Positionnement des électrodes et de montage de stimulation transcrânienne Direct Current

1. Matériaux

1. Vérifiez si vous avez tout le matériel nécessaire (tableau 1, figure 1).
   STCC appareils doivent être alimentées par batterie et de fonctionner comme un stimulateur de courant constant avec un rendement maximum dans la gamme miliAmps. Dans certains appareils, les batteries peuvent être imputables. Constante (tension contrôlée) stimulateurs ne sont pas appropriées pour les STCC. L'utilisation de prises électriques pour alimenter le dispositif n'est pas pratique ou approprié que mauvais fonctionnement des dispositifs pourrait livrer de grandes intensités des courants électriques sans aucun avertissement.
2. Électrodes utilisées pour STCC sont généralement constitués d'une électrode en métal ou en caoutchouc conducteur enfermé dans une poche, une éponge perforée qui est saturée avec une électrolytes (liquides avec le sel). Une autre possibilité est l'utilisation d'électrodes en caoutchouc avec un gel conducteur. Passage prolongé du courant en courant continu à travers l'électrode métallique (où les électrons à partir du stimulateur sont convertis en ions réalisées à travers le corps ⁸⁾ peut produire des produits non désirés électrochimiques tels que les changements de pH. La poche éponge peut agir pour séparer physiquement, et donc de tampon, la peau des changements électrochimiques.
3. Pour cette raison, les électrodes en métal ou en caoutchouc ne doit jamais être placé sur la peau pendant le STCC. De même lors de la stimulation utilisateur doit être vigilant contre la déshydratation éponge et le mouvement. Une autre considération liée est la durabilité et la réutilisation d'électrodes STCC. Notre expérience est que, surtout lorsque la polarité des électrodes est tourné, et les conditions de stimulation adéquate constamment maintenu, les électrodes en caoutchouc et en métal peut être réutilisé. Le choix de l'électrolyte est question plus loin. De l'expérience d'exploitation, il est recommandé d'utiliser à plat, et pas trop gros éponges perforé, comme ils mieux absorber la solution de conduction des électrolytes et de fournir contact avec la peau uniforme ^8.
4. Il ya la possibilité d'appliquer des anesthésiques topiques. Surtout pour la stimulation de courte durée, quand rampe n'est pas possible, il peut empêcher la perception et la sensation inconfortable somatosensoriel résultant de la stimulation TDC. Une autre raison pour utiliser l'application topique d'un anesthésique local est de créer la meilleure comparabilité entre imposture et active des conditions STCC, car aucun objet sentiriez si le courant passe ou pas et la situation optimale aveuglante serait garanti. Cette approche est particulièrement vulnérable lors de la planification à utiliser de plus grandes intensités comme aveuglante pourrait être moins efficace dans cette situation ^7. Bien sensation / douleur et irritation de la peau ne sont pas toujours corrélés, l'utilisation excessive d'anesthésiques topiques pourrait masquer des effets indésirables graves telles que le brûlage.

Dans ce guide, nous illustrons l'STCC plus typique set-up pour gestion de la douleur: en utilisant des électrodes caoutchouc conducteur, des éponges de type poche perforée, tous deux placés sur la tête, sans anesthésique topique.

2. Mesures

1. Assurez-vous que le sujet est assis confortablement.
2. La zone de stimulation sera trouvée grâce à la mesure du cuir chevelu. Habituellement la convention du système EEG 10/20 est utilisé ^7. Le site de la stimulation dépend de votre approche expérimentale.
3. Trouver la localisation des vertex (figure 2):
   Mesurez la distance du nasion et inion mi-parcours à l'aide d'un marqueur peau.
   Nasion - point entre le front et le nez, à la jonction de l'os nasal (figure 3).
   Inion - point le plus important de l'os occipital (figure 3).
   Mesurer la distance entre les points de pré-auriculaires et les mi-parcours. Marquer deux points à mi-chemin pour trouver le Vertex.
4. 1. Pour localiser le cortex moteur primaire ou M1, utiliser 20% de la mesure auriculaire et l'utilisation de cette mesure à partir de Cz travers auriculaires ligne (sur le côté du Vertex) (figure 4). Cet endroit doit correspondre à l'emplacement C3/C4 EEG. Cette méthode de localisation est suffisante compte tenu de la traditionnelle focalité du STCC grandes électrodes. Pour plus de STCC focale, d'autres méthodes de localisation corticale pourrait être nécessaire.
   2. Pour localiser le cortex préfrontal dorsolatéral (DLPFC) ^9,10: Une méthode pratique consiste à mesurer cinq centimètres en avant de l'emplacement M1 ou d'utiliser le système 10/20 EEG. Cela devrait correspondre à l'emplacement F3 ou F4 EEG, comme on le voit ici (figure 5). Cette méthode de détermination du site de stimulation est suffisante lors de l'utilisation traditionnelle des électrodes STCC. Pour plus de STCC focale, d'autres méthodes de localisation corticale peuvent être nécessaires, telles que la neuronavigation.

3. Préparation de la peau

1. Inspectez la peau pour toute irritation de pré-sortie, des coupures ou des lésions - éviter de stimuler sur la peau endommagée et plus les lésions du crâne.
2. Pour augmenter la conductance, de déplacer les cheveux loin du site de stimulation et de nettoyer la surface de la peau pour éliminer toute trace de lotion, de la saleté, etc, etlui permettre de sécher. Pour les sujets avec des cheveux épais, utilisation de gel conducteur peut être nécessaire.
3. Si vous utilisez électrodes réutilisables, inspecter l'insert en caoutchouc et des éponges pour l'usure. Inspectez l'insert en caoutchouc et des éponges pour l'usure. S'il n'y a aucune preuve de détérioration, jetez les composants sales et utiliser une nouvelle électrode.

4. Position des électrodes

1. Après avoir trouvé le site de la préparation de stimulation et de la peau, vous devriez placer l'une des sangles élastiques tête ou en caoutchouc autour de la circonférence de la tête. La bande élastique doit être placé sous l'inion pour éviter tout mouvement pendant la stimulation. Les sangles élastiques doivent être faites de matériaux non conducteurs (ou ils vont fonctionner comme des électrodes) et matériaux non absorbants (pour éviter les sangles d'absorption de liquide par les éponges).
2. Chaque côté de l'éponge doit être trempé dans une solution saline. Pour un 35 cm ² éponges, environ 6 mL de la solution de chaque côté peut suffire (total de 12 mL par éponge). Soyez prudent de ne pas trop imbiber l'éponge (pas trop humide il devrait y avoir aucune fuite d'eau, mais pas non plus sec que d'avoir un contact des électrodes bon). Eviter les fuites de liquide à travers le sujet. Vous pouvez utiliser une seringue pour ajouter plus de solution si nécessaire.
   Il est prouvé que des solutions d'électrolytes contenant une faible concentration de NaCl (15 mM) sont perçus comme plus confortable pendant STCC que ceux des solutions avec des concentrations plus élevées de NaCl (220 mM) ^11,12. Depuis la force ionique de l'eau déminéralisée est beaucoup moindre que celle de toutes les solutions de NaCl, il ya une tension nettement plus nécessaire de transporter le courant à travers l'électrode et à travers la peau par rapport aux solutions de NaCl. Ainsi, il est recommandé l'utilisation de solutions avec une concentration de NaCl modérée, dans la gamme 15 mm à 140 mm, comme STCC à ces concentrations est plus susceptible d'être perçue comme confortable, nécessite de tension modérément bas, tout en permettant une bonne conduction du courant. ¹¹ L'utilisation de gels (adapté à partir d'applications tels que les EEG) a également été envisagée - une limitation principale est la dispute augmenté de set-up de nettoyage après stimulation, sans bénéfice démontré sur les résultats lors de l'utilisation des électrodes éponge perforée.
3. Connecter les câbles à l'appareil.
   Consultez votre manuel d'utilisation stimulateur si le stimulateur doit être allumé avant ou après la connexion des électrodes positionnées au stimulateur. Utiliser tous les stimulateurs, les électrodes ne doit pas être déconnecté ou connecté lorsque le flux de courant a été lancé. Veiller à la polarité de connexion est correcte tant que les effets de la STCC sont hautement spécifiques de polarité (normalement, le rouge indique l'électrode anode, et noir ou bleu indique la cathode, ce qui est de la convention, mais vérifiez avec votre appareil). Notez que dans le contexte du STCC (et plus largement la stimulation électrique en général), "anode" toujours indiqué la borne positive par rapport lorsqu'il est positif courant introduction du corps, tandis que "cathode" indique le terminal par rapport négatif où le courant positif puis quitte le corps.
4. Insérer la broche du cordon du connecteur dans l'ouverture du récipient sur le caoutchouc conducteur en médaillon.
5. Faites glisser le caoutchouc conducteur en médaillon dans l'éponge. La partie isolée du câble dépasse de l'ouverture de l'éponge de poche. S'assurer que le conducteur du caoutchouc ensemble médaillon est couvert par l'éponge et qu'il n'y a aucune partie de l'axe de la moelle connecteur est visible.
6. Placez une électrode une éponge en dessous de la bande élastique. Assurez-vous que excessive de liquide n'est pas éjecté de l'éponge vers le cuir chevelu pendant ce processus que cela se généralise dans le flux de courant à travers le cuir chevelu et épuisent l'éponge de liquide.
7. Connectez la sangle deuxième tête élastique à la bande élastique abord en fonction de l'électrode montage que vous voulez utiliser (tableau 2). Autres sangles élastiques tête peut être utilisée.
8. Placez l'électrode une éponge secondes sur la tête sous la bande élastique seconde. Assurez-vous que vous le placez sur la zone marquée vous voulez stimuler.
9. Le chemin d'un terminal périphérique, grâce à une électrode, à travers le corps, à travers la deuxième électrode, et retour à la borne deuxième appareil forme un circuit - la résistance totale de ce qui (somme des électrodes et la résistance du corps) peut être mesurée. Si la résistance globale est anormalement élevée, cela peut indiquer l'électrode mauvais set-up. Si votre appareil mesurer la résistance - ce serait recommandée - le champ indication devrait afficher contact des électrodes appropriées. Idéalement, on devrait avoir pour objectif d'avoir l'impédance sous 5k Ohms. Certains appareils indiquent la tension à travers le chemin plutôt que de la résistance - dans ce cas la résistance peut être calculée en utilisant simplement la loi d'Ohm (résistance = Indiquez tension / courant appliqué). De nombreux appareils continuent à fournir une indication de la résistance au cours de la stimulation, ce qui fournit un moyen utile pour détecter une situation potentiellement dangereusesituation (par exemple une électrode de séchage). Dans certains cas, un appareil met automatiquement fin à la stimulation ou réduire l'intensité de la stimulation en cas d'augmentation de résistance au-delà d'un certain seuil.

5. STCC Démarrer

1. Avant de commencer la procédure, les sujets d'écran pour les contre-indications (voir la discussion).
2. Le sujet doit être détendu, confortable et éveillé pendant la procédure. L'interférence incontrôlée avec l'activité corticale courant pendant STCC devrait être évitée. Pour la stimulation de la zone du cortex moteur, il a été démontré que l'effort cognitif intensive sans rapport avec la zone cible, ainsi que l'activation massive du cortex moteur par la contraction musculaire prolongée abolit les effets du STCC ^13.
3. Réglez les paramètres sur le stimulateur STCC que vous voulez stimuler avec, notamment l'intensité, le temps, et le cas échéant à votre appareil, le réglage de la condition simulée (figure 10). Notez que certains stimulateurs doivent être allumés avant le contact entre les électrodes et la peau est faite pour éviter les chocs électriques.
4. Maintenant lancer le STCC. Pour réduire les effets négatifs commencent par le flux de courant montée en puissance du courant. De nombreux appareils commerciaux comprennent les caractéristiques automatiquement rampe de courant sur et en dehors. Un point qui devrait être noté est que les sujets continuent généralement sentir une certaine sensation locale, même après actuelle est interrompue.
5. Certains sujets peuvent éprouver de l'inconfort pendant la période initiale STCC. En pareil cas, le courant peut être modérément diminué pour une période temporaire, par exemple 50%, que le sujet ajuste, puis augmenté progressivement jusqu'à revenir au niveau désiré. Cette fonction peut dépendre de l'appareil utilisé.
6. Au début de la stimulation, la majorité des sujets percevra une sensation de démangeaison légère, qui puis s'estompe dans la plupart des cas. De même, les changements rapides du circuit de stimulation immédiate pourrait induire tirs des nerfs périphériques. Le sujet peut-il préavis aussi bref phosphènes rétine avec des électrodes près des yeux. Ces effets peuvent être largement évités en ramping le courant de haut en bas au début et à la fin du traitement. Cela pourrait également empêcher la étourdissements ou de vertiges occasionnellement rapportés lorsque le courant est brusquement augmenté ou diminué. ⁷
7. Après la stimulation, le flux de courant doit être éteint rampe ainsi Remarque sur la haute définition STCC (HD-STCC):. STCC avec de petites électrodes, puis environ ² cm 2 est appelé HD-STCC et utilise souvent éventail d'électrode (plus de deux) pour guider courant à travers le cerveau pour des applications spécifiques ^14. Ce document méthodes axée uniquement sur ​​STCC conventionnelles (en utilisant des électrodes éponge plus grand), et il est important de souligner que le HD-STCC nécessite électrodes spécifiques ^15, préparation de la peau, et le matériel de stimulation. Il n'est pas recommandé d'appliquer STCC utilisant 1-2 mA d'électrodes éponge ^14,15.

6. Après la procédure

1. Pour évaluer la stimulation transcrânienne DC régulièrement et d'enregistrer la sécurité de cette technique sur une longue période de temps, il est recommandé d'utiliser un questionnaire d'effets indésirables.
2. Un tel questionnaire devrait inclure tous les effets indésirables possibles associés à STCC. Les effets indésirables les plus fréquents sont des picotements, des démangeaisons et des sensations de brûlure, des céphalées et des malaises. Vous pouvez trouver un exemple d'un tel questionnaire dans l'article de Brunoni et al. (2011) ^16. Il est également recommandé de recueillir des données quantitatives sur les effets néfastes comme un 1 à 5 ou 1 à 10 échelle de notation.
3. On devrait également utiliser ce questionnaire effets indésirables après l'état de stimulation factice pour révéler une meilleure comparabilité entre les deux situations de stimulation. Il est prouvé que la stimulation provoque simulacre une quantité comparable de démangeaisons et des picotements que la stimulation active.

7. Les résultats représentatifs:

Avec une configuration correcte, l'appareil doit afficher STCC que soit le courant passe pendant la situation STCC actif, ou l'appareil doit afficher en mode imposture lors de l'exécution d'une procédure stimulation placebo (figure 10).

Fait à noter, même avec l'appareil qui indique que le courant circule à travers le système, le courant pourrait effectivement être shunté par la peau. Afin d'éviter cet effet, il est recommandé d'avoir une distance suffisante entre les électrodes. Selon les études de modélisation, nous recommandons que, pour être d'au moins 8cm lors de l'utilisation des électrodes 5x7cm ^17.

Par ailleurs, il est recommandé de consulter des modèles de tête ordinateur ¹⁴ et les études neurophysiologiques. Ces étapes supplémentaires ferait en sorte qu'une spécifiques montage est associée à des changements significatifs dans l'excitabilité corticale dans la zone qui est à l'étude.

Représentant pour la stimulation anodique est un iUGMENTATION de l'excitabilité du cerveau, alors que la stimulation cathodique conduit à une réduction de l'excitabilité corticale. Preuve tangible de ce qui a été révélé dans les essais ciblant le cortex moteur primaire (figure 6).

La variation de la taille de l'électrode conduit à une variation d'effets focale. Avec une diminution du diamètre de l'électrode, une stimulation plus focale peut être atteint. Ceci peut être prouvé en utilisant TMS sur le cortex moteur. D'un autre côté par la taille de l'électrode augmente, il est possible d'avoir une électrode fonctionnellement inefficace (figure 8).

Avec durée de la session de 20 minutes ou plus et avec des sessions multiples sur plusieurs jours consécutifs, les séquelles du STCC va durer plus longtemps. Exemple en est le traitement des syndromes de douleur.

Un point important est l'emplacement de l'électrode de référence. Si une position extracephalic est choisi, l'enquêteur doit être conscient de la répartition actuelle de l'électrode de référence pourrait déplacer le pic de courant induit et de modifier les effets de la SMTr.

Figure 1. Matériaux

Figure 2: Position de Vertex. Aires corticales marqués selon le système 10/20.

Figure 3: Position nasion et Inion

Figure 4: Position du cortex moteur. Aires corticales marqués selon le système 10/20.

Figure 5: Position DLPFC. DLPFC = cortex préfrontal dorsolatéral. Aires corticales marqués selon le système 10/20.

Figure 6: Modification de l'excitabilité corticale due à la polarité actuels et STCC montage. Tableau: Les effets induits de la stimulation TDC sur la taille du moteur potentiel évoqué (MEP), évalué par stimulation magnétique transcrânienne (TMS). Amplitudes MEP après stimulation sont donnés en pour cent du MEP sans stimulation. Notez que seul le cortex moteur (M1) - controlatéral supra-orbitaire (FP2) la mise en montage conduit à une augmentation significative de la taille des MPE après anodique et une diminution de l'amplitude MEP après stimulation cathodique. Il n'y a pas d'effets significatifs sur l'amplitude MEP montages STCC autres. Figure: Placements électrode ⁶ (modifié d'après Nitsche, 2000).

Figure 7: Tailles d'électrode

Figure 8: Diminution de la taille de l'électrode conduit à un effet plus focalement du STCC. Muscle potentiel évoqué tailles d'amplitude (MEP) de l'abducteur (ADM) et du muscle premier interosseux dorsal (FDI) au cours STCC anodique ou cathodique. En utilisant la condition d'un 35 cm ² d'électrode, STCC anodique et cathodique influencer la taille d'amplitude MEP du SMA et de l'IDE dans une mesure similaire. A ce montage, les deux zones musculaires mains de représentation sont situées sous l'électrode de stimulation. Dans le cas d'une petite électrode, qui est seulement placé sur la zone de représentation de l'ADM, les effets des changements d'amplitude MEP de la représentation corticale IDE ne sont pas reproductibles (voir colonne jaune) ¹⁸ (modifié par Nitsche 2007).

Figure 9: Tissue-dépendu densité de courant. Densités de courant calculée dans différents tissus. Ampleur de densité de courant dépend de la conductivité des tissus. Notez que 10% environ de la densité de courant atteint le Gray Matter ¹⁹ (modifié d'après Wagner, 2007a).

Figure 10: Différentes conditions de stimulation: actif vs imposture. Certains appareils offrent STCC ups fixé pour actifs et de l'état fictif. Habituellement la stimulation applicable est indiqué par un signal lumineux.

Tableau 1. Matériaux

Positionnement Tableau 2 électrodes ^7.

Note: Il est possible que les différences entre les positions d'électrodes différentes pourrait être l'activation de différentes populations neuronales à cause de différentes orientations du champ électrique.