Neuronavigation מונחה חוזר Transcranial Magnetic Stimulation עבור אפזיה
6 במאי 2016
מחקר זה נועד לבחון את ההשערה כי לגירוי מגנטי טרנס-גולגולתי מונחה מערכת ניווט עצבית יש דיוק גבוה יותר למיקוד המטרה המיועדת, כפי שהודגם על ידי יצירת רמה גבוהה יותר של אפזיה וירטואלית בנבדקים בריאים, הנמדדת על ידי עיכוב בזמן התגובה לשמות תמונה.
המטרה הכוללת של הליך זה, היא להציג שיטת גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי חוזרת ומדויקת יותר, תוך שימוש במערכת ניווט עצבית, המכוונת לאזור הברוכה, לחולים עם אפזיה לאחר שבץ מוחי. שיטה זו יכולה לעזור בתחום האפזיה והשיקום, על ידי כך שהיא מראה שהעברת כל ה-TMS, באמצעות מערכת ניווט נוירולוגית, עדיפה על שימוש במערכת 10/20 קלה. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שניתן להעביר את ה-TMS שלנו למטרה האופטימלית במוח, על מנת למקסם את האפקט הזה.
למרות ששיטה זו יכולה לספק תובנה לגבי היישום של rTMS נוירו-ניווטי על האזור של ברוכה, ניתן ליישם אותה גם על אזורים אחרים במוח, כגון M1, עבור חולשה מוטורית, או קליפת המוח הקודקודית האחורית עבור ניולקט לאחר שבץ. הרעיון לשיטה זו עלה לראשונה, כאשר זיהינו את השגיאות של מיקוד ה-TMS הקונבנציונלי, בהתבסס על מערכת EEG 10/20. כדי לקבוע את סף המנוע במנוחה, הנח תחילה את האלקטרודה הפעילה על השריר הבין-עצמותי הגבי הראשון, או FDI.
לאחר מכן, ספקו עשרה גירויים רצופים ימינה באזור אחד, במרווח בין גירוי של ארבע עד שש שניות, ובדקו את התכווצות שריר ה-FDI השמאלי. קבע את סף המנוע במנוחה, על ידי שימוש בעוצמת ה-TMS המינימלית, שבה פוטנציאל מעורר מנוע שיא לשיא, או משרעת MEP, הגדולה מ-50 מיקרו וולט, מופקת תשע מתוך עשר פעמים. לאחר מכן, השיגו תהודה מגנטית משוקללת T1 ברזולוציה גבוהה, או MR, תמונות אנטומיות של הנבדק, באמצעות סורק MR, לשימוש עם מערכת הניווט הנוירולוגית.
כדי לשחזר את מבנה העור, השג את הקובץ של תמונת ה-MR של הנבדקים, בפורמט סטנדרטי של הדמיה דיגיטלית ותקשורת ברפואה, או DICOM. העבר את קובץ ה- DICOM למחשב בו מותקנת תוכנית הניווט הנוירולוגי ולאחר מכן הפעל את תוכנית הניווט. לאחר מכן, לחץ על Atlas spaces כדי להגדיר את נקודת ההתייחסות לבנייה מחדש של כל תמונה.
מצא את החלק הפנימי של המטופלים של הקורפוס קלוסום, רק קו האמצע של שני חצאי כדור הממוקמים לפני עמודי הפורניקס. סמן את החלק הפנימי בתמונת ה-MR. כמו כן, מצא את המטופלים com-a-ser, האמצע של שתי ההמיספרות בהיבט הגבי של הקצה העליון של אמת המוח.
סמן את ה-com-a-ser האחורי בתמונת ה-MR. לאחר מכן, לחץ על שחזורים כדי ליצור מבנה זה. כלול את כל הגולגולת, עם קצה האף ושתי האוזניים, ולאחר מכן הצג את המורפולוגיה של העור.
שחזור המוח המעוקל לאחר שחזור העור. הגדר את נקודת הציון על מנת להתאים את הנקודה האנטומית בין המטופל למבנה העור המשוחזר. ראשית, סמנו את האף על מבנה העור המחושב, לאחר מכן סמנו את קצה האף, וכל טראגוס על מבנה העור.
לאחר מכן, הניחו את רצועת הראש עם הגשש הסובייקטיבי, על ראש המשתתפים. ודא שמצלמת הניווט מזהה ומציגה את כל מערכת המעקב של הנושא, הכיסא והסליל לפני שתמשיך כייל את גשש הסליל עם בלוק הכיול של מערכת הישיבה הניווטית, לפני כל גירוי TMS ניווט ידוע. לשם כך, לחץ על כיול סליל TMS, בפגישה השנייה, הפוך את שם הסליל ששימש בפעם הראשונה וכייל מחדש.
לבסוף, הנח את סליל ה-TMS אופקית על הנקודה האחורית הסטנדרטית של בלוק הכיול. בדוק שהמצלמה מזהה גם את בלוק הכיול וגם את גשש הסליל, ולאחר מכן התחל בספירה לאחור של הכיול, והחזק את הסליל ללא תנועה במהלך הספירה לאחור של חמש השניות. כדי להתחיל, זהה את הפיתול הקדמי התחתון האנטומי, או IFG, על סמך פני המוח המנורמל.
רשום את ה-IFG כיעד TMS. סמן את ה-IFG על החלון המציג את המוח המעוגל. שמור את הנקודה כמסלול, ולאחר מכן רשום ציוני דרך עם קרקפת הנושא וצור הפעלה חדשה.
לאחר מכן, לחץ על הרשמה, כדי להתאים את המוח המשחזר לנושא. השתמש בציון הדרך שנרשם קודם לכן כדי להתאים את הנקודה האנטומית למבנה האנטומי האמיתי. ודא שהמצלמה מזהה גם את המצביע וגם את עוקב הנושא, המוצג בצבע ירוק.
הצביעו על הנבדקים, ואז על קצה האף של הנבדקים, ודגמו אותו. חזור על הפעולה עד שכל ארבעת ציוני הדרך יתאימו. בדוק את המסך כדי לוודא שהסליל נמצא על המטרה הרצויה, ונשמר לאורך כל הליך ה-TMS.
ודא שהמסך מציג את משטח המוח של הנבדקים, המטרה המיועדת והסליל, כמו גם את טווח החצים כאשר הסליל מתרחק מהמטרה המוצגת על ידי הבולסי. השתמש במסך כהתייחסות כדי לכוונן את הסליל על המטרה, כשהוא מתרחק. לאחר מכן, בצע TMS מעל היעד הרשום.
ודא שהמצלמה מזהה גם את עוקב הנושא וגם את עוקב הסלילים. לבסוף, ודא שהמסך מציג את המרחק והזווית היחסיים של סליל ה-TMS מהמטרה הרשומה, ה-IFG. שימו לב, אם הסליל מתרחק מהמטרה, המרחק מסומן באדום, ואילו הוא מסומן בירוק כאשר הסליל נמצא בטווח המטרה המיועד.
השג את הזווית בין הסליל למטרה כעין בולסי, ככל האפשר. פרוטוקול זה מדגים כי TMS ניווטי ייצר דיוק גבוה יותר למיקוד אזור המוח המיועד, מאשר TMS קונבנציונלי. על ידי יצירת רמה גבוהה יותר של אפזיה וירטואלית בנבדקים בריאים במהלך משימת מתן שמות לתמונה, כאן TMS ניווט גרם לעיכוב משמעותי בזמן התגובה, בהשוואה לקו הבסיס.
ועקביות רבה יותר של לוקליזציה של הגירוי עם המטרה. יתר על כן, המרחק מאתר הגירוי הממשי ביחס למטרה, קרוב יותר ל-TMS הניווט, מאשר TMS קונבנציונלי. לפיכך, טווח החצים צר יותר עבור TMS ניווט בהשוואה ל-TMS קונבנציונלי.
אחרי הצפייה בסרטון הזה, אתם אמורים להבין היטב כיצד לבצע ניווט עצבי ל-rTMS, לאזורי מטרה ספציפיים מעל המוח. לאחר שליטה, ניתן לבצע טכניקה זו תוך 30 דקות, אם היא נעשית כראוי. בזמן שאתם מנסים את ההליך הזה, חשוב לדעת בדיוק היכן אתם רוצים לעורר, ולמצוא את הנקודה בתמונת המוח, כדי להגדיר אותה כמטרה.
לאחר פיתוחה, טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחום הנוירומודולציה, על ידי בחינת היתרונות של rTMS מונחה ניווט עצבי, לטיפול במגוון תסמינים נוירולוגיים משבץ מוחי, שיקום נוירולוגי לאחר שבץ מוחי. בעקבות הליך זה, ניתן לבצע rTMS ניווט עצבי על אזורים אחרים במוח, כגון חולשה מוטורית, או תסמינים אינטלקטואליים של שבץ מוחי. אל תשכח שעבודה עם TMS יכולה להיות התווית נגד במקרים מסוימים, ותמיד יש לנקוט באמצעי זהירות בעת ביצוע הליך זה, כדי למנוע מקרים של כאבי ראש, אובדן שמיעה ואפילו התקפים.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מחקר זה מציג שיטה מדויקת לגירוי מגנטי חוזר של המוח (rTMS) המשתמשת במערכת ניווט עצבית (neuronavigational system) כדי למקד את הגירוי באזור ברוקה (Broca's area) אצל מטופלים עם אפאזיה לאחר שבץ מוחי. המטרה היא להוכיח כי שיטה זו עדיפה על טכניקות מיקוד קונבנציונליות.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדע
- מדעי המוח
- שיקום
- גירוי מגנטי טרנסקרניאלי
רקע
- שיטות מיקום קונבנציונליות של TMS עלולות להוביל לאי-דיוקים.
- אזור ברוקה (Broca's area) חיוני לעיבוד והפקה של שפה.
- אפזיה לאחר שבץ משפיעה באופן משמעותי על יכולות התקשורת.
- דיוק משופר במיקוד עשוי להביא לשיפור בתוצאות השיקום.
מטרת המחקר
- לבחינת הדיוק של rTMS המונחה על ידי מערכת ניווט עצבית.
- להערכת ההשפעה על זמני התגובה במשימות של שם תמונה.
- לבחינת יישומים רחבים יותר של שיטה זו באזורי מוח אחרים.
שיטות שהשתמשו בהן
- שימוש במערכת לניווט עצבי לצורך הזרקת TMS.
- מיקוד של אזור ברוקה (Broca's area) בנבדקים בריאים.
- מדידה של אפזיה וירטואלית באמצעות עיכובים בזמן התגובה.
- השוואה למיקוד באמצעות מערכת EEG 10/20 מסורתית.
תוצאות עיקריות
- מערכת לנוירו-ניוויה שיפרה את דיוק הכיוון.
- נצפו עיכובים גדולים יותר בזמני התגובה אצל הנבדקים.
- השיטה מראה פוטנציאל ליישום באזורי מוח אחרים.
- התוצאות תומכות בהיפותזה של יעילות משופרת של TMS.
מסקנות
- מערכת הנוירו-ניוויה מציעה גישה עדיפה ל-TMS.
- הממצאים עשויים להוביל לאסטרטגיות שיקום משופרות עבור אפזיה.
- נדרש מחקר נוסף כדי לבחון יישומים נוספים.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למסמך סיכום
rTMS מונחית בניווט עצבי מאפשרת מודולציה מדויקת וניתנת לשחזור של אזורי מוח המעורבים בתפקודי שפה, ובכך נותנת מענה ישיר לאתגר של השונות האנטומית במעורבות היעד. דיוק זה תומך ברמת ביטחון חיזויית גבוהה יותר במחקרי נוירומודולציה בשלבים מוקדמים ומסייע בגיבוש אסטרטגיות תרגומיות עבור תהליכי פיתוח לטיפול בהפרעות נוירולוגיות. שיפור בדיוק המכוון ליעד מפחית עמימות מכניסטית, ובכך תומך בהתקדמות מותאמת סיכונים בתיקי פיתוח של טיפולים נוירותרפויטיים.
יישומים אסטרטגיים במו"פ של ביו-פרמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר חקירה קפדנית של מעגלים עצביים הקשורים לשפה על ידי בידוד של אזורי ברודמן 44 ו-45.
- תומך בתיקוף תפקודי של המטרה באמצעות מודולציה כמותית של זמני תגובה במטלות קוגניטיביות.
- מסייע בהפחתת סיכונים מכניסטיים על ידי השוואת הדיוק של TMS מונחה ניווט עצבי (neuronavigation) לעומת TMS קונבנציונלי.
- משפר את הביטחון החזוי עבור מחקרי נוירומודולציה עוקבים.
סריקה ופיתוח בדיקה (Assay)
- מגדיר פרוטוקולי גרייה מתוקפים וניתנים לשחזור למדידת נקודות קצה קוגניטיביות.
- מבצע סטנדרטיזציה של תוצאות כמותיות, כגון השהיות בזמן התגובה, לצורך השוואתיות של הבדיקה.
- מאפשר ביצוע השוואה (benchmarking) מהימנה של דיוק הגירוי באמצעות סטיות בקואורדינטות טלייראך (Talairach).
- מכין מערכות חסונות לסריקת תרכובות או התקנים במודלים נוירו-קוגניטיביים.
מחקר תרגומי ופקליני
- מתאימה את יעדי הגירוי עם תשתיות עצביות הרלוונטיות למחלה עבור אפזיה והפרעות קשורות.
- תומכת ברציפות משלב הגילוי ועד לתיקוף פרה-קליני באמצעות מתן אפשרות למודלים של נגעים וירטואליים.
- מספקת פלטפורמה להערכת ביומרקרים תרגומיים של יעילות נוירומודולציה.
- מפחיתה סיכונים בהתקדמות פרה-קלינית על ידי הדגמה של השפעות הדירות וכמותיות על תפקודי השפה.
שילוב תהליכי עבודה וצינורות עיבוד
פרוטוקול rTMS זה, המונחה על ידי ניווט עצבי (neuronavigation), משתלב ברצף של תהליכי הגילוי והשלב הפרה-קליני עבור תרופות נוירולוגיות המיועדות לטיפול בליקויים שפתיים וקוגניטיביים.
- ביולוגיה של גילוי: מאפשרת בדיקת היפותזות על תפקוד מעגלים עצביים ומעורבות מטרות.
- סריקה: מספקת גרייה סטנדרטית וניתנת לשחזור ותוצאות התנהגותיות כמותיות.
- אנליטיקה: מספקת מדידה מדויקת של דיוק הגרייה ומדדי תגובה קוגניטיבית.
- מחקר תרגומי: מגשרת בין ממצאי הגילוי למודלים פרה-קליניים של אפזיה והחלמה משבץ מוחי.
- שימוש חוזר ארגוני: מציעה פלטפורמה לשימוש חוזר למחקרי נוירומודולציה במספר אזורי מוח ואינדיקציות.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החיזוי ומפחית עמימות מכניסטית בתיקוף מטרות.
- ערך תפעולי: משפר את הסטנדרטיזציה, השחזוריות והיכולת להרחבה (scalability) של פרוטוקולי נוירומודולציה.
- ערך אסטרטגי: מסייע בקבלת החלטות של המשך או הפסקה (go/no-go) ומבצע אופטימיזציה להקצאת הון בפיתוח נוירו-תרפויטי.
- השפעה על הפורטפוליו: תומך בתעדוף מותאם סיכונים ובקידום של נכסי נוירומודולציה.
שיקולי יישום
- נדרשת מומחיות בנוירו-אנטומיה, במערכות לניווט עצבי (neuronavigation) ובמכשור TMS.
- דורש גישה לתשתית של MRI ברזולוציה גבוהה ותוכנה לניווט עצבי.
- מצריך סטנדרטיזציה קפדנית של פרוטוקולי התייצבות ומדידה בין הצוותים.
- התאמה לאזורי מוח שונים או למודלים שונים של מחלות עשויה לדרוש אופטימיזציה של הפרוטוקול.
- יש להקפיד באופן קפדני על התוויות נגד ואמצעי בטיחות כדי לצמצם תופעות לוואי.
