Terapia de estimulación magnética transcraneal personalizada guiada por fMRI para depresión resistente al tratamiento

Este protocolo demuestra el flujo de trabajo de TMS guiado por FMRI, entregado robóticamente y personalizado para la depresión. La TMS guiada por IRMF aborda los problemas de precisión y precisión asociados con la selección estándar de puntería basada en el cuero cabelludo. Tras convertir los archivos DICOM de la resonancia magnética del paciente al formato NIFTI y realizar el análisis RSFC, identificar las coordenadas estándar del cerebro espacial, localizadas en el centro de gravedad de la corteza prefrontal dorsolateral izquierda o el cúmulo anticorrelacionado DLPFC en formato X, Y, Z.

Luego, obtener el mapa funcional estándar DLPFC SGC producido en formato NIFTI. Identificar la coordenada estándar del espacio cerebral correspondiente al abductor del pulgar corto para aproximar el objetivo para el umbral motor en reposo, o prueba RMT. Warp las coordenadas DLPFC, M1 y la conectividad funcional DLPFC SGC mapean desde el espacio estándar al espacio nativo del paciente usando transformaciones generadas por la tubería inicial de preprocesamiento preparada anteriormente.

Proporciona al psiquiatra que realiza la segmentación TMS las coordenadas nativas del espacio cerebral para DLPFC, M1 y el mapa funcional de conectividad SGC del DLPFC. Para acceder a la ubicación de almacenamiento de las imágenes nativas de T1W del paciente, haz clic en archivo y selecciona nueva sesión en la Neuronavegación. Crea una carpeta de sesión y selecciona DICOM o NIFTI, dependiendo del formato de almacenamiento de las imágenes T1W.

Ajusta el umbral superficial en el cuero cabelludo en la imagen T1W usando la opción de ajustar umbral superficial que se encuentra en la barra de menú del software Neuronavigation. Usando la opción de ajustar umbral del cuero cabelludo, ajusta el umbral superficial para inflar o desinflar. Asegura la minimización del espacio epidural o del cuero cabelludo sobre la inflación por la definición de la superficie del cuero cabelludo.

Para segmentar tejidos cerebrales de tejidos no cerebrales, usando la opción de segmentación cerebral, selecciona un tracto grande de sustancia blanca y haz clic en calcular, de modo que el software determine valores de contraste relativo del tejido cerebral y no cerebral, y luego comprueba que la superficie cerebral definida se alinea adecuadamente con la superficie de la sustancia gris. Luego, usando la opción de registro del paciente, predefine los puntos de referencia anatómicos. Marca el trago izquierdo, el trago derecho y el nasion en la imagen T1W del espacio nativo del paciente en preparación para el co-registro con los puntos de referencia reales del cuero cabelludo del paciente.

El tragus, la unión del tragus helix o cualquier punto de referencia fácilmente identificable pueden utilizarse siempre que la co-inscripción en un paso posterior sea estrechamente igual. A continuación, introduce el objetivo DLPFC en espacio nativo y las coordenadas M1 en formato X, Y, Z usando la orientación anterior superior derecha con la opción de planificación en la barra de menú. Reposiciona el objetivo DLPFC al giro más cercano si cae dentro de un surco.

Para verificar que la coordenada cerebral reposicionada permanece dentro del grupo anticorrelacionado seleccionado, superpone el mapa funcional DLPFC SGC en el espacio nativo sobre la imagen T1W del espacio nativo del paciente e introduzca las coordenadas del objetivo cerebral reposicionado en el software de visualización de la resonancia magnética. Reposiciona la coordenada M1 al giro precentral si es necesario. Calcula los puntos de entrada perpendiculares de la bobina TMS en el cuero cabelludo para las coordenadas DLPFC y M1.

Asegúrate de que el ángulo de aproximación de la bobina TMS, relativo al lado izquierdo de la cabeza, esté ajustado a 45 grados durante el cálculo del punto de entrada. Superponer una cuadrícula de entrada o objetivo de seis por cuatro espaciada en intervalos de cinco por cinco milímetros en la opción de entrada o objetivo en el área de control para crear objetivos adicionales para las pruebas RMT. Coloca al paciente en una silla de tratamiento motorizada con reposacuellos, asegurando un soporte adecuado de la cabeza y el cuello.

Reclina al paciente y levanta las piernas hasta una posición cómoda. Usando una diadema o cinta de doble cara, fija el rastreador de referencias del paciente en la frente derecha del paciente. Coloca la cabeza del paciente usando la silla motorizada de modo que quede dentro del campo visual de la cámara de neuronavegación.

Luego, vuelve a la opción de registro del paciente en la barra de menú para co-registrar los puntos anatómicos y la superficie del cuero cabelludo del paciente con los puntos anatómicos predefinidos y la superficie del cuero cabelludo en la imagen T1W. Toca el puntero hacia los puntos reales del cuero cabelludo del paciente y consigue cada punto de referencia pulsando el botón verde del pie o del interruptor de la mano. Toca el indicador hacia el cuero cabelludo y pásala suavemente por el cuero cabelludo del paciente para obtener 300 puntos de referencia mientras pulsas el botón verde del pie o de la mano.

Comprobar la precisión de la alineación espacial entre los puntos anatómicos reales y predefinidos y la superficie del cuero cabelludo al final del procedimiento de registro del paciente, reportada como desviación cuadrática media de raíz en milímetros. Asegúrese de que los valores cuadráticos medios de la raíz estén por debajo de tres milímetros; de lo contrario, repita los pasos de registro hasta que esto se logre. Reposiciona el cobot para que el rastreador de referencias del paciente esté a una distancia y ángulo óptimos dentro del campo visual de la cámara de neuronavegación.

Asegúrate de que el campo visual de la cámara de neuronavegación también pueda detectar uno de los puntos de referencia del cobot. Consulta el campo visual seleccionando Comprobar sistema de seguimiento en la barra de menú. Las miras moradas indican puntos de referencia visibles.

Activa el modo manual en la opción cobot en la zona de control para mover manualmente el brazo robótico montado en la bobina al espacio de trabajo. Haz clic en mover a posición de aparcamiento en el panel de opciones de Cobot para mover la bobina a la posición neutra. Coloca manualmente el cobot, o ajusta la silla motorizada, de modo que la bobina quede directamente sobre la cabeza del paciente con una separación de varios centímetros.

Luego calibra la función del sensor de fuerza de bobina en la opción de cobot dentro del área de control del software de Neuronavegación para activar una ventana emergente del sensor con cuatro luces de presión. Coloca un dedo en la bobina y aumenta gradualmente, luego disminuye la presión para que las cuatro luces de presión se enciendan y luego apaguen en secuencia. Asegúrate de que las luces se activen de izquierda a derecha, luego desactiva derecha a izquierda para que el botón de aceptar sea palpable.

Coloque tres electrodos electromiográficos conectados al monitor MEP a lo largo de la longitud ventral del abductor curto derecho del pulgar. Selecciona el protocolo MEP en la máquina TMS y ajusta la sensibilidad a 200 microvoltios por división. Selecciona retirada y luego selecciona temporización para mostrar la interfaz MEP.

Para indicar al brazo robótico montado en la bobina que se mueva al primer objetivo M1 en la cuadrícula, selecciona el objetivo en el panel de entrada y de opciones de objetivo en el área de control. Selecciona la alineación de la bobina en el panel de opciones de Cobot para posicionar la bobina sobre el cuero cabelludo del paciente. Selecciona la opción de estimulador en el área de control del software de Neuronavigation y establece la intensidad inicial de estimulación al 40% en la opción de amplitud.

Haz clic en un solo pulso para emitir un pulso mientras te mueves secuencialmente a cada uno de los objetivos en la cuadrícula M1. No se requiere una posición precisa de la bobina TMS para los objetivos motores. Aumenta la intensidad de la estimulación según sea necesario para observar una MEP o flexión visible del pulgar.

Identifica el objetivo que produce la MEP más fuerte junto con la mayor amplitud de flexión del pulgar, los dedos o la muñeca derecha. Selecciona el objetivo óptimo de M1 en los paneles de entrada y objetivo y haz clic en la alineación de la bobina en el panel de opciones de cobot para colocar la bobina en el cuero cabelludo del paciente. Ajusta la intensidad de estimulación de pulsos individuales en este objetivo a intervalos establecidos hasta que se determine la RMT.

En el panel de estimulación, los valores máximos de MEP superiores a 50 milivoltios indican una MEP. Identifica la RMT como la intensidad mínima de estimulación necesaria para evocar cinco de cada diez movimientos con una MEP superior a 50 milivoltios en la electromiografía. Indica al paciente que cierre los ojos, se relaje y evite centrarse en ningún pensamiento específico para mantener estados cerebrales consistentes durante la IRMF y la SMT.

Instruye al brazo robótico montado en la bobina para que se mueva al objetivo DLPFC seleccionando el objetivo en el panel de entrada y opción de objetivo en el área de control. Selecciona la alineación de la bobina en el panel de opciones de Cobot para posicionar la bobina sobre el cuero cabelludo del paciente. Selecciona el protocolo programado de estimulación theta intermitente de tres minutos en la opción del menú de la máquina TMS.

Selecciona la llamada y luego el tiempo para preparar la máquina y ejecutar el protocolo de estimulación intermitente de ráfagas theta de tres minutos. Selecciona la opción de estimulador en el área de control y establece la intensidad de estimulación al 80% de RMT para la primera sesión, 100% para la segunda y 120% para las sesiones siguientes. Haz clic en iniciar o parar trenes para entregar la serie completa de pulsos TMS repetitivos.

Cada pulso se indica en el panel de estimulación. Realiza estimulación diaria de la corteza prefrontal dorsolateral izquierda durante hasta 20 a 30 sesiones entre semana. En un estudio abierto que utilizó este protocolo, hubo una tasa de respuesta global del 52% y una tasa de remisión del 33%. Los subgrupos a priori mostraron perfiles de respuesta y tasa de remisión distintos, lo que indica que el grupo con depresión sin comorbilidad, grupo uno, respondió mejor que los grupos con comorbilidad o depresión bipolar, grupos dos y tres respectivamente.

Antes del tratamiento, la conectividad funcional media de grupo del SGC DLPFC fue de menos 0,25. La conectividad funcional entre la DLPFC y el resto del cerebro no se alteró como función del tratamiento con EMT. En el subconjunto de pacientes que se sometieron a IRMF antes y después de la EMT, se observó una reducción específica en la FCR anticorrelacionada desde antes del tratamiento hasta después del tratamiento, con la conectividad funcional negativa en estado de reposo cercana a cero.

Este protocolo demuestra la viabilidad de utilizar la conectividad funcional para personalizar el objetivo de tratamiento para el TMS en la depresión. Este protocolo requiere recursos sustanciales y experiencia especializada, especialmente para resonancia magnética, análisis de imágenes y el uso de sistemas de neuronavegación y robóticos. Los protocolos futuros mejorarán la viabilidad utilizando tecnología que integra los flujos de trabajo de neuronavegación, robótica e imagen.