rs-fMRI-dataene ved hjelp av en MR-analyseprogramvare: (a) fjerne de første 10 volumene; (b) utføre korrigering av stykketidsberegning; (c) korrigere hodebevegelsen; (d) samtidig registrere EPI-bilder til T1-bilder; (e) utføre segmentering; (f) utføre normalisering ved hjelp av T1-bilder; (g) jevne ut de normaliserte bildene med en 6 mm gaussisk kjerne med halv maksimum i full bredde (FWHM); (h) båndpassfilter (0,01 - 0,08 Hz); og (i) utføre plagsom regresjon (hodebevegelseseffekter, lineære trender, hvit materie, cerebrospinalvæske og globalt gjennomsnittstidskurs).
    2. Funksjonell tilkobling (FC) til sgACC
      1. Velg sgACC (MNI-koordinat: 6, 16, −10; Rev et al.) som interesseområde (ROI)25 med en radius på 10 mm.
      2. Fjern det hvite stoffet og cerebrospinalvæsken i avkastningen basert på Harvard-Oxford kortikale atlas (http://www.cma.mgh.harvard.edu/), ved hjelp av en grå materiesannsynlighetsterskel på 0,25.
      3. Trekk ut gjennomsnittstidsforløpet for avkastningen.
      4. Hvis du vil generere FC-kart, beregner du Pearsons korrelasjonskoeffisienter mellom avkastningen (sgACC) og DLPFC på en voxel-klok måte. Normaliser hver korrelasjonskoeffisient ved hjelp av Fishers r-til-z-transformasjon.
        MERK: DLPFC-masken er en kombinasjon av 20 mm radiuskuler sentrert langs venstre halvkule ved BA9 (x=-36, y=39, z=43), BA46 (x=-44, y=40, z=29), 5 cm tilnærmingsstedet (x=-41, y=16, z=54) og det gjennomsnittlige stimuleringsområdet for F3-strålegruppen (x=-39, y=26, z=49)26.
      5. Ifølge FC kartet, identifisere topp koordinaten i DLPFC som har 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 TMS-behandlingen for den eksperimentelle gruppen.
  4. Bestem terskelverdien for hvilemotoren (RMT) for hvert motiv, og registrer aktiveringspunktet.
    1. Be pasienten om å lene seg tilbake og slappe av, og legg deretter to registreringselektroder på tråkken på høyre hånd og en referanseelektrode på den benete delen av håndleddet.
    2. Stimulere motoren hotspot med 10 påfølgende stimuleringer med forskjellige intensiteter; i mellomtiden, registrere tidene fornar muskel sammentrekning.
    3. Identifiser minimum TMS-intensitet der en motor fremkalt potensial (MEP) ≥ 50 μV registreres minst 5 ganger. Definer det som pasientens RMT.
  5. Vurdere alvorlighetsgraden av depresjon ved hjelp av kliniske vekter som beskrevet i Klinisk datainnsamling.
  6. Utfør TMS-behandling to ganger om dagen i 10 dager.
    MERK: For et emne som ikke fikk behandlinger som planlagt, utfør ytterligere stimuleringer etter endt behandlingsforløp etter behov. Imidlertid bør ethvert emne som savner behandlingen i mer enn fire påfølgende dager, utelukkes.
    1. Opprett en ny pasientoppføring.
      1. Velg alternativet Opprett ny pasient. Skriv inn pasientens ID-nummer eller navn i tekstboksen.
    2. Legg de strukturelle MR-bildene over navigasjonssystemet.
      1. Velg Importer pasientens MR, og importer deretter det strukturelle bildet av pasienten og velg bildetypen.
    3. Opprett individuell hodemodell og definer stimuleringsmålet.
      1. Trykk på knappen Angi MR-fiducials.
      2. Plasser trådkorset på disse flekkene i MR-bildet: (1) Fiducial: nasion, både venstre og høyre tragi; (2) AC-PC-markører for Talairach: fremre kommissur, bakre kommissær, inter-halvkuleformet punkt; (3) Talairach Markører: fremre punkt, bakre punkt, overlegen punkt, dårligere punkt, venstre punkt og høyre punkt.
        MERK: "Talairach-markørene" markerer hjernens grenser.
      3. Trykk på Opprett hodemodell. Velg Manuell hjernesegmentering og juster terskelen for hodebunnen, den nedre hjernen og den øvre hjernen.
      4. Klikk Definer mål for å fortsette.
      5. Velg Målindikator-siden . Klikk ... for å legge inn koordinaten til behandlingsmålet som identifisert i trinn 3.3, og trykk deretter gå til. Trykk Legg til merke for å gi punktet et navn.
        MERK: Koordinatene til kontrollgruppen vil være (-41, 16, 54).
    4. Kalibrering av spole
      1. Klikk Fortsett til nevronavigering. I tekstboksen velger du riktig type verktøy som skal brukes i behandlingen. Kontroller at alle referanseverktøyene er synlige for det infrarøde kameraet.
      2. Trykk valider spole. Plasser spissen av pekeren på det merkede spolepunktet. Trykk på Valider (eller den grønne knappen på fjernkontrollen) når indikatoren for hvert verktøy blir grønn.
    5. Velg pasient og mål.
      1. Velg pasientens navn eller ID på Velg pasient-siden . Klikk Velg mål på neste side.
      2. Velg Les målmarkører for å bla gjennom målfilen. Importer filen, og velg målet som i trinn 3.6.3.5.
    6. Definer koordinatsystemet.
      1. Klikk Definer koordinatsystem. Sett et hodebånd med et referanseverktøy på pasienten. Kontroller at spolesporeren og referanseverktøyet er i visjonen til navigasjonssystemet.
      2. Plasser pekerens spiss på nasion og begge tragiene i sin tur. Trykk på den grønne knappen på fjernkontrollen hver gang indikatoren på en markør blir grønn.
    7. Generering av hodefigur
      1. Beveg pekerens spiss kontinuerlig på toppen av hodet. Trykk på knappen på fjernkontrollen (eller Fit) for å fortsette.
        MERK: Man kan trykke pause for å stoppe prosessen, og fortsette ved å trykke på Start-knappen igjen, når pekeren er riktig plassert.
    8. Nevronavigering og stimulering
      1. Trykk på Neuronavigation. På siden Aktiv spole setter du stimuleringsintensiteten til 100 % RMT. Velg Stimuler på mål for å se målet på hodemodellen på nettet.
      2. Når spolen samsvarer med målkorset, det vilt, når indikatorteksten blir grønn, stimulerer du.
    9. Forbered og start behandlingen fra trinn 3.6.4 direkte hvis pasientens oppføring hadde blitt opprettet før.
  7. Gjennomføre oppfølgingsvurderinger på dag 1, dag 28 og dag 56 etter hele behandlingsforløpet.

4. Innsamling av klinikkdata (figur 1b)

  1. Utfør kliniske vurderinger ved hjelp av MADRS24, Hamilton Depression Rating Scale (HAMD)27, Beck Depression Inventory-II (BDI-II)28, Hamilton Anxiety Scale (HAMA)29, Clinical Global Impression (CGI)30 og MATRICS Consensus Cognitive Battery (MCCB)31,32.
    MERK: MINI og MADRS brukes til screening. Alle skalaene ovenfor brukes til klinisk vurdering før og etter behandling.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

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 anvendte den tradisjonelle 5 cm-metoden. Denne studien34 foreslo en ny behandlingsprotokoll, Stanford Accelerated Intelligent Neuromodulation Therapy (SAINT), et høydose iTBS-regime med fMRI-veiledet målretting. Svarprosenten (en MADRS-skår var 50 % lavere enn baseline) blant 23 MDD-pasienter var 90,48 %. 19 av 22 deltakere (86,4 %) oppfylte remisjonskriteriene i intensjonsanalysen34. To deltakere droppet ut på grunn av terapeutiske intoleranser og høy motorisk terskel. Tabell 1 viser resultatene av kliniske vurderinger etter TMS-behandling. Derfor formoder vi at TMS-behandlingsbasen på FC kan gi bemerkelsesverdig effektivitet.

Figure 1
Figur 1. Behandlingsdiagram. (a) Prosessen med å anskaffe stimuleringsmål og behandlingen. Se 3.3 for detaljert beskrivelse av hvordan du oppnår målkoordinatene for eksperimentgruppen. Målkoordinaten for kontrollgruppen er definert som (-41, 16, 54). (b) Tidspunkt for MR-skanning og klinisk evaluering. Kliniske data ble samlet inn på screeningen, baseline (dvs. før behandling), samt dag 1, dag 28 og dag 56 etter behandlingen. MR-skanningen ble bare utført på grunnlinjen.
*Vurdere pasienter med M.I.N.I.23 og MADRS24.
**Evaluer pasienter med alle skalaene som er nevnt i trinn 4. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Post-SAINT En måned etter SAINT
Måle Bety Sd N Svar (%) N Remisjon (%) N Bety Sd N Svar (%) N Remisjon (%) N
MADRS 5 6.37 21 90.48 21 90.48 21 10.95 11.76 20 70 20 60 20
HAM-D, 17-punkts 4.29 4.43 21 90.48 21 80.95 21 8.05 8.31 20 75 20 65 20
HAM-D, 6-punkts 2.24 3.1 21 85.71 21 85.71 21 4.4 4.72 20 75 20 70 20
BDI-II (N=18) 4.47 5.76 15 100 12 93.33 15 12.25 13.06 16 57.14 14 62.5 16
Selvmordstanker
C-SSRS[b] 0 0 18 100 14 100 18 0 0 19 100 14 100 19
HAM-D, punkt 3 0.05 0.22 21 100 19 95.24 21 0.1 0.31 20 100 18 90 20
MADRS, punkt 10 0.1 0.44 21 95.24 21 95.24 21 0.35 0.75 20 90 20 80 20

Tabell 1. Klinisk vurdering scorer umiddelbart etter og 1 måned etter Stanford Accelerated Intelligent Neuromodulation Therapy (SAINT) for behandlingsresistent depresjon[a] 34

[a] Behandlingsrespons ble definert som en reduksjon på total MADRS-skår med ≥ 50%; remisjon ble definert som en poengsum på < 8 for 17-punkts HAM-D, < 5 for 6-punkts HAM-D, < 11 for MADRS, < 13 for BDI-II og null for C-SSRS.
[b] Underskala for selvmordstanker.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

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 merkes nøyaktig ved hjelp av nevronavigering, og hodet bør registreres nøye for å sikre nøyaktigheten av en hodemodell. Vær også oppmerksom på at 5 cm-regelen generelt stimulerer svært bakre områder av fronthjernen, mens vår sgACC-DLPFC-målrettingsprotokoll vanligvis fører til en veldig fremre region35,36. Dermed kan differensial klinisk effekt blant målrettingsmetoder være forbundet med orienteringen. Vår metode bør vurderes nøye i forhold til andre tilnærminger som definerer stimuleringsmålet basert på andre funksjonelle tilknytninger.

Protokollen vår har noen begrensninger. Først av alt ligger sgACC nær sphenoidal sinus, noe som forårsaker alvorlig signaltap på grunn av ikke-ensartetheten til magnetfeltene37. Dessuten avhenger nøyaktigheten av nevronavigasjonen i stor grad av kvaliteten på MR-bilder, noe som kan føre til unøyaktige stimuleringsmål. Forbedring av signal-til-støy-forholdet mellom MR eller en bedre erstatning for sgACC kan bidra til å løse dette problemet. En annen begrensning er de tidkrevende prosedyrene som potensielt påvirker pasientenes overholdelse av behandlingen, siden forberedelse som etablering av en hodemodell tar lang tid, for ikke å nevne hele behandlingsforløpet som varer i omtrent to uker.

Til tross for disse begrensningene har denne metoden sin styrke. Til tross for at 5 cm-regelen har blitt mye brukt i kliniske omgivelser, overser den de individuelle forskjellene på de anatomiske egenskapene, som regnes som en viktig årsak til den heterogene effekten av TMS38. Nevronavigasjonssystemet modellerer hodet individuelt ved å referere til strukturelle MR-bilder, og forbedrer dermed nøyaktigheten av spoleposisjonering. Forskning har vist at en nevronavigert TMS-terapi er mer effektiv enn en tradisjonell behandling ved hjelp av 5 cm målrettingsmetoden38, Videre kan en operatør justere spolen i sanntid under veiledning av systemet39,40.

Tradisjonelle TMS-behandlingsmål ved DLPFC som helhet. I denne protokollen ble underregionen av DLPFC med den sterkeste negative tilkoblingen med sgACC valgt som mål. Baeken et al.41 fant ut at sgACC er relatert til selvmordstanker og håpløshet. Pasienter med depresjon med behandlingsresistens viser en sterkere FC mellom sgACC og høyre lateral frontotemporal cortex, som kan være relatert til pasientens ildfaste tilstand42. I tillegg ble sterk forbindelse mellom sgACC og DLPFC funnet hos MDD-pasienter43, og den negative FC mellom sgACC og standardmodusnettverk (DMN) var korrelert med den kliniske forbedringen. Derfor spekulerer vi i at tilkoblingen av sgACC er nært knyttet til den terapeutiske effekten av TMS, og at stimulerende en bestemt region av DLPFC kan endre sin FC med sgACC, noe som kan forbedre effektiviteten av behandlingen25,44.

Oppsummert drives den nåværende TMS-protokollen under MR-assistert nevronavigasjonssystem og retter seg mot underregionen av DLPFC som viser den sterkeste negative funksjonelle tilkoblingen med sgACC. Selv om ingen tidligere studier har brukt denne målrettingsmetoden, kan det bidra til å forbedre nøyaktigheten av posisjonering og muligens forbedre behandlingsresponsen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfattere har ingen avsløringer å rapportere.

Acknowledgments

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

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

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).

Tags

Oppførsel utgave 174
Individualisert rTMS-behandling for depresjon ved hjelp av en fMRI-basert målrettingsmetode
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Luo, X., Hu, Y., Wang, R., Zhang,… More

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).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter