Method Article

뇌졸중 후 인지 재활을 위한 경두개 직류 자극에 대한 무작위, 삼중 맹검 및 병렬 제어 시험

DOI:

10.3791/67809

⸱

June 6th, 2025

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1Brain Damage Unit, Fundación Hospitalarias Madrid, 2International doctoral school, Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED), 3Departamento Posgrado Psicología, Faculty of Biomedical and Health Sciences, Universidad Europea de Madrid, 4Faculty of Health Sciences, NeuroADaS Lab, Universitat Oberta de Catalunya, 5UNNE Institute of Neuroestimulation, 6Faculty of Psychology, Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED), 7Department of Neuropsychology, NeuronUP, 8Faculty of Experimental Sciences, Universidad Francisco de Vitoria, 9Department of Physical Therapy, Occupational Therapy, Rehabilitation, and Physical Medicine, Universidad Rey Juan Carlos

* These authors contributed equally

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

이 연구는 뇌졸중 후 반공간 방치를 해결하기 위해 인지 자극과 결합된 새로운 경두개 직류 자극(tDCS) 프로토콜을 제시합니다. 파일럿 환자의 초기 데이터는 절차의 타당성을 보장하고 잠재적 효능을 제안하여 향후 병렬, 삼중 맹검, 통제 임상 시험을 위한 기반을 제공합니다.

Abstract

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우반구 뇌졸중은 종종 반공간 방치를 초래하며, 이는 회복 과정을 크게 방해할 수 있는 장애 상태입니다. 만성적인 방치의 존재는 인지 영역과 운동 영역 모두에서 더 나쁜 결과와 관련이 있습니다. 기존의 신경 심리학적 개입에 대한 보조 수단으로, 저강도 전류를 통해 신경 흥분성을 조절하는 비침습적 기술인 경두개 직류 자극(tDCS)은 피질 가소성을 향상시키고 영향을 받는 개인의 기능 개선을 지원할 수 있는 잠재력으로 주목을 받고 있습니다.

이 연구에서는 뇌졸중 후 반공간 방치 증상을 줄이기 위한 통합 중재 프로토콜을 제안합니다. 그것은 반공간 방치의 재활을 위해 특별히 고안된 전산화된 신경 심리학적 재활 프로그램과 결합된 음극 tDCS 프로토콜로 구성됩니다.

신경조절 전략은 반구 간 경쟁 모델을 기반으로 손상되지 않은 반구의 과활성화를 줄이는 것입니다. 중재는 2주, 10회(월요일부터 금요일까지), 각 45분씩 tDCS와 기존의 인지 자극을 동시에 적용하는 것으로 구성됩니다. tDCS는 8채널 고화질 DCS(HD-tDCS) 장치에 의해 20분 동안 2mA의 강도로 적용됩니다. 음극은 좌측 후두정엽 피질(뇌전도[EEG] 전극 배치를 위한 10/20 시스템 다음 P3) 위에 위치하고, 복귀 전극은 C3, CP5, CP1, Pz, PO3, PO7 및 P7에 배치됩니다. 신경심리학적 및 기능적 평가는 기준선과 중재 종료 후에 수행되었습니다.

본 연구의 주요 목적은 병렬, 무작위, 삼중 맹검 실험 설계를 위한 프로토콜을 설명하는 것입니다. 프로토콜의 타당성과 잠재적 효능을 보장하기 위해 단일 파일럿 참가자에게 적용되는 절차에 대한 포괄적인 설명이 제공됩니다.

tDCS 신경조절 전략을 인지 재활 과정에 통합하면 중재 시간을 단축하고 환자의 기능 상태와 삶의 질을 향상시킬 수 있습니다.

Introduction

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뇌졸중은 전 세계에서 성인의 가장 흔한 장애 원인이며, 허혈성 심장 질환에 이어 두 번째 사망 원인이다1. 뇌졸중을 이겨낸 대부분의 환자는 매우 이질적인 임상 상태와 다양한 정도의 장애를 겪습니다. 뇌졸중 환자의 55%에서 75% 사이는 부상 후 6개월이 지나도 운동 제한이 지속된다2. 신체적 결과 외에도 인지적 변화가 매우 빈번하다3. 이러한 결핍은 일상 생활 활동의 수행에 부정적인 영향을 미치고, 환자와 친척의 기능적 독립성과 삶의 질을 제한한다 4,5. 반공간 방치는 뇌졸중 후 가장 흔한 주의력 장애 중 하나로, 약 25%에서 50%의 사례에서 발생하며, 6,7,8 우반구 뇌졸중 환자에서는 80%까지 증가한다 9,10.

반공간 방치(Hemispatial neglect)는 부상 부위에 대한 반대쪽 반쪽 반구장에 주의를 기울이는 데 어려움을 의미하며, 이러한 부주의는 알로중심적(allocentric, 공간의 왼쪽 절반에 위치한 물체를 생략함) 또는 자기중심적(selfocentary, 환자가 자신의 신체의 왼쪽 부분에 주의를 기울이지 않음)입니다. 기능적으로, 방치는 환자의 기본적 활동(예: 몸단장, 옷 입히기, 식사 등)과 일상 생활의 도구적 활동(예: 돈 관리, 대중 교통 또는 독립적인 보행) 모두에서 환자의 독립성에 심각한 어려움을 초래합니다. 더욱이, 이러한 변화의 존재는 입원 및 재활 시간이 길어지고, 낙상 위험이 높아지고, 운동 회복이 잘 되지 않으며, 퇴원 후 집으로 돌아갈 확률이 낮아지는 것과 관련이 있었다 11,12.

반공간 방치를 치료하기 위해 몇 가지 전략이 시행되었습니다. 전통적인 재활 접근법 내에서 우리는 하향식 접근법과 상향식 접근법을 구별할 수 있습니다. 그들 사이의 주요 차이점은 작업에 대한 사람의 적극적인 참여와 인식 수준입니다. 이러한 접근법 내에서 현재까지 가장 널리 사용된 절차는 각각 시각적 스캐닝 훈련과 프리즘 적응(prismatic adaptation)이었다13. 기타 반공간 방치의 재활 기법은 중앙 위치, 광활동, 열량 및 전정 자극, 목 진동 및 약물 치료를 광범위하게 사용한다 13,14,15,16. 그러나 이러한 치료법에는 몇 가지 한계가 있다: 결과의 지속 기간이 매우 제한되어 있으며, 급성 또는 아급성 단계에서는 환자의 중증도가 수행될 활동에서의 협력을 방해하기 때문에 적용 가능성이 낮다17.

경두개 직류 자극(tDCS)은 피질 활동을 변화시키는 약한 전류를 뇌로 유도하여 대뇌피질 활동을 수정할 수 있는 비침습적 안전한 신경조절 기술이며, 반공간 방치에 대한 신경 심리학적 재활을 보완하는 데 사용할 수 있습니다. tDCS는 다른 뇌 영역의 입력에 대한 반응으로 자발적인 신경 세포 활성화를 조절합니다. 더욱이, tDCS는 장기 강화(LTP) 또는 장기 우울증(LTD)과 유사한 플라스틱 시냅스 변화를 유도하며, 심지어 자극 지속 시간 이후에도 지속된다18.

tDCS를 통해 피질 활성은 양극에서 음극으로 흐르는 매우 낮은 강도의 전류를 가하여 조절할 수 있습니다. tDCS는 활동 전위의 역치에 영향을 미치고 증가 또는 감소시킴으로써 뇌 활동을 조절하지만 활동 전위를 일으키지 않습니다18. 일반적으로 양극은 양극이 위치한 뇌 영역의 흥분성을 증가시키는 반면, 음극은 피질 억제를 유도합니다. 이 기술은 높은 공간 해상도를 갖지 않지만 HD-tDCS(Multisite or High Definition)라고 하는 새로운 tDCS 장치의 등장으로 이러한 제한이 극복되었습니다. 이러한 장치는 특정 뇌 영역에서 피질 흥분성을 높이거나 낮추기 위해 양극 주위에 음극 고리를 형성하는(또는 그 반대로) 같은 다양한 전극 구성을 허용합니다. 음극 고리는 복귀 전극과 유사한 방식으로 작용하여 자극 영역을 제한합니다. 이러한 방식으로 보다 집중적인 자극이 이루어집니다. tDCS는 뇌졸중 후 운동 회복을 위한 치료적 접근법으로 효과적인 것으로 입증되었으며19, 반공간 방치의 재활에 유망한 결과를 제공하는 일부 과학 문헌이 있다20.

반공간 방치에 대한 가장 널리 받아들여지는 가설은 1977년 Kinsbourne이 제안한 반구 경쟁 모델에 기초하여 설명될 수 있다고 주장한다:21,22. 이 접근법에 따르면, 기저 상태에서 두 반구는 상호 방식으로 지속적으로 서로를 억제합니다. 반공간 방치는 이들 사이의 불균형으로 인해 발생합니다. 부상 후 손상된 반구는 보존된 반구의 활동을 효과적으로 억제할 수 없습니다. 이로 인해 손상된 반구에 의해 가해지는 억제의 부재로 인해 건강한 반구의 병리학적 과잉 활동이 발생하며, 이는 영향을 받은 반구에 가해지는 억제 증가로 인해 영향을 받은 반구의 신경 활동을 더욱 감소시킵니다23. 그러므로, 반공간 방치의 기저에 있는 기능 장애는 손상된 반구의 저활동성과 온전한 반구의 과잉 활동성 모두에 의해 발생한다24.

이 모델을 이론적 배경으로 하여 반공간 방치 증상을 개선하기 위한 다양한 비침습적 뇌 자극 전략을 제안합니다. 이러한 전략은 건강한 반구의 과잉 행동을 감소시키거나, 손상된 반구의 활동을 증가시키거나, 또는 이 둘의 조합을 다루기 위해 다루어진다 25,26.

여러 연구에서 손상되었거나 손상되지 않은 반구에 각각 양극 17,27,28,29 및 음극17,29 tDCS를 적용하거나 28,30,31,32. 유망한 결과에도 불구하고 최적의 결과를 얻기 위해서는 tDCS의 정확한 매개변수를 알기 위해서는 더 많은 경험적 증거가 필요하며, 이는 국소 tDCS가 기존 tDCS 몽타주보다 더 효과적인지 여부를 아는 데 필수적입니다. 우리가 아는 한, 이전의 모든 연구는 기존의 tDCS를 사용하여 개발되었으며, 본 연구는 반공간 방치 재활을 위해 HD-tDCS를 사용한 최초의 연구입니다.

비침습적 뇌 자극에 기초한 중재는 다양한 메타 분석 및 문헌고찰에 따르면 최신의 결과와 제한적인 부작용을 감안할 때 매우 유망한 임상적 접근법을 구성한다 33,34,35,36,37. 또한 tDCS는 매우 안전하고 휴대가 간편하며 저렴한 기술이기 때문에 임상 및 연구 환경에서 사용이 우선 순위로 증가했습니다. 또한 조립이 쉽고 휴대가 간편하여 장치를 신체적, 인지적 재활 또는 기능적 활동과 같은 다른 활동의 수행과 동시에 사용할 수 있습니다. 따라서 기존 중재 접근법의 효과를 향상시키는 tDCS 프로토콜을 검증하기 위해 더 큰 표본 크기를 가진 보다 통제되고 맹검된 무작위 연구가 보증됩니다.

Protocol

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이 프로젝트는 12 de Octubre Hospital의 임상 연구 윤리 위원회(Clinical Research Ethics Committee)의 승인을 받았으며(ref. Nº CEIm: 19/180), www.clinicaltrials.gov(ID: NCT04458974)에 등록되어 있습니다. 연구자들은 임상 연구 및 데이터 보호에 관해 확립된 모든 현행법을 존중하기로 동의한다(WMA Declaration of Helsinki, 2004; 개인 데이터 보호에 관한 규정(EU) 2016/679 및 기본법 3/2018; Law 41/2002 on patient autonomy)에 명시되어 있습니다. 개인 데이터 보호에 관한 규정(EU) 2016/679에 따라 참가자로부터 수집된 모든 데이터는 엄격한 기밀로 취급됩니다. tDCS 프로토콜은 tDCS38에 대한 국제 안전 지침을 따릅니다.

참고: 본 연구의 주요 목적은 병렬, 무작위, 삼중 맹검 임상 시험을 위한 tDCS 중재 프로토콜을 설명하는 것입니다. 이를 달성하기 위해 절차에 대한 포괄적인 설명이 제공되며 파일럿 참가자 신청 결과가 이 문서에 나와 있습니다. 중재 프로토콜은 음극 tDCS(20분, 2mA)와 반공간 방치를 개선하기 위해 고안된 전산화된 신경 심리학적 재활 프로그램을 결합한 10세션 프로그램으로 구성됩니다. 신경 심리학적 및 기능적 평가는 기준선과 중재가 끝난 후에 수행됩니다. 그림 1 은 프로토콜의 타임라인을 보여줍니다. 그림은 기준선 평가, 중재에 대한 자세한 설명 및 연구의 중재 후 평가를 보여줍니다. 환자의 참여는 연구의 목적에 대한 정보를 받고 서면 동의서에 서명한 후 자발적으로 이루어졌습니다. 참가자는 언제든지 연구를 철회할 수 있습니다. 이 연구의 참가자는 표 1에 요약된 모든 포함 및 제외 기준을 충족합니다.

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그림 1: 프로토콜 타임라인. 연구의 모든 단계가 설명됩니다: 기준선 평가, 개입에 대한 자세한 설명 및 개입 후 평가. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

1. 포함 및 제외 기준

  1. 이 연구의 파일럿 참가자가 다음 포함 및 제외 기준을 충족하는지 확인합니다(표 1).
포함 기준:
우반구의 출혈성 또는 허혈성 뇌졸중
뇌졸중 발병 후 3개월에서 12개월(사전 재활 여부와 무관)
18세에서 89세
신경 영상 연구
이전 스트로크의 부재
환자가 한 시간 동안 앉아서 활동할 수 있는 기능적 능력(의자와 침대 사이의 이동 항목에서 Barthel Index 점수가 5보다 크다. 이 항목은 0에서 15까지 점수를 매길 수 있으며, 0은 완전히 의존 적이고 15는 완전히 독립적임).
오른손잡이 수동 지배
시공간 방치 평가를 위해 시행된 테스트 중 최소 2개에 대한 방치 점수
환자 또는 환자의 법적 보호자의 사전 동의서 서명
제외 기준:
피부 문제(건선, 두피 또는 얼굴의 피부염)
충전재를 제외한 머리에 임플란트 또는 금속 부품이 있는 경우.
심박 조율기, 약물 펌프, 자극기(미주신경, 대뇌, 경피), 심실복막 션트 또는 동맥류 클립.
이전 스트로크의 존재
포함 기준에 설명된 뇌졸중 이외의 신경학적 질환
24점 미만의 환자를 제외한 Mini-mental state examination(MMSE)(Folstein, 1975)을 사용하여 평가한 중증 인지 장애(MMSE 점수는 0에서 30 사이, 0 중증 인지 장애 및 30 인지 장애 없음)
활동에 대한 적절한 이해를 허용하지 않거나 표현을 심각하게 제한하는 심각한 언어 장애
알코올 또는 약물 남용 병력
중등도 또는 중증의 활동성 우울증
통제되지 않는 의학적 문제(효능이 입증된 의학적 또는 약물적 치료가 없는 급성기의 병리 또는 임박한 생명 위험이 있는 병리학)
가임기 환자에서 연구 시작 시 임신 검사로 확인하고 개입이 끝날 때까지 피임법 사용을 권장하는 임신 또는 의심되는 임신

표 1: 포함 및 제외 기준. 이 연구의 파일럿 참가자는 이 표에 설명된 모든 포함 및 제외 기준을 충족합니다.

2. 재료

참고: 연구의 모든 단계에서 사용된 모든 자료가 꼼꼼하게 설명되어 있습니다.

  1. tDCS 장치 키트
    1. tDCS를 적용하려면 8채널 HD-tDCS 장치와 권장 전극을 사용하십시오( 그림 2 참조). 더 쉽게 조립할 수 있도록 네오프렌 캡의 원하는 위치에 플라스틱 베이스를 놓습니다(10/20 EEG 시스템 따름). 일단 배치되면 전도성 젤을 바르고 전극을 조립합니다.
  2. 컴퓨터화된 신경 재활 플랫폼
    참고: 인지 자극을 수행하기 위해 온라인 컴퓨터 신경 재활 플랫폼이 사용됩니다( 그림 3 참조). 이 플랫폼을 사용하면 개입 프로그램의 모든 세션을 설계하고 적용하여 작업의 난이도를 개별적으로 조정할 수 있습니다.
    1. 사용자 관리를 클릭하고 새 사용자를 추가하여 각 환자에 대한 새 사용자를 만듭니다. 인지 프로그램을 개별적으로 개인화하기 위해 학습 코드를 사용하여 이름을 지정합니다.
    2. 작업을 설계하려면 작업 영역/세션/디지털 세션에 액세스하고 세션이 진행될 날짜를 클릭합니다.
    3. 세션의 이름(예: session 1)을 삽입합니다. 해당 세션의 아이콘과 색상을 선택하고 Create 버튼을 클릭합니다.
    4. 프로그램에 포함할 활동을 클릭합니다.
    5. 각 세션의 작업이 화면 왼쪽에 나타나는지 확인합니다.
    6. 각각에서 다음 매개변수를 프로그래밍합니다: 시간(7분) 및 마지막 결과에서 시작합니다(세션 3-10에서만 YES로 표시).
    7. 저장하도록 표시합니다.
    8. 인지 자극 프로그램의 10개 세션 각각을 설계하기 위해 2.2.3-2.2.7 단계를 반복합니다.

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그림 2: tDCS 장치 키트. (1) 네오프렌 캡, (2) tDCS 장치, (3) 전극, (4) 케이블, (5) 이어클립, (6) 전도성 젤; (7) 전극 아래에 전도성 젤을 투여하기 위한 주사기. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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그림 3: 신경 재활 플랫폼 세션 스케줄링. 각 세션을 클릭하면 각 작업의 기간과 세션의 총 기간을 포함하여 작업이 표시됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

3. 평가 프로토콜에 대한 설명: 개입 전 신경심리학적 및 기능적 평가:

참고: 참가자가 정보에 입각한 동의서에 서명하면 신경 심리학적 및 기능 평가가 수행됩니다. 평가는 자극 프로그램이 시작되기 전 금요일에 진행되며 50분 동안 지속됩니다. 이 세션 동안 일반적인 인지 능력을 평가하고 주의력 과정 및 반공간 방치를 평가하는 데 중점을 둔 신경 심리학적 테스트를 기능 척도와 함께 시행합니다. 첫 번째 평가 전 정보 세션에서 참가자는 연구의 목적, 절차, 세션 기간 및 잠재적 부작용에 대한 모든 필요한 세부 정보를 제공받습니다. 평가 및 중재를 진행하기 전에 서명된 동의를 얻습니다. 참가자는 또한 언제든지 연구를 철회할 수 있는 옵션에 대해 알립니다.

  1. 미니 정신 상태 검사(MMSE) 관리(5분)
    참고: 단순하고 구조화된 스케일입니다. 최대 30점의 점수를 매기며, 항목은 방향, 즉각적 기억, 주의력 및 계산, 지연된 기억, 언어 및 구성을 평가하는 5개의 섹션으로 그룹화됩니다. 점수 범위는 0-30점이며 컷오프 포인트는 24점입니다. 24점 미만의 점수는 인지 장애를 나타냅니다.
    1. 참가자에게 테스트를 설명하고 참가자가 테스트 지침을 따르도록 합니다. 계속하려면 총 점수가 ≥24점인지 확인합니다.
  2. 라인 이등단면 테스트 시행 (5 분)
    참고: 18개의 줄이 6개씩 3세트로 구성된 A4 크기 시트에 표시됩니다: 한 세트는 주로 용지의 왼쪽에, 다른 한 세트는 용지의 중앙에, 다른 한 세트는 주로 용지의 오른쪽에 있습니다. 환자는 각 선의 중심점을 표시해야 합니다. 라인의 실제 중심에서 환자 마크의 편차는 각 라인에 대해 측정되고 18개 라인에 대한 평균을 구합니다.
    1. 참가자 앞 중앙에 작업을 배치하고 시트에 참가자의 오른쪽과 왼쪽을 표시합니다. 참가자에게 테스트를 설명하고 참가자가 테스트 지침을 따르도록 합니다.
  3. 벨 테스트 관리(5분)
    참고: 방해 요소가 있는 경우 수평 시각적 스캔을 평가하는 것을 목표로 하는 도구입니다. 이 작업은 반 무작위 방식으로 배열된 종 모양의 도형을 식별하는 것이었습니다. 이것들은 각각 5 개의 종을 포함하는 7 개의 수직 기둥으로 표시되었습니다. 시트의 배치와 관련하여 왼쪽에 3 개, 중앙에 1 개, 오른쪽에 3 개의 열이 나타났습니다.
    1. 참가자 앞 중앙에 작업을 배치하고 시트에 참가자의 오른쪽과 왼쪽을 표시합니다. 참가자에게 테스트를 설명하고 참가자가 테스트 지침을 따르도록 합니다.
  4. 바르셀로나 시험 관리의 그림 그리기 하위 테스트(5분)
    참고: 원, 정사각형, 삼각형, 십자형, 입방체, 집의 6개 그림 사본으로 구성됩니다. 실행 시간이 제어됩니다. 각 수치는 다음과 같이 점수가 매겨집니다: 완벽한 재현은 3점, 불연속적인 변화는 2점, 중간 정도의 변화는 1점, 심각한 변화는 0점입니다. 최대 점수는 18점입니다. 실행에 소요된 시간에 따라 3, 2 또는 1점으로 보상됩니다.
    1. 참가자 앞의 중앙에 작업을 배치하고 나타나는 사진을 가리킵니다. 참가자에게 테스트를 설명하고 참가자가 테스트 지침을 따르도록 합니다.
  5. 바르셀로나 시험 관리의 취소 하위 테스트(5분)
    1. 참가자 앞 중앙에 작업을 배치하고 시트에 참가자의 오른쪽과 왼쪽을 표시합니다. 참가자에게 테스트를 설명하고 참가자가 테스트 지침을 따르도록 합니다.
  6. 숫자는 앞뒤로 관리를 확장합니다(5분).
    1. 참가자에게 테스트를 설명하고 참가자가 테스트 지침을 따르도록 합니다.
    2. 먼저 직접 숫자 작업을 관리합니다. 둘째, 다음으로 역 숫자 작업을 관리합니다.
  7. BTA(Brief Test of Attention) 투여(5분)
    1. 작업의 첫 번째 부분을 구두로 관리합니다(순서에 나타나는 숫자를 세십시오). 그 직후에 테스트의 두 번째 부분을 적용합니다(시퀀스에 나타나는 문자 수를 세십시오).
    2. 음표를 사용하거나 손가락으로 숫자를 세지 마십시오.
  8. 얼굴 테스트 관리(5분)
    1. 얼굴 테스트 시트를 제시합니다. 참가자에게 테스트를 설명하고 참가자가 테스트 지침을 따르도록 합니다.
    2. 스톱워치를 활성화하고 3분 후에 작업을 완료합니다. 올바르게 표시된 자극의 수를 세십시오.
  9. 모터리스 시지각 테스트(MVPT-4) 관리(15분)
    참고: 36개 요소 객관식 테스트는 시공간 방치의 5가지 하위 차원, 즉 시각적 차별, 도형-바닥 차별, 공간 관계, 시각적 폐쇄 및 시각적 기억을 평가합니다. 왼쪽 반응의 행동(왼쪽/오른쪽 반응 행동, 총 점수, 왼쪽/오른쪽 성능 및 시각적 인식 처리 시간)을 정량화하기 위해 다양한 매개변수가 사용됩니다. 좌측 반응에 대한 점수 범위는 0에서 21 사이이며, 값이 낮을수록 시공간 방치가 더 심함을 나타냅니다.
    1. 숙제 노트를 환자 앞에 놓습니다. 참가자에게 테스트를 설명하고 참가자가 테스트 지침을 따르도록 합니다.
  10. 기능성 저울
    참고: 환자 및 가족 구성원/간병인 인터뷰를 수행하여 환자의 기능 상태와 방치가 일상 생활 활동에 미치는 영향을 파악합니다.
    1. 가족 구성원 또는 주 간병인에게 Barthel Index(5분) 척도를 투여하고 답안지에 응답을 기록합니다.
      참고: Barthel 지수는 일상 생활의 10가지 기본 활동을 수행할 수 있는 개인의 능력을 측정하여 독립성의 정도에 대한 정량적 추정치를 얻습니다.
    2. 가족 구성원 또는 주 간병인에게 Catherine Bergego Scale(CBS)(5분)을 투여하고 답안지에 응답을 기록합니다.
      참고: 이 설문지는 몸단장, 옷 입기, 휠체어 사용과 같은 작업을 포함하여 임상적으로 시뮬레이션된 10가지 실제 상황에서 환자의 수행에 대한 직접적인 관찰에 의존합니다. 환자의 평가는 가족 구성원/주치의의 평가와 비교됩니다. 이 설문지는 0에서 30 사이의 점수를 산출하며, 점수가 높을수록 시공간 방치의 심각성이 더 크다는 것을 나타냅니다. .

4. 중재 프로토콜에 대한 설명

  1. 개입 장치 구성
    알림: 소프트웨어에서 HD-tDCS 자극의 매개변수를 설정합니다. 개입을 시작하기 며칠 전에 개입에 적용할 매개변수, 즉 지속 시간, 강도, 극성, 상태(활성 대 가짜), 몽타주, 전극 유형, 자극 부위, 반환된 전극 위치 및 백분율로 장치를 프로그래밍해야 합니다.tage 각각에 대한 전기 복귀율(포인트 5 참조). 장치에 전체 세션을 완료하기에 충분한 배터리가 있는지 확인하십시오.
    1. 소프트웨어를 열고 프로토콜 편집기를 선택한 다음 새 프로토콜을 추가합니다.
    2. 프로토콜의 이름을 입력합니다. 램프의 지속 시간 설정: 단계: (왼쪽).
    3. 경사로와 총 자극 시간을 확인합니다. 램프 업: 30 및 램프 다운: 30을 나타냅니다.
    4. 총 자극 지속 시간 섹션에서 20분을 표시합니다. 자극 및 전극 설정 지정: 디자인(오른쪽).
    5. 음극에서 자극의 극성을 설정합니다. 각 전극을 독립적으로 설정합니다. 활성 전극 P3부터 시작합니다.
    6. 전극 P3을 선택하고 오른쪽 상자로 드래그합니다. 자극과 음극을 선택합니다. 2000μA를 선택합니다.
    7. 선택하고 왼쪽으로 드래그하고 나머지 전극을 하나씩 간격을 둡니다. 이러한 경우 모두 리턴 전극이며 동일한 작업을 수행하여 각 전극의 리턴 비율을 나타냅니다.
      참고: 수익률의 합이 100이 되어야 한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 이 연구에서 회수율은 CP1, PO3, PO7, P7, CP5, C3: 10% 및 PZ: 40%였습니다( 그림 4 및 그림 5 참조). 이 몽타주는 병변과 반대쪽 반구에 있는 후두정피질(posterior parietal cortex)의 병리학적 과활성화(hyperactivation)를 줄이기 위해 고안되었습니다.
    8. 모든 단계가 완료되면 마침 버튼을 클릭합니다.
  2. 환자 개입 전 평가
    1. 일반 상태 평가.
      1. 각 tDCS 세션 전후에 다음 질문을 하여 일반적인 상태를 평가하십시오. 기분이 좋습니까? 두통이 있습니까? 목에 통증이 있습니까? 어제 또는 오늘 술을 마셨습니까? 어제 또는 오늘 마약을 사용했습니까? 지난 5시간 동안 커피, 차 또는 초콜릿을 마신 적이 있습니까? 어젯밤 잘 잤어? 당신이 몇 시간 안에 마지막으로 먹었던 때는 언제였나요?
    2. 피로와 기분에 대한 시각적 아날로그 척도(VAS)를 평가합니다.
      1. 두 가지 자가 관리 VAS를 사용하여 정신적 피로와 기분 수준을 평가합니다. 이러한 질문에 대한 답변으로, 참가자에게 질문에 대한 느낌을 언급하면서 1에서 10 사이의 점수를 제공하도록 요청합니다: 1은 전혀 피곤하지 않음을 의미하고, 10은 매우 피곤함을 의미하며, 지금 기분이 어떻습니까?, 여기서 1은 매우 슬픔을 의미하고 10은 매우 행복을 의미합니다.
  3. 고화질 tDCS 몽타주
    1. tDCS 장치의 조립을 시작하기 전에 필요한 모든 재료를 사용할 수 있고 tDCS 장치에 자극 세션을 수행하기에 충분한 배터리가 있는지 확인하십시오.
  4. 전극 배치의 플라스틱 하부
    1. 네오프렌 캡에서 다음 위치를 선택하십시오 : 활성 음극 전극을 P3에 배치하십시오. 리턴 전극을 C3, CP5, CP1, Pz, PO3, PO7 및 P7에 배치합니다( 그림 5 및 그림 6 참조).
    2. 캡의 선택한 각 영역에 전극의 하단 부분을 놓습니다. 참가자의 머리에 캡을 씌우고 이전에 측정한 값에 따라 Cz를 조정합니다.
  5. tDCS 네오프렌 캡 배치
    1. 참가자를 의자에 편안한 자세로 앉힙니다.
    2. 네오프렌 캡을 씌우고( 그림 6 참조) 피험자의 머리에 가장 잘 맞는 크기를 선택합니다. 큰 모자는 머리에 꽉 조여야 하므로 선택하지 마십시오. 머리에 꼭 맞을 때까지 헤드밴드가 있는 캡을 조정합니다.
    3. 프로토콜의 Cz 점과 자극 영역을 찾습니다.
    4. 미터를 사용하여 nasion과 inion 사이 및 귀 전 지점 사이의 거리를 측정합니다. 두 위치의 중간점에서 Cz 점을 찾습니다.
  6. 전기 전도성 겔 배치
    1. 전극 아래에 위치한 머리카락을 자극 장소와 분리하십시오. 전극과 피부 사이의 접촉이 양호한지 확인하십시오. 캡의 위치를 수정하지 않고 전극 내부에서 머리카락을 제거할 수 있는 길쭉한 물체를 사용하여 이전에 측정되었습니다.
    2. 다른 추가 준비 없이 두피가 건조한지 확인하십시오. 머리핀 또는 기타 금속 요소(머리띠, 바레트 등)를 제거하십시오.
    3. 알코올은 tDCS로 찰과상을 유발할 수 있으므로 절대 알코올로 피부를 청소하지 마십시오.
    4. 최종 플라스틱 팁이 있는 주사기를 사용하여 각 전극의 바닥에 충분한 양의 전기 전도성 젤을 도입합니다.
      주의 : 전기 전도성 젤만 사용할 수 있습니다. 이러한 유형의 전극에는 마모를 유발할 수 있으므로 물이나 식염수를 사용하지 마십시오.
    5. 주사기의 플라스틱 끝을 사용하여 가능한 한 많은 머리카락을 제거하십시오.
  7. 임피던스 검사
    알림: 임피던스 확인 버튼은 자극 전에 모든 활성 및 리턴 채널의 임피던스를 측정합니다. 자극 프로토콜을 시작하기 전에 사용해야 합니다. 임피던스 레벨은 각 자극 채널 아이콘 아래에 색상으로 구분된 막대로 표시되며, 녹색은 허용 가능한 값을 나타냅니다. 자극 프로그램은 모든 채널이 녹색으로 표시된 후에만 시작할 수 있습니다. 자극 중에는 임피던스가 매초마다 모니터링되며, 전극이 20kW를 초과하면 프로토콜이 자동으로 중단됩니다.
    1. 장치를 켭니다. 컴퓨터에서 tDCS 장치 소프트웨어를 엽니다.
    2. 장치에 사용되는 연결을 선택합니다. 장치 스캔 옵션을 선택합니다.
    3. 임피던스 확인을 선택합니다.
    4. 모든 전극이 녹색으로 나타나면 재생 버튼을 누르면 자극 프로그램이 시작됩니다.
    5. 임피던스 검사를 완료한 후 전극이 빨간색으로 나타나면 해당 전극에 젤을 다시 바르고 머리카락을 제거한 다음 모든 전극이 녹색으로 유지될 때까지 임피던스를 다시 확인하십시오.
  8. 컴퓨터화된 신경 재활 플랫폼
    참고: 신경 재활 플랫폼에서 10개의 개입 세션을 미리 설계하고 이를 위한 플랫폼을 준비합니다(2.2 참조). 각 세션은 4개의 작업으로 구성되며 각 작업은 7분 동안 지속됩니다. 각 세션에 포함된 작업은 표 2에 표시되어 있습니다. 각 세션을 예약 할 때 각 작업의 매개 변수 중에서 선택해야합니다 : 각 작업의 시간 : 7 분, 세션의 총 시간 (28 분), 언어, 각 활동 후 사용자 평가 포함, 각 작업이 끝날 때 각 활동의 종료 확인 및 각 작업에 연속 버튼 부재, 작업은 순차적으로 수행해야 하기 때문입니다(그림 7).
    1. 컴퓨터화된 신경 재활 플랫폼에 액세스하십시오.
    2. 이전에 계획한 세션(2.2단계 참조)에 액세스하고 시작 버튼을 누릅니다. 각각 7분씩 4가지 다른 자극 활동을 순차적으로 제시합니다.
      참고: 인지 자극 세션의 총 시간은 30분입니다. 총 시뮬레이션 시간(30분)이 지나면 활동이 중지됩니다. 인지 자극은 tDCS 자극이 끝난 후 5분 더 계속됩니다.
  9. tDCS 자극 프로그램(20분)
    1. 컴퓨터화된 신경 재활 작업 시작 후 4분 20초 후에 tDCS 제어 소프트웨어의 재생 버튼을 눌러 tDCS 자극 시작을 활성화합니다.
    2. 30초 동안 상승 램프가 끝나면 활성 자극 또는 가짜가 시작됩니다. tDCS 자극(20분)을 컴퓨터화된 신경 재활 작업에 동시에 적용합니다. 20분 후, 하강 램프가 시작되어 30초 동안 지속됩니다. 이 시간이 지나면 tDCS 자극이 멈춥니다.
  10. 환자 중재 후 평가.
    1. 부작용 설문지.
      1. 경두개 전기 자극과 관련된 감각 설문지39 (표 3)를 적용하여 두통, 두피의 화끈거림 또는 전극 아래의 가려움증 또는 따끔거림과 같은 다양한 증상의 존재에 대한 9개의 질문을 적용합니다.
      2. 각 항목에서 증상의 심각도를 1-4의 척도로 평가하고 tDCS와의 관계를 1-5의 척도로 평가합니다( 표 3 참조).
    2. 피로와 기분을 위한 시각적 아날로그 척도
      1. 개입 후 피로와 기분을 평가하기 위해 자극 세션 전에 사용된 것과 동일한 척도를 투여합니다(4.2.2단계 참조).

figure-protocol-4
그림 4: 대표적인 HD-tDCS 몽타주. 파란색은 전극 배치를 위한 국제 10-20 시스템을 따르는 전극의 위치를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-protocol-5
그림 5: 적용된 HD-tDCS의 계산 모델. 전류의 분포는 중심(활성) 전극(P3)에 집중되어 리턴 전극(C3, CP5, CP1, Pz, PO3, PO7, P7)에 의한 특정 영역으로의 자극을 제한합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-protocol-6
그림 6: HD-tDCS 자극을 위한 네오프렌 캡. 캡에는 EEG에 대한 10/20 분류 시스템에 따라 전극을 배치하기 위한 구멍이 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-protocol-7
그림 7: 작업 스케줄링. Computerized Neurorehabilitation 플랫폼에서 각 작업을 프로그래밍할 때 선택해야 할 매개변수. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

차단세션신경재활 플랫폼 작업기간
나는1, 3, 6 및 8·       숨겨진 글자각 과제는 7분씩 진행됩니다.
·       숫자의 합
·       편지 수프
·       일치하는 셰이프 찾기
제2장2, 4, 7 및 9·       문자 행렬 복사
·       작은 울버린
·       누락된 번호 찾기
·       텍스트 비교
제3장5 및 10·       텍스트 비교
·       숫자의 합
·       작은 대식가
·       연속적인 자극 검색

표 2: 10개의 개입 세션 각각에 포함된 작업. 모든 작업은 Computerized Neurorehabilitation 플랫폼에 포함되어 있습니다.

다음과 같은 감각이나 증상이 있습니까?심각도 등급 지정(1-4)존재하는 경우: tDCS와의 관계?
1-결석1-없음
2-마일드2-리모트
3-보통3-가능
4-심각4-개연성
5-데피니티브
두통
목 또는 경추 통증
두피 통증
두피 화상
전극 아래의 감각(따끔거림, 가려움증, 작열감, 통증)
피부 발적
마비
집중력 문제
급격한 기분 변화
기타 (지정)
추가 의견

표 3: tDCS 부작용 설문지. 자극을 가한 후 나타날 수 있는 부작용 목록이 제공됩니다. 이러한 각 효과의 존재 또는 부재는 자극 적용 직후에 기록됩니다. 경두개 전기 자극과 관련된 감각의 설문지의 적응39.

5. tDCS 제거

  1. tDCS 자극 프로그램과 컴퓨터화된 신경 재활 작업이 완료되면 tDCS 소프트웨어를 닫습니다.
  2. tDCS 장치를 분리합니다.
  3. tDCS와 전극을 연결하는 케이블을 제거합니다.
  4. 환자의 머리에서 뚜껑을 제거합니다.
  5. 네오프렌 캡에서 전극을 제거합니다.
  6. 환자의 머리를 씻어줍니다.
    1. 네오프렌 캡을 제거한 후 종이/수건으로 남아 있는 젤을 제거하고 물로 씻어냅니다.
  7. tDCS 네오프렌 캡과 전극을 청소합니다.
    1. 각 세션 후에 남은 젤을 제거하기 위해 캡을 물로 씻고 말리십시오.
    2. 전극을 물로 씻고 문지르지 말고 마른 천으로 부드럽게 말리십시오. 전극을 청소하기 위해 비누, 알코올 또는 기타 제품을 사용하지 마십시오.

6. 개입 후 신경 심리학적 및 기능적 평가

  1. 월요일에는 개입을 완료한 후 사전 평가와 동일한 절차를 따라 동일한 평가 과제와 설문지를 시행합니다(섹션 3 참조).

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

본 연구의 주요 목적은 병렬, 무작위, 삼중 맹검 임상 시험을 위한 tDCS 중재 프로토콜을 설명하는 것입니다. 개입의 타당성을 연구하기 위해 프로토콜은 단일 참가자에게 적용되었습니다. 결과는 이 문서에 나와 있습니다.

우리는 9개월 전에 우측 기저핵에서 뇌졸중을 앓고 연구 참여를 위한 모든 포함 기준을 충족한 높은 교육 수준(저널리즘 학위)을 가진 57세 남성에게 완전한 중재 프로토콜을 적용했습니다.

개입 전 및 개입 후 결과( 표 4 및 그림 8 참조)는 관리되는 모든 작업에 대해 표시됩니다. 개입 후 평가에서 13개의 측정 변수 중 6개에서 양적 변화가 관찰되었으며, 그 중 4개는 방치와 직접적인 관련이 있습니다.

평가
사전 개입사후 개입
MMSE 테스트2929
벨 테스트2125*
취소 테스트2428*
도면 테스트1212
이분법 테스트19.953.47*
BTA 테스트119
얼굴 조회수119
얼굴 오류32*
직접 숫자 테스트1110
역 숫자 테스트98
모터 무료2629*
Barthel 테스트2530*
CBS (CBS)2020

표 4: 개입 전후 평가 결과. 중재 전후의 신경심리학적, 기능적 평가의 결과는 직접 점수로 표시됩니다. *기준선과 비교하여 개입 후 평가에서 성과의 양적 개선. **점수 0에서 더 멀리 떨어진 값은 성능이 저하되고 방치가 더 크다는 것을 나타냅니다.

figure-results-1
그림 8: 개입 전후 평가 결과. 값이 높을수록 긍정적인 변화를 나타내지만, 개선이 더 낮은 점수로 표시되는 라인 이분법 테스트를 제외하고는 긍정적인 변화를 나타냅니다. 결과는 직접 점수로 표시됩니다. *기준선과 비교하여 개입 후 평가에서 성과의 양적 개선. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

치료 전과 치료 후 평가 사이의 개선율을 계산했습니다. 특정 반공간 방치 테스트(bells test, cancellation test, line bisection, visual motor-free perception test, Barthel index scale)에서 임상적 개선이 관찰되었습니다. 반면에, 다른 주의력 작업(손가락 테스트, 주의력 약식 테스트, 얼굴 테스트)에서는 부정적인 변화가 관찰되었습니다. 마지막으로, MMSE, 도면 사본 또는 기능적 Catherine Bergego Scale(CBS)에는 변경 사항이 나타나지 않았습니다( 그림 9 참조).

figure-results-2
그림 9: 기준선 평가와 중재 후 평가 사이의 변화 비율. 결과는 백분율로 표시됩니다. 긍정적인 점수는 긍정적인 변화를 나타내지만, 개선이 부정적인 점수로 표시되는 라인 이분법 테스트에서는 예외입니다. *개입 전과 후 평가를 비교할 때 긍정적인 개선의 비율. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

연구 절차는 평가 및 중재 세션의 올바른 실행과 안전 및 위생 조치를 준수할 수 있는 장비를 갖춘 넓은 방에서 수행되었습니다.

환자의 경우, 사전 및 사후 평가 세션에서 피로를 나타내지 않았으므로 어느 세션에서도 휴식을 취할 필요가 없었습니다. 환자는 이 요법이 재미있고 자극적이라고 평가했으며, 이는 시술 전반에 걸쳐 치료 순응도와 적극적인 협력을 향상시켰습니다. 따라서 프로토콜은 실현 가능성이 높다고 판단되며, 확립된 절차에 따라 연구를 계속할 것입니다.

불편함 및 부작용 측면에서 참가자는 tDCS 적용과 관련된 중등도 또는 중증의 부작용을 경험하지 않았습니다.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

반공간 방치는 뇌졸중의 빈번한 인지적 결과이며, 지속되면 재활 과정의 효율성에 부정적인 영향을 미치는 경향이 있습니다. 이용 가능한 치료법의 효능과 효율성은 신경 재활에 비침습적 뇌 자극 기법을 포함시켜 시너지 효과를 모색함으로써 향상될 수 있다 40,41. 따라서 tDCS를 통해 기존 중재의 효과를 높일 수 있으며, 기존 중재에 비해 뇌졸중 환자의 재활에서 더 큰 회복, 더 짧은 재활 시간 및 더 나은 기능적 결과를 달성할 수 있습니다. 신경 및 정신 질환에서 tDCS의 잠재력에 대한 연구는 지난 10 년 동안 기하 급수적으로 증가했습니다 42,43,44,45,46,47,48,49.

또한, tDCS의 비용이 저렴하고 장치가 휴대가 가능하여 확장성이 뛰어나 필요한 전문 교육50을 통해 외래 환자 클리닉과 병원 환경 모두에 적용할 수 있습니다.

시행된 13가지 테스트 중 4가지(벨 테스트, 취소 테스트, 라인 이분법, 시각적 운동 없는 지각 테스트)에서 치료 후 개선을 발견했습니다. 이러한 긍정적인 변화를 관찰한 테스트는 반공간 방치와 관련된 성능과 관련이 있습니다. 다른 한편으로는, 일반적인인지 능력, 주의력 과정 및/또는 작업 기억(MMSE, 그림, CBS)과 관련된 일부 테스트의 수행에서 안정화가 관찰되었습니다. 일부 다른 작업(BTA, Faces, 직접 및 역숫자)의 성능 저하가 관찰되었습니다.

기능적 척도와 관련하여, 주치의자가 보고하고 Barthel Index 척도로 평가한 개선의 근거가 있었습니다. 방치가 일상생활에 미치는 영향과 직접적인 관련이 있는 CBS 기능 척도도 시행했으며, 이 경우 변화가 나타나지 않아 이전 평가와 관련하여 안정적으로 유지되었습니다. 이 연구에서 우리는 일부 인지 영역에 대해서는 복합 치료의 이점을 발견했지만 다른 영역에서는 그렇지 않았습니다. 이러한 결과는 치료가 특정 주의 영역에 더 유익할 수 있다는 생각과 일치합니다 51,52,53,54,55,56,57. 일부 연구에서는 특정 tDCS 프로토콜이 어떻게 대뇌피질 흥분성과 활동의 지속적인 변화를 유도하는지 보여줍니다58. 일주일 이상의 변화 유지를 분석 할 수 있으려면 더 오랜 기간 후에 새로운 평가를 수행하는 것이 좋습니다 53,54,55,56,57.

본 연구에서 사용된 고화질 또는 고분해능 tDCS는 기술적으로 향상된 tDCS 버전으로, 양극 또는 음극 주위의 리턴 전극 링을 사용하여 훨씬 더 집중적인 방식으로 피질 흥분성을 각각 증가시키거나 감소시킴으로써 자극의 초점성을 증가시킬 수 있다59. 이러한 높은 초점과 Borckardt et al.60의 HD-tDCS 연구의 이전 내약성 및 효과를 기반으로 최근 몇 년 동안 HD-tDCS의 사용이 증가했습니다.

모델링 연구에 따르면 이 전극 구성은 4 x 1 링 설정의 반경에 의해 제한되는 뇌 전류 흐름과 함께 대상 전극 아래에서 가장 높은 전기장(EF) 강도를 생성하므로 기존 전극 배치에 비해 선택한 대상에서 더 큰 전기장을 생성합니다 60,61,62. 리턴 전극은 대상 영역을 분리하는 데 기여하여 보다 집중적인 뇌 자극을 가능하게 하고 기존 tDCS63보다 더 오래 지속되는 효과를 생성합니다.

또한 일부 연구에 따르면 HD-tDCS는 더 오래 지속되는 효과가 있습니다. 최근 임상 연구에서 이 프로토콜에 주목하고 있습니다. 우리가 아는 한, 신경계 질환에 대한 HD-tDCS에 대한 연구는 6건, 무작위 대조군 임상시험 3건, 공개 라벨 보고서 2건, 증례 보고 1건에 불과하다(리뷰49 참조).

반공간 방치와 관련된 해부학적 영역에 대한 완전한 합의는 없지만 일부 특정 영역에 대해서는 일부 합의가 있는 것으로 보입니다. 후두정피질(posterior parietal cortex)은 변화 64,65,66의 핵심 영역인 것으로 보이며, 이 영역 내에서는 각회(angular gyrus) 64,65,67,68,69, 두정내 열구(intraparietal sulcus) 64,69,70, 측두두정접합부(temporoparietal junction) 69,71 및 상연회(supramarginal gyrus)65,72,73,74입니다.

기존 tDCS에 비해 HD-tDCS의 이점이 자극 대상의 정밀도를 증가시키고 반공간 무시의 존재에 대한 정확한 위치에 대한 지식을 기반으로 한다는 점을 감안할 때, 보다 일반적이거나 확산 자극에 비해 국소 자극에서 더 큰 이점을 얻을 수 있을 것으로 기대할 수 있습니다. 한편, 신경학 연구에서 가장 많이 사용되는 구성은 4 x 1 몽타주 75,76,77,78,79입니다. 본 연구에서는 자극의 초점을 더욱 증가시키기 위해 7 x 1 구성을 사용했으며, 이는 방치의 임상적 재활에서 이 몽타주를 사용한 최초의 연구입니다. 따라서 이 HD-tDCS 몽타주가 다른 HD 몽타주 및 기존 tDCS에 비해 우수성 또는 효능을 결정하기 위해 이 질환 및 기타 임상 조건에 대한 추가 연구를 수행해야 합니다.

강도와 관련하여 tDCS에 대한 대부분의 연구에서와 같이 이 프로토콜에는 어떤 몽타주나 구성이 사용되든 관계없이 2mA가 적용됩니다. 다른 적용된 강도의 효과를 파악하기 위해 추가 연구에서 동일한 프로토콜을 더 낮은 강도와 더 높은 강도와 비교하는 것은 흥미로울 것입니다.

안전 및 기술 문제 해결과 관련된 몇 가지 유용한 권장 사항을 현재 프로토콜과 함께 고려해야 합니다. 모든 환자, 특히 뇌졸중 환자의 경우 안전성 문제를 철저히 평가해야 합니다. 뇌졸중 환자의 tDCS는 안전하고 내약성이 우수하지만80 환자와 그 가족들은 때때로 이에 대해 의구심을 가지고 있다. 따라서 이해할 수 있는 정보를 사전에 전달하고 환자 및 친척과 논의하여 그들이 절차를 이해하고 원할 때마다 프로토콜을 포기할 수 있도록 해야 합니다.

다른 한편으로는, 이 프로토콜에서는 피질 병변(예: 우측 중대뇌동맥)69 및 피질하 병변(예: 기저핵)81 후 반공간 방치에 대한 프로토콜의 효과를 비교하고자 하기 때문에 병변의 정확한 위치를 고려하고 기록했습니다. 이러한 맥락에서 병변 위치의 이질성에 비추어 기술의 효과를 평가하는 것이 중요합니다. 구체적으로, 우리는 피질하 병변과 피질하 병변에 관한 효과의 차이를 분석할 필요가 있다.

뇌졸중 단계와 관련하여 자극(급성, 아급성 또는 만성)을 가할 때 중재가 가장 유익할 수 있는 순간을 아는 것이 중요합니다. 이 연구에서는 부상 후 3개월에서 12개월(아급성기)을 포함 기준으로 사용했습니다. 그러나 이전의 체계적 문헌고찰에서는 뇌졸중 후 운동 측면에 초점을 맞췄으며, 그 결과 만성기에서는 개선되었으나 급성기(증상 발현 후 첫 3일 이내)에서는 개선되지 않았다82. 뇌졸중 후 인지 변화에 대한 tDCS의 이점을 탐색하고 다양한 회복 단계에서 최적의 효과를 예측하는 요인을 식별하기 위해 추가 조사가 필요합니다.

신경 질환의 치료 접근법으로서 HD-tDCS에 대한 현재의 지식은 내약성과 임상적 효능을 뒷받침합니다. 또한, 신경 장애 및 그 이상에서 이 비침습적 뇌 자극 기술의 효과를 확립하기 위해 각 질병과 각 환자에서 최적의 매개변수를 파악하기 위해 추가 무작위 대조 연구가 필요합니다.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

저자는 공개할 내용이 없습니다.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

이 프로젝트를 지원해 주신 NeuronUp(www.neuronup.com)에 감사드립니다.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
10 전극 케이블신경 전기NE017
Barthel 지수N/A ; Mahoney, FI, Barthel, DW 기능 평가: Barthel 지수. 메릴랜드 주립 의학 J. 14, 61– 65 (1965).
도면 사본 하위 테스트/Ahttps://test-barcelona.com/es/tienda.htmlJ. Peñ a Casanova, Programa integrado de exploració n 신경상&급성; gica: 테스트 바르셀로나 레비사도?: TBR. 바르셀로나: 마손.
곡선 SyrengeNeuroelectricsNE014
전극 젤NeuroelectricsNE016a
라인 이등분 테스트N/ASchenkenberg, T.,  브래드포드, DC,  Ajax, ET 신경학적 장애가 있는 환자의 선 이등분술 및 일측 시각 무시. 신경학. 30 (5) 509– 517 (1980).
간이 정신 상태 검사(MMSE)N/AFolstein, MF, Folstein, SE, McHugh, PR " 미니 정신 상태". 임상의를 위해 환자의 인지 상태를 등급화하는 실용적인 방법입니다. J 정신과 결의원 12 (3) 189– 198 (1975).
네오프렌 헤드캡신경 전기NE019-M
식염수전기NE033
Satrstim Necbox신경 전기NE012
Starstim tES-EEG 시스템신경 전기
Teastboard 케이블신경 전기NE039
테스트 보드 헤드신경 전기NE038
벨 테스트N/Ahttps://strokengine.ca/en/assessments/bells-test/L. Gauthier, F. Deahault 및 Y. Joanette, 벨 테스트: 시각적 무시에 대한 정량적 및 정성적 테스트(Vol. 11).
Catherine Bergego 척도N/AAzouvi, P. et al.  일방적 방치의 행동 평가: Catherine Bergego Scale의 심리 측정 특성 연구. 아치 물리 의학 재활. 84 (1) 51– 57 (2003).
모터 없는 시각 인식 테스트(MVPT)N/Ahttps://www.wpspublish.com/mvpt-4-motor-free-visual-perception-test-4Colarusso, RP, Hammill, D.D. 모터 프리 시각 지각 테스트(MVPT-3). 캘리포니아주 나바토: 학술 치료 간행물(2003). 
USB 블루투스 동글신경 전기NE031
USB 충전 케이블신경 전기NE043
USB 전원 어댑터 및 전원 공급 장치 플러그NeuroelectricsNE013 & NE013a, NE013b, NE013c
USB 스틱(설명서 포함) 및 NIC SW신경전기NE015
N 신경

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Sun, J. -H., Tan, L., Yu, J. -T. Post-stroke cognitive impairment: epidemiology, mechanisms and management. Ann Transl Med. 2 (8), 80(2014).
  2. Abo, M., et al. comparative study of NEURO versus CIMT in poststroke patients with upper limb hemiparesis: the neuro-verify study. Int J Stroke. 9 (5), 607-612 (2014).
  3. Mijajlović, M. D., et al. Post-stroke dementia - a comprehensive review. BMC Med. 15 (1), 11(2017).
  4. Kerkhoff, G., Schenk, T. Rehabilitation of neglect: an update. Neuropsychologia. 50 (6), 1072-1079 (2012).
  5. Jehkonen, M., et al. Predictors of discharge to home during the first year after right hemisphere stroke. Acta Neurol Scand. 104 (3), 136-141 (2001).
  6. Buxbaum, L. J., et al. Hemispatial neglect: subtypes, neuroanatomy, and disability. Neurology. 62 (5), 749-756 (2004).
  7. Nijboer, T. C. W., Kollen, B. J., Kwakkel, G. Time course of visuospatial neglect early after stroke: a longitudinal cohort study. Cortex. 49 (8), 2021-2027 (2013).
  8. Ringman, J. M., Saver, J. L., Woolson, R. F., Clarke, W. R., Adams, H. P. Frequency, risk factors, anatomy, and course of unilateral neglect in an acute stroke cohort. Neurology. 63 (3), 468-474 (2004).
  9. Parton, A., Malhotra, P., Husain, M. Hemispatial neglect. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 75 (1), 13-21 (2004).
  10. Stone, S. P., Patel, P., Greenwood, R. J., Halligan, P. W. Measuring visual neglect in acute stroke and predicting its recovery: the visual neglect recovery index. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 55 (6), 431(1992).
  11. Chen, P., Hreha, K., Kong, Y., Barrett, A. M. Impact of spatial neglect on stroke rehabilitation: evidence from the setting of an inpatient rehabilitation facility. Arch Phys Med Rehabil. 96 (8), 1458-1466 (2015).
  12. Wilkinson, D., Sakel, M., Camp, S. -J., Hammond, L. Patients with hemispatial neglect are more prone to limb spasticity, but this does not prolong their hospital stay. Arch Phys Med Rehabil. 93 (7), 1191-1195 (2012).
  13. Gammeri, R., Iacono, C., Ricci, R., Salatino, A. Unilateral spatial neglect after stroke: current insights. Neuropsychiatr Dis Treat. 16, 131-152 (2020).
  14. Muñoz-Marrón, E., Redolar-Ripoll, D., Zulaica-Cardoso, A. New therapeutic approaches in the treatment of neglect: transcranial magnetic stimulation. Rev Neurol. 55 (5), 297-305 (2012).
  15. Cicerone, K. D., et al. Evidence-based cognitive rehabilitation: systematic review of the literature from 2009 through 2014. Arch Phys Med Rehabil. 100 (8), 1515-1533 (2009).
  16. Pizzamiglio, L., et al. Cognitive rehabilitation of the hemineglect disorder in chronic patients with unilateral right brain damage. J Clin Exp Neuropsychol. 14 (6), 901-923 (1992).
  17. Yi, Y., et al. The effect of transcranial direct current stimulation on neglect syndrome in stroke patients. Ann Rehabil Med. 40 (2), 223-229 (2016).
  18. Fregni, F., Pascual-Leone, A. Technology insight: noninvasive brain stimulation in neurology-perspectives on the therapeutic potential of rTMS and tDCS. Nat Rev Neurol. 3 (7), 383-393 (2007).
  19. Lefaucheur, J. -P., et al. Evidence-based guidelines on the therapeutic use of transcranial direct current stimulation (tDCS). Clin Neurophysiol. 128 (1), 56-92 (2017).
  20. González-Rodriguez, B., Serradell-Ribé, N., Viejo-Sobera, R., Romero-Muñoz, J. P., Marron, E. M. Transcranial direct current stimulation in neglect rehabilitation after stroke: a systematic review. J Neurol. 269 (12), 6310-6329 (2022).
  21. Kinsbourne, M. A model for the mechanism of unilateral neglect of space. Trans Am Neurol Assoc. 95, 143-146 (1970).
  22. Kinsbourne, M. Hemi-neglect and hemisphere rivalry. Adv Neurol. 18, 41-49 (1977).
  23. Koch, I. Instruction effects in task switching. Psychon Bull Rev. 15 (2), 448-452 (2008).
  24. Corbetta, M., Kincade, M. J., Lewis, C., Snyder, A. Z., Sapir, A. Neural basis and recovery of spatial attention deficits in spatial neglect. Nat Neurosci. 8 (11), 1603-1610 (2005).
  25. Hummel, F. C., Cohen, L. G. Noninvasive brain stimulation: a new strategy to improve neurorehabilitation after stroke. Lancet Neurol. 5 (8), 708-712 (2006).
  26. Miniussi, C., et al. Efficacy of repetitive transcranial magnetic stimulation/transcranial direct current stimulation in cognitive neurorehabitation. Brain Stimul. 1 (4), 326-336 (2008).
  27. Bornheim, S., Maquet, P., Croisier, J., Crielaard, J., Kaux, J. Motor cortex transcranial direct current stimulation (tDCS) improves acute stroke visuo-spatial neglect: a series of four case reports. Brain Stimul. 11 (2), 459-461 (2018).
  28. Sunwoo, H., et al. Effects of dual transcranial direct current stimulation on post-stroke unilateral visuospatial neglect. Neurosci Lett. 554, 94-98 (2013).
  29. Ladavas, E., et al. A-tDCS on the ipsilesional parietal cortex boosts the effects of prism adaptation treatment in neglect. Restor Neurol Neurosci. 33 (5), 647-662 (2015).
  30. Turgut, N., Miranda, M., Kastrup, A., Eling, P., Hildebrandt, H. tDCS combined with optokinetic drift reduces egocentric neglect in severely impaired post-acute patients. Neuropsychol Rehabil. 28 (4), 515-526 (2018).
  31. Smit, M., et al. Transcranial direct current stimulation to the parietal cortex in hemispatial neglect: a feasibility study. Neuropsychologia. 74, 152-161 (2015).
  32. Brem, A. -K., Unterburger, E., Speight, I., Jancke, L. Treatment of visuospatial neglect with biparietal tDCS and cognitive training: a single-case study. Front Syst Neurosci. 8, 180-180 (2014).
  33. Cappon, D., Jahanshahi, M., Bisiacchi, P. Value and efficacy of transcranial direct current stimulation in the cognitive rehabilitation: a critical review since 2000. Front Neurosci. 10, 157(2016).
  34. Fan, J., Li, Y., Yang, Y., Qu, Y., Li, S. Efficacy of noninvasive brain stimulation on unilateral neglect after stroke: a systematic review and meta-analysis. Am J Phys Med Rehabil. 97 (4), 261-269 (2018).
  35. Kashiwagi, F. T., et al. Noninvasive brain stimulations for unilateral spatial neglect after stroke: a systematic review and meta-analysis of randomized and nonrandomized controlled trials. Neural Plast. , (2018).
  36. Salazar, A. P. S., et al. Noninvasive brain stimulation improves hemispatial neglect after stroke: a systematic review and meta-analysis. Arch Phys Med Rehabil. 99 (2), 355-366 (2018).
  37. Zebhauser, P. T., Vernet, M., Unterburger, E., Brem, A. -K. Visuospatial neglect-a theory-informed overview of current and emerging strategies and a systematic review on the therapeutic use of noninvasive brain stimulation. Neuropsychol Rev. 29 (4), 397-420 (2019).
  38. Bikson, M., et al. Safety of transcranial direct current stimulation: evidence based update 2016. Brain Stimul. 9 (5), 641-661 (2016).
  39. Antal, A., et al. Low intensity transcranial electric stimulation: safety, ethical, legal regulatory and application guidelines. Clin Neurophysiol. 128 (9), 1774-1809 (2017).
  40. Sathappan, A. V., Luber, B. M., Lisanby, S. H. The dynamic duo: combining noninvasive brain stimulation with cognitive interventions. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 89, 347-360 (2019).
  41. Draaisma, L. R., Wessel, M. J., Hummel, F. C. Noninvasive brain stimulation to enhance cognitive rehabilitation after stroke. Neurosci Lett. 719, 133678(2020).
  42. David, M. C. M. M., Moraes, A. A., de Costa, M. L., da Franco, C. I. F. Transcranial direct current stimulation in the modulation of neuropathic pain: a systematic review. Neurol Res. 40 (7), 557-565 (2018).
  43. Dondé, C., et al. Transcranial direct-current stimulation (tDCS) for bipolar depression: a systematic review and meta-analysis. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 78, 123-131 (2017).
  44. Gowda, S. M., et al. Efficacy of pre-supplementary motor area transcranial direct current stimulation for treatment resistant obsessive compulsive disorder: a randomized, double blinded, sham controlled trial. Brain Stimul. 12 (4), 922-929 (2019).
  45. Kang, N., Summers, J. J., Cauraugh, J. H. Transcranial direct current stimulation facilitates motor learning post-stroke: a systematic review and meta-analysis. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 87 (4), 345-355 (2016).
  46. Narayanaswamy, J. C., et al. Successful application of add-on transcranial direct current stimulation (tDCS) for treatment of SSRI resistant OCD. Brain Stimul. 8 (3), 655-657 (2015).
  47. Osoegawa, C., et al. Noninvasive brain stimulation for negative symptoms in schizophrenia: an updated systematic review and meta-analysis. Schizophr Res. 197, 34-44 (2018).
  48. Vacas,, et al. Noninvasive brain stimulation for behavioural and psychological symptoms of dementia: a systematic review and meta-analysis. Int J Geriatr Psychiatry. 34 (9), 1336-1345 (2019).
  49. Parlikar, R., et al. High definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS): a systematic review on the treatment of neuropsychiatric disorders. Asian J Psychiatry. 56, 102542(2021).
  50. Fried, P. J., et al. Training in the practice of noninvasive brain stimulation: recommendations from an IFCN committee. Clin Neurophysiol. 132 (3), 819-837 (2021).
  51. Cappa, S. F., et al. EFNS guidelines on cognitive rehabilitation: report of an EFNS task force. Eur J Neurol. 12 (9), 665-680 (2005).
  52. Sturm, W., Willmes, K., Orgass, B., Hartje, W. Do specific attention deficits need specific training. Neuropsychol Rehabil. 7 (2), 81-103 (1997).
  53. Verveer, I., Remmerswaal, D., Van der Veen, F. M., Franken, I. H. A. Long-term tDCS effects on neurophysiological measures of cognitive control in tobacco smokers. Biol Psychol. 156, 107962(2020).
  54. Katz, B., et al. Individual differences and long-term consequences of tDCS-augmented cognitive training. J Cogn Neurosci. 29 (9), 1498-1508 (2017).
  55. Gu, J., et al. The effect and mechanism of transcranial direct current stimulation on episodic memory in patients with mild cognitive impairment. Front Neurosci. 16, 811403(2022).
  56. Zhou, Y., et al. Efficacy and safety of transcranial direct current stimulation (tDCS) on cognitive function in chronic schizophrenia with tardive dyskinesia (TD): a randomized, double-blind, sham-controlled, clinical trial. BMC Psychiatry. 23 (1), 623(2023).
  57. Au, J., et al. Enhancing working memory training with transcranial direct current stimulation. J Cogn Neurosci. 28 (9), 1419-1432 (2016).
  58. Stagg, C. J., Antal, A., Nitsche, M. A. Physiology of transcranial direct current stimulation. J ECT. 34 (3), 144-152 (2018).
  59. Da Silva Machado, D. G., et al. Acute effect of high-definition and conventional tDCS on exercise performance and psychophysiological responses in endurance athletes: a randomized controlled trial. Sci Rep. 11, 13911(2021).
  60. Borckardt, J. J., et al. A pilot study of the tolerability and effects of high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS) on pain perception. J Pain. 13 (2), 112-120 (2012).
  61. Villamar, M. F., et al. Technique and considerations in the use of 4x1 ring high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS). J Vis Exp. (77), e50309(2013).
  62. Effects of electrode configurations and injected current intensity on the electrical field of transcranial direct current stimulation: a simulation study. Mackenbach, C., Tian, R., Yang, Y. Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc, , 3517-3520 (2020).
  63. Bikson, M., Datta, A., Rahman, A., Scaturro, J. Electrode montages for tDCS and weak transcranial electrical stimulation: role of "return" electrode's position and size. Clin Neurophysiol. 121 (12), 1976-1978 (2010).
  64. Chambers, C. D., Stokes, M. G., Mattingley, J. B. Modality-specific control of strategic spatial attention in parietal cortex. Neuron. 44 (6), 925-930 (2004).
  65. Chambers, C. D., Payne, J. M., Mattingley, J. B. Parietal disruption impairs reflexive spatial attention within and between sensory modalities. Neuropsychologia. 45 (8), 1715-1724 (2007).
  66. Chambers, C. D., Mattingley, J. B. Neurodisruption of selective attention: insights and implications. Trends Cogn Sci. 9 (11), 542-550 (2005).
  67. Rushworth, M. F., Ellison, A., Walsh, V. Complementary localization and lateralization of orienting and motor attention. Nat Neurosci. 4 (6), 656-661 (2001).
  68. Hillis, A. E., et al. Anatomy of spatial attention: insights from perfusion imaging and hemispatial neglect in acute stroke. J Neurosci. 25 (12), 3161-3167 (2005).
  69. Mort, D. J., et al. The anatomy of visual neglect. Brain. 126 (9), 1986-1997 (2003).
  70. Mannan, S. K., et al. Revisiting previously searched locations in visual neglect: role of right parietal and frontal lesions in misjudging old locations as new. J Cogn Neurosci. 17 (2), 340-354 (2005).
  71. Vallar, G. Extrapersonal visual unilateral spatial neglect and its neuroanatomy. Neuroimage. 14 (1 Pt 2), S52-S58 (2001).
  72. Oliveri, M., Vallar, G. Parietal versus temporal lobe components in spatial cognition: setting the mid-point of a horizontal line. J Neuropsychol. 3 (2), 201-211 (2009).
  73. Committeri, G., et al. Neural bases of personal and extrapersonal neglect in humans. Brain. 130 (Pt 2), 431-441 (2007).
  74. Doricchi, F., Tomaiuolo, F. The anatomy of neglect without hemianopia: a key role for parietal-frontal disconnection. Neuroreport. 14 (17), 2239-2243 (2003).
  75. Fiori, V., Nitsche, M. A., Cucuzza, G., Caltagirone, C., Marangolo, P. High-definition transcranial direct current stimulation improves verb recovery in aphasic patients depending on current intensity. Neuroscience. 406, 159-166 (2019).
  76. Karvigh, S. A., Motamedi, M., Arzani, M., Roshan, J. H. N. HD-tDCS in refractory lateral frontal lobe epilepsy patients. Seizure. 47, 74-80 (2017).
  77. Meiron, O., et al. Antiepileptic effects of a novel noninvasive neuromodulation treatment in a subject with early-onset epileptic encephalopathy: case report with 20 sessions of HD-tDCS intervention. Front Neurosci. 13, (2019).
  78. Reckow, J., et al. Tolerability and blinding of 4x1 high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS) at two and three milliamps. Brain Stimul. 11 (5), 991-997 (2018).
  79. Motes, M. A., et al. High-definition transcranial direct current stimulation to improve verbal retrieval deficits in chronic traumatic brain injury. J Neurotrauma. 37 (1), 170-177 (2020).
  80. Russo, C., Souza Carneiro, M. I., Bolognini, N., Fregni, F. Safety review of transcranial direct current stimulation in stroke. Neuromodulation. 20 (3), 215-222 (2017).
  81. Hochstenbach, J., Van Spaendonck, K. P., Cools, A. R., Horstink, M. W., Mulder, T. Cognitive deficits following stroke in the basal ganglia. Clin Rehabil. 12 (6), 514-520 (1998).
  82. Marquez, J., Van Vliet, P., McElduff, P., Lagopoulos, J., Parsons, M. Transcranial direct current stimulation (tDCS): does it have merit in stroke rehabilitation? A systematic review. Int J Stroke. 10 (3), 306-316 (2015).

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