Method Article

Gerandomiseerde, drievoudige blinde en parallelle gecontroleerde studie van transcraniële gelijkstroomstimulatie voor cognitieve revalidatie na een beroerte

DOI:

10.3791/67809

⸱

June 6th, 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
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

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

Deze studie presenteert een nieuw protocol voor transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) in combinatie met cognitieve stimulatie om hemispatiale verwaarlozing na een beroerte aan te pakken. De eerste gegevens van een pilootpatiënt zorgen voor de haalbaarheid van de procedure en suggereren de potentiële werkzaamheid, en leggen een basis voor een toekomstige parallelle, drievoudige, gecontroleerde klinische studie.

Abstract

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

Een beroerte in de rechterhersenhelft leidt vaak tot hemispatiale verwaarlozing, een invaliderende aandoening die het herstelproces aanzienlijk kan belemmeren. De chronische aanwezigheid van verwaarlozing is in verband gebracht met slechtere resultaten in zowel cognitieve als motorische domeinen. Als aanvulling op conventionele neuropsychologische interventies heeft transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) - een niet-invasieve techniek die neurale prikkelbaarheid moduleert door middel van elektrische stromen met lage intensiteit - aandacht gekregen vanwege het potentieel om corticale plasticiteit te verbeteren en functionele verbetering bij getroffen personen te ondersteunen.

In deze studie stellen we een gecombineerd interventieprotocol voor dat gericht is op het verminderen van symptomen van hemispatiale verwaarlozing na een beroerte. Het bestaat uit een kathodaal tDCS-protocol in combinatie met een geautomatiseerd neuropsychologisch revalidatieprogramma dat speciaal is ontworpen voor de revalidatie van hemispatiale verwaarlozing.

De neuromodulatiestrategie is het verminderen van de hyperactivering van de onbeschadigde hemisfeer op basis van het interhemisferische rivaliteitsmodel. De interventie bestaat uit 2 weken, 10 sessies (van maandag tot vrijdag), elk 45 minuten, van tDCS en conventionele cognitieve stimulatie gelijktijdig toegepast. De tDCS wordt toegepast door een 8-kanaals high definitiontDCS (HD-tDCS) apparaat gedurende 20 minuten en met een intensiteit van 2 mA. De kathode wordt over de linker posterieure pariëtale cortex geplaatst (P3 volgens het 10/20-systeem voor plaatsing van elektro-encefalogram [EEG]-elektroden) en retourelektroden worden geplaatst op C3, CP5, CP1, Pz, PO3, PO7 en P7. Een neuropsychologische en functionele beoordeling werd uitgevoerd bij aanvang en na het einde van de interventie.

Het primaire doel van de huidige studie is het beschrijven van het protocol voor een parallelle, gerandomiseerde, drievoudige blinde experimentele opzet. Om de haalbaarheid van het protocol en de potentiële doeltreffendheid ervan te waarborgen, wordt een uitgebreide beschrijving gegeven van de procedures die worden toegepast op een enkele proefdeelnemer.

Het integreren van tDCS-neuromodulatiestrategieën in cognitieve revalidatieprocessen kan leiden tot kortere interventietijden en de functionele status en kwaliteit van leven van patiënten verbeteren.

Introduction

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

Beroerte is de meest voorkomende oorzaak van invaliditeit in de wereld bij volwassenen en de tweede doodsoorzaak na ischemische hartziekte1. De meeste patiënten die een beroerte hebben overleefd, ontwikkelen zeer heterogene klinische aandoeningen en verschillende gradaties van invaliditeit. Tussen 55% en 75% van de patiënten met een beroerte heeft motorische beperkingen die 6 maanden na het letsel aanhouden2. Naast de fysieke gevolgen komen cognitieve veranderingen zeer vaak voor3. Deze tekorten hebben een negatieve invloed op de uitvoering van activiteiten van het dagelijks leven, waardoor de functionele onafhankelijkheid en de kwaliteit van leven van patiënten en familieleden worden beperkt 4,5. Hemispatiale verwaarlozing is een van de meest voorkomende aandachtsstoornissen na een beroerte, komt voor in ongeveer 25% tot 50% van de gevallen 6,7,8 en loopt op tot maar liefst 80% bij personen met beroertes in de rechterhersenhelft 9,10.

Hemispatiale verwaarlozing impliceert een moeilijkheid bij het bijwonen van het contralaterale hemiveld naar het geblesseerde gebied, zijnde deze onoplettendheid allocentrisch (het weglaten van objecten die zich in de linkerhelft van de ruimte bevinden) of egocentrisch (patiënt besteedt geen aandacht aan linker delen van zijn/haar eigen lichaam). Functioneel gezien veroorzaakt verwaarlozing ernstige problemen in de onafhankelijkheid van de patiënt, zowel bij basisactiviteiten (bijv. verzorging, kleding, eten, enz.) als bij instrumentele activiteiten van het dagelijks leven (bijv. geldbeheer, openbaar vervoer of zelfstandig lopen). Bovendien is de aanwezigheid van deze verandering in verband gebracht met langere ziekenhuisopname en revalidatietijden, een hoger risico op vallen, slecht motorisch herstel en een kleinere kans om naar huis terug te keren na ontslag uit het ziekenhuis11,12.

Er zijn verschillende strategieën geïmplementeerd om hemispatiale verwaarlozing te behandelen. Binnen traditionele revalidatiebenaderingen kunnen we de top-down en de bottom-up benaderingen onderscheiden. Het belangrijkste verschil tussen hen is het niveau van actieve deelname en het bewustzijn van de persoon in taken. Binnen deze benaderingen waren de meest gebruikte procedures tot nu toe respectievelijk visuele scantraining en prismatische aanpassing13. Andere revalidatietechnieken bij hemispatiale verwaarlozing met breed gebruik centrale locatie, optokinetische, calorische en vestibulaire stimulatie, nektrillingen en farmacologische behandelingen 13,14,15,16. Deze behandelingen hebben echter enkele beperkingen: de duur van hun resultaten is zeer beperkt en ze hebben een lage toepasbaarheid in de acute of subacute fasen omdat de ernst van de patiënten in deze fasen hun samenwerking bij de uit te voeren activiteiten belemmert17.

Transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) is een niet-invasieve veilige neuromodulatietechniek die in staat is om corticale activiteit te wijzigen door een zwakke elektrische stroom in de hersenen te induceren die de corticale activiteit verandert, en het kan worden gebruikt als aanvulling op neuropsychologische revalidatie voor hemispatiale verwaarlozing. tDCS moduleert spontane neuronale activering als reactie op input van andere hersengebieden. Bovendien induceert tDCS plastische synaptische veranderingen die lijken op langdurige potentiëring (LTP) of langdurige depressie (LTD) en zelfs langer aanhouden dan de duur van de stimulatie18.

Door middel van tDCS kan de corticale activiteit worden gemoduleerd door een elektrische stroom met zeer lage intensiteit aan te leggen die van de anode naar de kathode stroomt. tDCS moduleert de hersenactiviteit door de drempel van de actiepotentiaal te beïnvloeden, te verhogen of te verlagen, maar zonder actiepotentialen te veroorzaken18. Over het algemeen induceert de anode een toename van de prikkelbaarheid van het hersengebied waarop deze zich bevindt, terwijl de kathode corticale remming induceert. Deze techniek heeft geen hoge ruimtelijke resolutie, maar deze beperking is overwonnen door het verschijnen van nieuwe tDCS-apparaten die multisite of high definition (HD-tDCS) worden genoemd. Deze apparaten maken verschillende elektrodeconfiguraties mogelijk, zoals het vormen van een kathodale ring rond de anode (of vice versa) om de corticale prikkelbaarheid in een specifiek hersengebied te vergroten of te verkleinen. De kathodering werkt op dezelfde manier als de retourelektroden, waardoor het stimulatiegebied wordt beperkt; Op deze manier wordt een meer focale stimulatie bereikt. tDCS is effectief gebleken als therapeutische benadering voor motorisch herstel na een beroerte19, en er is enige wetenschappelijke literatuur met veelbelovende resultaten voor de revalidatie van hemispatiale verwaarlozing20.

De meest geaccepteerde hypothese van hemispatiale verwaarlozing stelt dat het kan worden verklaard op basis van het hemisferische rivaliteitsmodel, voorgesteld door Kinsbourne in 197721,22. Volgens deze benadering remmen beide hemisferen elkaar in de basale toestand voortdurend op een wederkerige manier; Hemispatiale verwaarlozing wordt veroorzaakt door een onbalans tussen beide. Na een blessure is de beschadigde hersenhelft niet in staat om de activiteit van de behouden hersenhelft effectief te remmen. Dit resulteert in pathologische hyperactiviteit van de gezonde hersenhelft vanwege de afwezigheid van remming door de beschadigde hemisfeer, wat de neurale activiteit van de aangedane hersenhelft nog meer vermindert vanwege de verhoogde remming die erover wordt uitgeoefend23. Daarom wordt de disfunctie die ten grondslag ligt aan hemispatiale verwaarlozing veroorzaakt door zowel hypoactiviteit van de beschadigde hemisfeer als hyperactiviteit van de intacte24.

Met dit model als theoretische achtergrond worden verschillende niet-invasieve hersenstimulatiestrategieën voorgesteld die gericht zijn op het verbeteren van de symptomen van hemispatiale verwaarlozing. Deze strategieën zijn gericht op het verminderen van de hyperactiviteit van de gezonde hersenhelft, het verhogen van de activiteit van de geblesseerde hersenhelft of een combinatie van beide25,26.

Verschillende onderzoeken hebben het potentieel van tDCS aangetoond bij het verminderen van hemispatiale verwaarlozingssymptomatologie door zowel anodaal 17,27,28,29 als kathodaal 17,29 tDCS toe te passen op respectievelijk het geblesseerde of onbeschadigde halfrond, of een combinatie van beide 28,30,31,32. Ondanks veelbelovende resultaten is er meer empirisch bewijs nodig om de exacte parameters van tDCS te kennen om optimale resultaten te bereiken, wat essentieel is om te weten of focale tDCS effectiever is dan conventionele tDCS-montages. Voor zover wij weten, is al het eerdere onderzoek ontwikkeld met behulp van conventionele tDCS, waarbij de huidige studie de eerste is die HD-tDCS gebruikt voor revalidatie van hemispatiale verwaarlozing.

Interventies op basis van niet-invasieve hersenstimulatie vormen een veelbelovende klinische benadering gezien de tot nu toe behaalde resultaten en de beperkte nadelige effecten volgens verschillende meta-analyses en reviews 33,34,35,36,37. Bovendien is tDCS een zeer veilige, draagbare en goedkope techniek, waardoor het gebruik ervan een prioriteit is geworden in klinische en onderzoeksomgevingen. Dankzij de eenvoudige montage en draagbaarheid kan het apparaat ook gelijktijdig worden gebruikt met de uitvoering van andere activiteiten, zoals fysieke, cognitieve revalidatie of functionele activiteiten. Meer gecontroleerde, geblindeerde, gerandomiseerde studies met grotere steekproefomvang zijn dus gerechtvaardigd om tDCS-protocollen te valideren die de effecten van conventionele interventiebenaderingen versterken.

Protocol

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

Dit project is goedgekeurd door het Clinical Research Ethics Committee van het Ziekenhuis 12 de Octubre (ref. Nº CEIm: 19/180) en is geregistreerd bij www.clinicaltrials.gov (ID: NCT04458974). De onderzoekers verbinden zich ertoe alle bestaande wetgeving met betrekking tot klinisch onderzoek en gegevensbescherming te respecteren (WMA-verklaring van Helsinki, 2004; Verordening (EU) 2016/679 en organieke wet 3/2018 betreffende de bescherming van persoonsgegevens; Wet nr. 41/2002 betreffende de autonomie van de patiënt). In overeenstemming met Verordening (EU) 2016/679 betreffende de bescherming van persoonsgegevens worden alle gegevens die van de deelnemers worden verzameld, strikt vertrouwelijk behandeld. Het tDCS-protocol volgt de internationale veiligheidsrichtlijnen voor tDCS38.

OPMERKING: Het primaire doel van de huidige studie is het beschrijven van een tDCS-interventieprotocol voor een parallelle, gerandomiseerde, drievoudige blinde klinische studie. Om dit te bereiken wordt een uitgebreide beschrijving van de procedures gegeven en worden de resultaten van een aanvraag voor een pilotdeelnemer in dit document weergegeven. Het interventieprotocol bestaat uit een programma van 10 sessies dat kathodale tDCS (20 min, 2 mA) combineert met een geautomatiseerd neuropsychologisch revalidatieprogramma dat is ontworpen om hemispatiale verwaarlozing te verbeteren. Neuropsychologische en functionele beoordelingen worden uitgevoerd bij aanvang en na het einde van de interventie. Figuur 1 toont de tijdlijn van het protocol. De figuur toont de nulmeting, een gedetailleerde beschrijving van de interventie en de beoordeling na de interventie van het onderzoek. Deelname van de patiënt was vrijwillig na te zijn geïnformeerd over het doel van het onderzoek en na ondertekening van een schriftelijk formulier voor geïnformeerde toestemming. De deelnemer kan zich op elk moment terugtrekken uit het onderzoek. De deelnemer aan dit onderzoek voldoet aan alle in- en exclusiecriteria die in tabel 1 worden beschreven.

figure-protocol-1
Figuur 1: Tijdlijn van het protocol. Alle fasen van het onderzoek worden beschreven: nulmeting, gedetailleerde beschrijving van de interventie en beoordeling na de interventie. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

1. In- en uitsluitingscriteria

  1. Zorg ervoor dat de pilotdeelnemer aan dit onderzoek voldoet aan de volgende in- en exclusiecriteria (Tabel 1).
Inclusie criteria:
Hemorragische of ischemische beroerte in de rechterhersenhelft
Beroerte 3 tot 12 maanden na de gebeurtenis (ongeacht of ze al dan niet eerder zijn gerehabiliteerd)
18 tot 89 jaar
Neuroimaging-onderzoek
Afwezigheid van eerdere slagen
Functionele capaciteit die de patiënt in staat stelt om één uur te blijven zitten en actief te blijven (Barthel Index-score groter dan 5 in het item transfers tussen stoel en bed; dit item kan worden gescoord van 0 tot 15, zijnde 0 volledig afhankelijk en 15 volledig onafhankelijk).
Rechtshandige handmatige dominantie
Verwaarlozingsscores op ten minste twee van de tests die worden afgenomen voor de beoordeling van visueel-ruimtelijke verwaarlozing
Ondertekening van de geïnformeerde toestemming door de patiënt of zijn/haar wettelijke voogd
Uitsluitingscriteria:
Dermatologische problemen (psoriasis, dermatitis op de hoofdhuid of het gezicht)
Aanwezigheid van implantaten of metalen onderdelen in het hoofd, met uitzondering van vullingen.
Pacemakers, medicatiepompen, stimulatoren (vagale, cerebrale, transcutane), ventriculoperitoneale shunts of aneurysmaclips.
Aanwezigheid van eerdere slagen
Andere neurologische aandoening dan beroerte beschreven in de inclusiecriteria
Ernstige cognitieve stoornissen beoordeeld met behulp van het Mini-mental state examination (MMSE) (Folstein, 1975), met uitzondering van patiënten met scores onder de 24 (de score van MMSE ligt tussen 0 en 30, zijnde 0 ernstige cognitieve stoornissen en 30 geen cognitieve stoornissen)
Aanzienlijke taalproblemen die een goed begrip van activiteiten mogelijk maken of de expressie ernstig beperken
Geschiedenis van alcohol- of drugsmisbruik
Matige of ernstige actieve depressie
Ongecontroleerde medische problemen (pathologieën in acute fase zonder medische of farmacologische behandeling met bewezen werkzaamheid of pathologieën met onmiddellijk levensrisico)
Zwangerschap of vermoedelijke zwangerschap die aan het begin van het onderzoek zal worden gecontroleerd door middel van een zwangerschapstest bij patiënten in de vruchtbare leeftijd en met de aanbeveling van het gebruik van anticonceptiemethoden tot het einde van de interventie

Tabel 1: In- en uitsluitingscriteria. De pilotdeelnemer aan dit onderzoek voldoet aan alle in- en exclusiecriteria die in deze tabel worden beschreven.

2. Materialen

OPMERKING: Alle materialen die in alle fasen van het onderzoek worden gebruikt, worden zorgvuldig beschreven.

  1. kit voor tDCS-apparaten
    1. Gebruik voor de toepassing van tDCS een 8-kanaals HD-tDCS-apparaat en de aanbevolen elektroden (zie afbeelding 2). Om de montage te vergemakkelijken, plaatst u een plastic basis op de gewenste plaats op de neopreen kap (volgens het 10/20 EEG-systeem). Eenmaal geplaatst, brengt u de geleidende gel aan en monteert u vervolgens de elektrode.
  2. Geautomatiseerd neurorevalidatie platform
    OPMERKING: Om de cognitieve stimulatie uit te voeren, wordt een online geautomatiseerd neurorevalidatieplatform gebruikt (zie figuur 3). Het platform maakt het mogelijk om elke sessie van het interventieprogramma te ontwerpen en toe te passen, waarbij de moeilijkheidsgraad van de taken individueel wordt aangepast.
    1. Maak voor elke patiënt een nieuwe gebruiker aan door op gebruikersbeheer te klikken en een nieuwe gebruiker toe te voegen. Naam met behulp van een studiecode om het cognitieve programma individueel te personaliseren.
    2. Om de taken te ontwerpen, gaat u naar het werkgebied/sessies/digitale sessies en klikt u op de datum waarop de sessie zal plaatsvinden.
    3. Voeg de naam van de sessie in, bijvoorbeeld sessie 1. Selecteer een pictogram en een kleur voor die sessie en klik op de knop Maken .
    4. Klik op de activiteiten die je in het programma wilt opnemen.
    5. Controleer of de taken voor elke sessie aan de linkerkant van het scherm worden weergegeven.
    6. Programmeer in elk van hen de volgende parameters: Tijd (7 min) en begin bij het laatste resultaat (geef alleen JA aan in sessies 3-10).
    7. Geef aan om op te slaan.
    8. Herhaal stap 2.2.3-2.2.7 voor het ontwerp van elk van de 10 sessies van het cognitieve stimulatieprogramma.

figure-protocol-2
Afbeelding 2: tDCS-apparaatset. (1) Neopreen kap, (2) tDCS-apparaat, (3) Elektroden, (4) Kabels, (5) Oorclip, (6) Geleidende gel; (7) Spuit om de geleidende gel onder de elektroden toe te dienen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-protocol-3
Figuur 3: Het plannen van sessies op het neurorevalidatieplatform. Door op elke sessie te klikken, worden de taken weergegeven, inclusief de duur van elke taak en de totale duur van de sessie. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

3. Beschrijving van het beoordelingsprotocol: Pre-interventie neuropsychologische en functionele beoordeling:

OPMERKING: Zodra de deelnemer de geïnformeerde toestemming heeft ondertekend, wordt een neuropsychologische en functionele beoordeling uitgevoerd. De evaluatie vindt plaats op de vrijdag voor de start van het stimulatieprogramma en duurt 50 min. Tijdens deze sessie worden de algemene cognitieve prestaties beoordeeld en worden neuropsychologische tests uitgevoerd die gericht zijn op het evalueren van aandachtsprocessen en hemispatiale verwaarlozing, samen met functionele schalen. In een informatiesessie voorafgaand aan de eerste evaluatie krijgt de deelnemer alle nodige details over het doel van het onderzoek, de procedure, de sessieduur en mogelijke nadelige effecten. Ondertekende toestemming wordt verkregen voordat wordt overgegaan tot de evaluatie en interventie. De deelnemer wordt ook op elk moment op de hoogte gebracht van de mogelijkheid om zich terug te trekken uit het onderzoek.

  1. Mini mental state examination (MMSE) toediening (5 min)
    OPMERKING: Een eenvoudige gestructureerde weegschaal. Het scoort maximaal 30 punten en de items zijn gegroepeerd in 5 secties die oriëntatie, onmiddellijk geheugen, aandacht en berekening, uitgesteld geheugen, taal en constructie beoordelen. De scores variëren van 0-30 punten, met het afkappunt op 24; De scores onder de 24 duiden op cognitieve stoornissen.
    1. Leg de test uit aan de deelnemer en laat de deelnemer de testinstructies volgen. Controleer of de totale score ≥24 punten is om door te gaan.
  2. Afname van lijnbisectietest (5 min)
    OPMERKING: Achttien regels worden gepresenteerd in een vel A4-formaat, georganiseerd in 3 sets van 6: één set voornamelijk aan de linkerkant van het papier, één in het midden van het papier en één voornamelijk aan de rechterkant van het papier. Patiënten wordt gevraagd om de middelpunten van elke lijn te markeren. De afwijking van de markering van de patiënt ten opzichte van het werkelijke midden van de lijn wordt voor elke lijn gemeten en gemiddeld voor de 18 lijnen.
    1. Plaats de taak gecentreerd voor de deelnemer en geef op het blad de rechter- en linkerkant van de deelnemer aan. Leg de test uit aan de deelnemer en laat de deelnemer de testinstructies volgen.
  3. Afname van de Bells-test (5 min)
    OPMERKING: Een instrument gericht op het evalueren van horizontaal visueel scannen in aanwezigheid van afleiders. De taak bestond uit het identificeren van klokvormige figuren die op een semi-willekeurige manier waren gerangschikt. Deze werden weergegeven in zeven verticale zuilen, elk met vijf klokken. Wat betreft hun plaatsing op het blad, verschenen er drie kolommen aan de linkerkant, één in het midden en drie aan de rechterkant.
    1. Plaats de taak gecentreerd voor de deelnemer en geef op het blad de rechter- en linkerkant van de deelnemer aan. Leg de test uit aan de deelnemer en laat de deelnemer de testinstructies volgen.
  4. Subtests voor het tekenen van afbeeldingen van de testafname in Barcelona (5 min)
    OPMERKING: Het bestaat uit een kopie van 6 figuren: cirkel, vierkant, driehoek, kruis, kubus en huis. Het tijdstip van uitvoering wordt gecontroleerd. Elk cijfer wordt als volgt gescoord: 3 punten voor perfecte voortplanting, 2 punten voor discrete verandering, 1 punt voor matige verandering, 0 punten voor ernstige verandering. De maximale score is 18. Het wordt beloond met 3, 2 of 1 punt, afhankelijk van de tijd die aan de uitvoering wordt besteed.
    1. Plaats de taak gecentreerd voor de deelnemer en wijs naar de afbeeldingen die verschijnen. Leg de test uit aan de deelnemer en laat de deelnemer de testinstructies volgen.
  5. Annulering subtests van de testafname in Barcelona (5 min)
    1. Plaats de taak gecentreerd voor de deelnemer en geef op het blad de rechter- en linkerkant van de deelnemer aan. Leg de test uit aan de deelnemer en laat de deelnemer de testinstructies volgen.
  6. Cijferbereik voorwaartse en achterwaartse toediening (5 min).
    1. Leg de test uit aan de deelnemer en laat de deelnemer de testinstructies volgen.
    2. Beheer eerst de taak met het directe cijfer. Ten tweede, voer vervolgens de taak met omgekeerde cijfers uit.
  7. Korte test van aandacht (BTA) toediening (5 min)
    1. Beheer het eerste deel van de taak mondeling (tel de getallen die in de reeks voorkomen). Pas direct daarna het tweede deel van de test toe (tel de letters die in de reeks voorkomen)
    2. Sta het gebruik van noten of het tellen op vingers niet toe.
  8. Afname van de gezichtstest (5 min)
    1. Presenteer het gezichtstestblad. Leg de test uit aan de deelnemer en laat de deelnemer de testinstructies volgen.
    2. Activeer de stopwatch en voltooi de taak na 3 minuten. Tel het aantal correct gemarkeerde stimuli.
  9. Motorvrije visuele waarnemingstest (MVPT-4) afname (15 min)
    OPMERKING: De meerkeuzetest met 36 elementen beoordeelt 5 subdimensies van visueel-ruimtelijke verwaarlozing: visuele discriminatie, figuur-bodemdiscriminatie, ruimtelijke relatie, visuele afsluiting en visueel geheugen. Verschillende parameters worden gebruikt om het gedrag van de linkerrespons te kwantificeren (links/rechts responsgedrag, brutoscore, links/rechts-prestaties en tijd van verwerking van visuele waarneming). Scores voor linkszijdige reacties variëren van 0 tot 21, waarbij lagere waarden duiden op ernstigere visueel-ruimtelijke verwaarlozing.
    1. Leg het huiswerknotitieblok voor de patiënt. Leg de test uit aan de deelnemer en laat de deelnemer de testinstructies volgen.
  10. Functionele schalen
    OPMERKING: Voer interviews met patiënten en familieleden/verzorgers om de functionele status van de patiënt en de impact van verwaarlozing op de activiteiten van het dagelijks leven te kennen.
    1. Dien de Barthel Index (5 min) schaal toe aan het familielid of de primaire verzorger en noteer de antwoorden op het antwoordblad.
      OPMERKING: De Barthel-index meet het vermogen van een persoon om tien basisactiviteiten van het dagelijks leven uit te voeren, waarbij een kwantitatieve schatting wordt verkregen van zijn mate van onafhankelijkheid.
    2. Dien de Catherine Bergego-schaal (CBS) (5 min) toe aan het familielid of de primaire verzorger en noteer de antwoorden op het antwoordblad.
      OPMERKING: Deze vragenlijst is gebaseerd op directe observatie van de prestaties van de patiënt in 10 klinisch gesimuleerde situaties uit het echte leven, inclusief taken als verzorging, aankleden en rolstoelgebruik. De beoordeling van de patiënt wordt vergeleken met die van een familielid / primaire verzorger. Deze vragenlijst levert een score op tussen 0 en 30, waarbij hogere scores een grotere ernst van visueel-ruimtelijke verwaarlozing weerspiegelen. .

4. Beschrijving van het interventieprotocol

  1. Configuratie van interventie-apparaat
    OPMERKING: Stel de parameters van HD-tDCS-stimulatie in de software in. Dagen voor aanvang van de ingreep moet het apparaat worden geprogrammeerd met de parameters die tijdens de ingreep moeten worden toegepast, d.w.z. duur, intensiteit, polariteit, toestand (actief vs. schijnvertoning), montage, type elektroden, stimulatieplaats, posities van de geretourneerde elektroden en percentage van de elektrische retour naar elke elektrode (zie punt 5). Controleer of het apparaat voldoende batterij heeft om de hele sessie te voltooien.
    1. Open de software, selecteer Protocoleditor en voeg vervolgens een nieuw protocol toe.
    2. Voer de naam van het protocol in. Stel de duur van de helling in: Stappen: (links).
    3. Bevestig de helling en de totale stimulatietijd. Geef Ramp-Up aan: 30 en Ramp-down: 30.
    4. Geef in het gedeelte over de totale stimulatieduur 20 minuten aan. Stel de stimulatie- en elektrode-instellingen in: Ontwerp (rechts).
    5. Stel de polariteit van de stimulatie in op kathodaal. Stel elke elektrode afzonderlijk in. Begin met de actieve elektrode, P3.
    6. Selecteer elektrode P3 en sleep deze naar het vak aan de rechterkant. Selecteer stimulatie en kathodaal. Selecteer 2000 μA.
    7. Selecteer en sleep naar links, spatiëer de rest van de elektroden één voor één. In deze gevallen zijn het allemaal retourelektroden en voeren ze dezelfde actie uit, waarbij het retourpercentage in elke elektrode wordt aangegeven.
      OPMERKING: Het is belangrijk op te merken dat de som van het retourpercentage moet oplopen tot 100. In dit onderzoek waren de rendementspercentages CP1, PO3, PO7, P7, CP5, C3: 10% en PZ: 40% (zie figuur 4 en figuur 5). Deze montage is ontworpen om de pathologische hyperactivering van de posterieure pariëtale cortex in de hemisfeer contralateraal van de laesie te verminderen.
    8. Klik op de knop Voltooien zodra alle stappen zijn voltooid.
  2. Pre-interventie beoordeling van de patiënt
    1. Algemene beoordeling door de staat.
      1. Beoordeel voor en na elke tDCS-sessie de algemene toestand door de volgende vragen te stellen: Voelt u zich goed? Heb je hoofdpijn? Heeft u nekpijn? Heb je gisteren of vandaag alcohol gedronken? Heb je gisteren of vandaag drugs gebruikt? Heb je de afgelopen 5 uur koffie, thee of chocolade gedronken? Heb je vannacht goed geslapen? Wanneer heb je voor het laatst in uren gegeten?
    2. Beoordeel de visuele analoge schalen (VAS) op vermoeidheid en stemming.
      1. Beoordeel het niveau van mentale vermoeidheid en stemming met behulp van twee zelf toegediende VAS'en. Vraag de deelnemer in antwoord op deze vragen om een score tussen 1 en 10 te geven, verwijzend naar hoe hij zich voelt met betrekking tot de vragen: Hoe moe ben je nu?, waarbij 1 helemaal niet moe betekent, 10 erg moe betekent en Hoe is je humeur op dit moment?, waarbij 1 heel verdrietig betekent en 10 heel blij.
  3. High-definition tDCS-montage
    1. Voordat u met de montage van het tDCS-apparaat begint, controleert u of alle benodigde materialen beschikbaar zijn en of het tDCS-apparaat voldoende batterij heeft om de stimulatiesessie uit te voeren.
  4. Kunststof onderste deel van de plaatsing van de elektrode
    1. Selecteer in de neopreen kap de volgende posities: plaats de actieve kathode-elektrode op P3; plaats de retourelektroden op C3, CP5, CP1, Pz, PO3, PO7 en P7 (zie afbeelding 5 en afbeelding 6).
    2. Plaats het onderste deel van de elektrode in elk van de geselecteerde delen van de dop. Plaats de dop op het hoofd van de deelnemer en pas Cz aan op basis van de eerder uitgevoerde metingen.
  5. plaatsing van tDCS neopreen doppen
    1. Zet de deelnemer in een comfortabele positie in een stoel.
    2. Zet de neopreen kap op (zie afbeelding 6) en selecteer de maat die het beste bij het hoofd van het onderwerp past. Vermijd het kiezen van een grote dop, omdat deze strak tegen het hoofd moet zitten. Stel de pet met de hoofdband af totdat deze goed op het hoofd past.
    3. Zoek het Cz-punt en de stimulatiezones van het protocol.
    4. Meet de afstand tussen nasion en inion en tussen de preauriculaire punten met behulp van een meter. Zoek het Cz-punt in het midden van beide locaties.
  6. Elektrogeleidende gel plaatsing
    1. Scheid het haar onder de elektrode van de plaats van stimulatie. Zorg voor een goed contact tussen de elektrode en de huid; Gebruik een langwerpig voorwerp waarmee het haar uit de binnenkant van de elektroden kan worden verwijderd zonder de plaatsing van de dop te wijzigen, zijn eerder gemeten.
    2. Zorg ervoor dat de hoofdhuid droog is zonder enige andere toegevoegde voorbereiding. Verwijder haarspelden of andere metalen elementen (hoofdbanden, haarspeldjes, enz.).
    3. Reinig de huid nooit met alcohol, omdat dit slijtage kan veroorzaken met tDCS.
    4. Breng met behulp van een spuit met een laatste plastic punt een voldoende hoeveelheid elektrogeleidende gel aan de basis van elke elektrode aan.
      LET OP: Alleen elektrogeleidende gel mag worden gebruikt; Gebruik nooit water of een zoutoplossing in dit type elektrode, omdat dit slijtage kan veroorzaken.
    5. Verwijder zoveel mogelijk haar met behulp van de plastic punt van de spuit.
  7. Controle van de impedantie
    OPMERKING: De knop Impedantiecontrole meet de impedantie van alle actieve en retourkanalen voorafgaand aan de stimulatie. Het moet worden gebruikt voordat een stimulatieprotocol wordt gestart. Impedantieniveaus worden weergegeven als kleurgecodeerde balken onder elk pictogram van het stimulatiekanaal, waarbij groen acceptabele waarden aangeeft. Het stimulatieprogramma kan pas beginnen als alle kanalen op groen staan. Tijdens de stimulatie wordt de impedantie elke seconde gecontroleerd en als een elektrode op enig moment meer dan 20 kW overschrijdt, wordt het protocol automatisch onderbroken.
    1. Zet het apparaat aan. Open de software van het tDCS-apparaat op de computer.
    2. Selecteer de verbinding die met het apparaat wordt gebruikt. Selecteer de optie scannen naar apparaat.
    3. Selecteer Impedantie controleren.
    4. Als alle elektroden groen zijn, drukt u op de afspeelknop en start het stimulatieprogramma.
    5. Als na het voltooien van de impedantiecontrole een elektrode rood lijkt, breng dan opnieuw gel aan op die elektrode, verwijder alle haren en controleer de impedantie opnieuw totdat alle elektroden groen blijven.
  8. Geautomatiseerd neurorevalidatie platform
    LET OP: Ontwerp de 10 interventiesessies vooraf op het neurorevalidatieplatform en bereid het platform hierop voor (zie punt 2.2). Elke sessie bestaat uit vier taken van elk 7 minuten. De taken die in elke sessie zijn opgenomen, worden weergegeven in Tabel 2. Bij het plannen van elke sessie is het noodzakelijk om een van de parameters van elke taak te selecteren: tijdsduur van elke taak: 7 min, totale duur van de sessie (28 min), taal, inclusief gebruikersevaluatie na elke activiteit, inclusief bevestiging van het einde van elke activiteit aan het einde van elke taak, en afwezigheid van de continue knop in elke taak, aangezien taken opeenvolgend na elkaar moeten worden uitgevoerd (Figuur 7).
    1. Toegang tot het geautomatiseerde neurorevalidatieplatform.
    2. Open de eerder geplande sessie (zie stap 2.2) en druk op de Start-knop. Presenteer vier verschillende stimulatie-activiteiten van elk 7 minuten achtereenvolgens.
      LET OP: De cognitieve stimulatiesessie duurt in totaal 30 minuten. Na de totale simulatietijd (30 min) stoppen de activiteiten. Cognitieve stimulatie gaat nog 5 minuten door na het einde van de tDCS-stimulatie.
  9. tDCS-stimulatieprogramma (20 min)
    1. Activeer de start van tDCS-stimulatie door 4 minuten en 20 seconden na de start van de computergestuurde neurorevalidatietaak op de tDCS-besturingssoftware op te drukken.
    2. Na 30 s oplopende helling begint de actieve stimulatie of schijnvertoning. Pas tDCS-stimulatie (20 min) gelijktijdig toe op de geautomatiseerde neurorevalidatietaak. Na 20 minuten begint een afdalingshelling die 30 seconden duurt. Na deze tijd stopt de tDCS-stimulatie.
  10. Beoordeling na de interventie van de patiënt.
    1. Vragenlijst over bijwerkingen.
      1. Pas een aanpassing toe van de Vragenlijst van sensaties gerelateerd aan transcraniële elektrische stimulatie39 (Tabel 3) met 9 vragen over de aanwezigheid van verschillende symptomen zoals hoofdpijn, branderig gevoel op de hoofdhuid of jeuk of tintelend gevoel onder de elektroden.
      2. Beoordeel in elk item de ernst van het symptoom op een schaal van 1-4 en de relatie met tDCS op een schaal van 1-5 (zie Tabel 3).
    2. Visuele analoge schalen voor vermoeidheid en stemming
      1. Dien dezelfde schaal toe die vóór de stimulatiesessie werd gebruikt om vermoeidheid en stemming na de interventie te evalueren (zie stap 4.2.2.).

figure-protocol-4
Figuur 4: Representatieve HD-tDCS montage. De blauwe kleur geeft de locatie van de elektroden aan volgens het internationale 10-20-systeem voor het plaatsen van de elektroden. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-protocol-5
Figuur 5: Computationeel model van de toegepaste HD-tDCS. De verdeling van de elektrische stroom is geconcentreerd in de centrale (actieve) elektrode (P3), waardoor de stimulatie door de retourelektroden (C3, CP5, CP1, Pz, PO3, PO7, P7) wordt beperkt. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-protocol-6
Figuur 6: Neopreen kap voor HD-tDCS-stimulatie. De dop heeft gaten om elektroden te plaatsen volgens het 10/20 classificatiesysteem voor EEG. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-protocol-7
Figuur 7: Taken plannen. Parameters die moeten worden geselecteerd bij het programmeren van elke taak in het Computerized Neurorehabilitation-platform. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

BlokkerenSessieTaken van het Neurorevalidatie PlatformDuur
Ik1, 3, 6 en 8·       Verborgen letters7 minuten voor elk van de taken.
·       Som van de cijfers
·       Brief soep
·       Overeenkomende vormen zoeken
II2, 4, 7 en 9·       Lettermatrices kopiëren
·       De kleine veelvraat
·       Ontbrekende nummers vinden
·       Teksten vergelijken
III5 en 10·       Tekst vergelijking
·       Som van de cijfers
·       De kleine veelvraat
·       Zoeken naar opeenvolgende stimuli

Tabel 2: Taken opgenomen in elk van de 10 interventiesessies. Alle taken zijn opgenomen in het Computerized Neurorehabilitation platform.

Heeft u een van de volgende gewaarwordingen of symptomen?Beoordeling van de ernst (1-4)Indien aanwezig: relatie met tDCS?
1-Afwezig1-Geen
2-Milde2-afstandsbediening
3-Matig3-Mogelijk
4-Ernstig4-Waarschijnlijk
5-Definitief
Hoofdpijn
Nek- of cervicale pijn
Pijn op de hoofdhuid
Brandwond op de hoofdhuid
Sensaties onder de elektrode (tintelingen, jeuk, branderig gevoel, pijn)
Roodheid van de huid
Gevoelloosheid
Concentratieprobleem
Scherpe stemmingswisselingen
Overige (specificeren)
Aanvullende opmerkingen

Tabel 3: vragenlijst over tDCS-bijwerkingen. Er wordt een lijst gegeven van nadelige effecten die kunnen optreden na het toepassen van de stimulatie. De aan- of afwezigheid van elk van deze effecten wordt onmiddellijk na de toepassing van de stimulatie geregistreerd. Aanpassing van de vragenlijst van gewaarwordingen gerelateerd aan transcraniële elektrische stimulatie39.

5. tDCS verwijderen

  1. Zodra het tDCS-stimulatieprogramma en de geautomatiseerde neurorevalidatietaken zijn voltooid, sluit u de tDCS-software.
  2. Koppel het tDCS-apparaat los.
  3. Verwijder de kabel die de tDCS met de elektroden verbindt.
  4. Verwijder de dop van het hoofd van de patiënt.
  5. Verwijder de elektroden van de neopreen kap.
  6. Reinig het haar van de patiënt.
    1. Verwijder na het verwijderen van de neopreen dop de resterende gel met behulp van een papier/handdoek en was met water.
  7. Reinig de tDCS neopreen kap en elektrode.
    1. Was de dop na elke sessie met water om de resterende gel te verwijderen en laat deze drogen.
    2. Was de elektroden met water, wrijf er niet over en droog ze voorzichtig af met een droge doek. Gebruik nooit zeep, alcohol of andere producten voor het reinigen van de elektroden.

6. Neuropsychologische en functionele beoordeling na de interventie

  1. Volg op maandag, na voltooiing van de interventie, dezelfde procedure als in de pre-evaluatie, waarbij dezelfde evaluatietaken en vragenlijsten worden afgenomen (zie paragraaf 3).

Results

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

Het primaire doel van de huidige studie is het beschrijven van een tDCS-interventieprotocol voor een parallelle, gerandomiseerde, drievoudige blinde klinische studie. Om de haalbaarheid van de interventie te onderzoeken, werd het protocol toegepast op één deelnemer; De resultaten worden weergegeven in dit artikel.

We hebben het volledige interventieprotocol toegepast op een 57-jarige man met een hoog opleidingsniveau (diploma journalistiek) die negen maanden eerder een beroerte had gehad in de rechter basale ganglia en voldeed aan alle inclusiecriteria voor deelname aan het onderzoek.

De resultaten voor en na de interventie (zie Tabel 4 en Figuur 8) worden weergegeven voor alle uitgevoerde taken. In de beoordeling na de interventie werden kwantitatieve veranderingen waargenomen in 6 van de 13 gemeten variabelen, waarvan er 4 direct verband houden met verwaarlozing.

Beoordelingen
Pre-interventieNa de interventie
MMSE-toets2929
Klokken test2125*
Annulering test2428*
Tekeningen test1212
Bisectie test19.953.47*
BTA-toets119
Gezichten Hits119
Gezichten Fouten32*
Directe Cijfers test1110
Inverse cijfers test98
Motor vrij2629*
Barthel-test2530*
CBS2020

Tabel 4: Resultaten van de evaluaties vóór en na de interventie. De resultaten van de neuropsychologische en functionele beoordeling voor en na de interventie worden weergegeven in directe scores. *Kwantitatieve verbeteringen in prestaties bij beoordeling na de interventie in vergelijking met baseline. **Waarden verder weg van score 0 duiden op slechtere prestaties en grotere verwaarlozing.

figure-results-1
Figuur 8: Resultaten van de beoordeling voor en na de interventie. Hogere waarden duiden op een positieve verandering, behalve in de lijnbisectietest, waar verbetering wordt weergegeven door lagere scores. Resultaten worden weergegeven in directe scores. *Kwantitatieve verbeteringen in prestaties bij beoordeling na de interventie in vergelijking met baseline. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

De procentuele verbetering tussen de beoordeling voor en na de behandeling werd berekend. Klinische verbetering werd waargenomen in de specifieke hemispatiale verwaarlozingstests: klokkentest, annuleringstest, lijnbisectie, visuele motorische waarnemingstest en Barthel-indexschaal. Aan de andere kant werden negatieve veranderingen waargenomen in andere aandachtstaken (cijfertest, korte aandachtstest, gezichtstest). Ten slotte verschenen er geen veranderingen in de MMSE, de kopie van tekeningen of de functionele Catherine Bergego Scale (CBS) (zie figuur 9).

figure-results-2
Figuur 9: Percentage verandering tussen baseline en post-interventie assessment. Resultaten worden weergegeven in percentages. Positieve scores duiden op een positieve verandering, behalve in de lijnbisectietest, waar verbetering wordt weergegeven door negatieve scores. *Percentage positieve verbetering bij het vergelijken van pre- en post-interventiebeoordelingen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

De studieprocedures werden uitgevoerd in ruime kamers die waren uitgerust voor de correcte uitvoering van de evaluatie- en interventiesessies en het naleven van veiligheids- en hygiënemaatregelen.

Wat de patiënt betreft, hij manifesteerde geen vermoeidheid in een van de pre- en post-evaluatiesessies, dus het was niet nodig om in een van hen te rusten. De therapie werd door de patiënt beoordeeld als vermakelijk en stimulerend, wat de therapietrouw en actieve samenwerking tijdens de procedure verbeterde. Daarom wordt aangenomen dat het protocol een hoge haalbaarheid zou hebben en zullen we het onderzoek voortzetten volgens de vastgestelde procedure.

In termen van ongemak en bijwerkingen ondervond de deelnemer geen matige of ernstige bijwerkingen die verband hielden met de toepassing van tDCS.

Discussion

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

Hemispatiale verwaarlozing is een veel voorkomend cognitief gevolg van een beroerte, en wanneer het aanhoudt, heeft het de neiging om de effectiviteit van het revalidatieproces negatief te beïnvloeden. De werkzaamheid en efficiëntie van de beschikbare therapeutische benaderingen kunnen worden verbeterd door niet-invasieve hersenstimulatietechnieken op te nemen in neurorevalidatie, waarbij wordt gezocht naar een synergetisch effect 40,41. Door middel van tDCS kunnen we dus de effectiviteit van conventionele interventie vergroten, waardoor een groter herstel, kortere revalidatietijden en betere functionele resultaten bij de revalidatie van de patiënt met een beroerte worden bereikt in vergelijking met conventionele interventie op zichzelf. Onderzoek naar het potentieel van tDCS bij neurologische en psychiatrische aandoeningen is de afgelopen tien jaar exponentieel toegenomen 42,43,44,45,46,47,48,49.

Bovendien zijn de kosten van tDCS betaalbaar en is het apparaat draagbaar, waardoor het zeer schaalbaar is, waardoor het zowel in poliklinieken als in ziekenhuizen kan worden toegepast, met de vereiste professionele training50.

We hebben een verbetering gevonden na de behandeling in vier van de dertien afgenomen tests (bells-test, annuleringstest, lijnbisectie, visuele motorische vrije waarnemingstest). De tests waarbij we deze positieve veranderingen hebben waargenomen, zijn gerelateerd aan de prestaties die verband houden met hemispatiale verwaarlozing. Aan de andere kant is stabilisatie waargenomen in de uitvoering van sommige tests met betrekking tot algemene cognitieve prestaties, aandachtsprocessen en/of werkgeheugen (MMSE, tekeningen, CBS). Er is een vermindering waargenomen in de uitvoering van sommige andere taken (BTA, Gezichten, directe en inverse cijfers).

Met betrekking tot functionele schalen was er bewijs van verbetering, gerapporteerd door de primaire verzorger en beoordeeld door de Barthel Index-schaal. De functionele schaal van het CBS, die direct verband houdt met de impact van verwaarlozing op het dagelijks leven, werd ook afgenomen en in dit geval werd geen verandering aangetoond, die stabiel bleef ten opzichte van de vorige beoordeling. In deze studie vonden we de voordelen van de gecombineerde behandeling voor sommige cognitieve domeinen, maar niet voor andere. Deze bevindingen komen overeen met het idee dat de behandeling gunstiger zou kunnen zijn voor bepaalde aandachtsdomeinen 51,52,53,54,55,56,57. Sommige onderzoeken tonen aan hoe specifieke tDCS-protocollen blijvende veranderingen in corticale prikkelbaarheid en activiteit induceren58. Om het onderhoud van de wijzigingen na een week te kunnen analyseren, is het raadzaam om na een langere periode een nieuwe beoordeling uit te voeren 53,54,55,56,57.

High-definition of high-resolution tDCS, gebruikt in deze studie, is een technisch verbeterde versie van tDCS die het mogelijk maakt om de brandpuntsgraad van de stimulatie te vergroten door een ring van retourelektroden rond een anode of een kathode te gebruiken om respectievelijk de corticale prikkelbaarheid op een veel focalere manier te vergroten of te verlagen59. Op basis van deze hoge brandpuntsgraad en de eerdere verdraagbaarheid en effecten van de HD-tDCS-studie door Borckardt et al.60, is het gebruik van HD-tDCS de afgelopen jaren toegenomen.

Modelleringsstudies geven aan dat deze elektrodeconfiguratie de hoogste intensiteit van het elektrisch veld (EF) genereert onder de doelelektrode, waarbij de hersenstroom wordt beperkt door de straal van de 4 x 1 ringopstelling en dus een groter elektrisch veld op het geselecteerde doel in vergelijking met conventionele elektrodeplaatsing 60,61,62 . De retourelektroden dragen bij aan het isoleren van het doelgebied, waardoor een meer gerichte hersenstimulatie mogelijk is en langdurigere effecten worden geproduceerd dan conventionele tDCS63.

Bovendien heeft HD-tDCS volgens sommige onderzoeken langdurigere effecten. De laatste tijd besteedt klinisch onderzoek aandacht aan dit protocol. Voor zover wij weten, zijn er slechts zes studies uitgevoerd met HD-tDCS bij neurologische aandoeningen, drie gerandomiseerde controlestudies, twee open-label rapporten en één casusrapport (zie de review49).

Hoewel er geen volledige consensus bestaat over de anatomische gebieden die verband houden met hemispatiale verwaarlozing, lijkt er enige overeenstemming te bestaan over enkele specifieke gebieden. De posterieure pariëtale cortex lijkt het sleutelgebied van de verandering te zijn 64,65,66, en binnen dit gebied de angulare gyrus 64,65,67,68,69, de intrapariëtale sulcus 64,69,70, de temporopariëtale overgang 69,71 en de supramarginale gyrus65,72,73,74.

Gezien het feit dat het voordeel van HD-tDCS in vergelijking met conventionele tDCS het verhogen van de precisie in het stimulatiedoel is en op basis van de kennis van een precieze locatie voor de aanwezigheid van hemispatiale verwaarlozing, kunnen we grotere voordelen verwachten van focale stimulatie in vergelijking met meer algemene of diffuse stimulatie. Ondertussen is de meest gebruikte configuratie in neurologiestudies 4 x 1 montage 75,76,77,78,79. In onze studie gebruikten we een 7 x 1-configuratie met als doel de brandpuntsgraad van de stimulatie nog meer te vergroten, omdat het de eerste studie was die deze montage gebruikte bij klinische revalidatie van verwaarlozing. Daarom moet verder onderzoek naar deze en andere klinische aandoeningen worden uitgevoerd om de superioriteit of werkzaamheid van deze HD-tDCS-montage ten opzichte van andere HD-montage en conventionele tDCS te bepalen.

Wat de intensiteit betreft, wordt in dit protocol 2 mA toegepast, zoals in de meeste onderzoeken met tDCS, ongeacht welke montage of configuratie wordt gebruikt. Het zou interessant zijn om hetzelfde protocol in verdere studies te vergelijken met lagere en hogere intensiteiten om het effect van verschillende toegepaste intensiteiten te achterhalen.

Met het huidige protocol moet rekening worden gehouden met enkele nuttige aanbevelingen met betrekking tot veiligheid en technische probleemoplossing. Bij elke patiënt, maar vooral bij patiënten met een beroerte, moeten veiligheidsproblemen grondig worden beoordeeld. Hoewel tDCS bij patiënten met een beroerte veilig is en goed wordt verdragen80, hebben de patiënten en hun families er soms twijfels over. Daarom moet begrijpelijke informatie van tevoren worden overhandigd en besproken met de patiënt en familieleden, zodat ze de procedure begrijpen en het protocol kunnen verlaten wanneer ze maar willen.

Aan de andere kant is in dit protocol de exacte locatie van de laesie overwogen en vastgelegd, aangezien we bereid zijn om het effect van het protocol op hemispatiale verwaarlozing na corticale laesies (bijv. rechter middelste hersenslagader)69 en na subcorticale laesies (bijv. basale ganglia) te vergelijken81. In deze context is het van cruciaal belang om de werkzaamheid van de techniek te beoordelen in het licht van de heterogeniteit in laesielocaties. In het bijzonder moeten we de variaties in effectiviteit met betrekking tot corticale versus subcorticale laesies analyseren.

Wat de beroertefase betreft, is het bij het toepassen van de stimulatie (acuut, subacuut of chronisch) belangrijk om te weten op welk moment de ingreep het meest gunstig zou kunnen zijn. In deze studie hebben we 3 tot 12 maanden sinds het letsel (subacute fase) als inclusiecriterium gebruikt. Een eerdere systematische review richtte zich echter op motorische aspecten na een beroerte, en de resultaten hebben verbeteringen aangetoond in chronische fasen, maar niet in de acute fase (binnen de eerste 3 dagen na het begin van de symptomen)82. Verder onderzoek is nodig om de voordelen van tDCS op cognitieve veranderingen na een beroerte te onderzoeken en om factoren te identificeren die de optimale effectiviteit ervan in verschillende stadia van herstel voorspellen.

De huidige kennis over HD-tDCS als therapeutische benadering bij neurologische aandoeningen ondersteunt de verdraagbaarheid en klinische werkzaamheid ervan. Bovendien is verder gerandomiseerd gecontroleerd onderzoek nodig om de optimale parameters bij elke ziekte en elke patiënt te achterhalen om de effectiviteit van deze niet-invasieve hersenstimulatietechniek bij neurologische aandoeningen en daarbuiten vast te stellen.

Disclosures

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

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgements

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

We danken NeuronUp (www.neuronup.com) voor zijn steun en onbaatzuchtige samenwerking in dit project.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
10 electrode cableNeuroelectricsNE017
Barthel IndexN/A Mahoney, F. I., Barthel, D. W. Functionele evaluatie: The Barthel Index. Md State Med J. 14, 61–65 (1965).
Copy of drawings subtestN/Ahttps://test-barcelona.com/es/tienda.htmlJ. Peña Casanova, Geïntegreerd programma van neuropsychologisch onderzoek: test Barcelona herzien?: TBR. Barcelona: Masson.
Curved SyrengeNeuroelectricsNE014
Electrode GelNeuroelectricsNE016a
Line bisection testN/ASchenkenberg, T.,  Bradford, D. C.,  Ajax, E. T. Lijnbisectie en unilateraal visueel verwaarlozen bij patiënten met neurologische stoornissen. Neurology. 30 (5) 509–517 (1980).
Mini-mental state examination (MMSE)N/AFolstein, M. F., Folstein, S. E., McHugh, P. R. “Mini-mental state”. Een praktische methode voor het beoordelen van de cognitieve toestand van patiënten voor de clinicus. J Psychiatr Res. 12 (3) 189–198 (1975).
Neopreen hoofdbandNeuroelectricsNE019-M
Saline SolutionNeuroelectricsNE033
Satrstim NecboxNeuroelectricsNE012
Starstim tES-EEG SysteemNeuroelectrics
Teastboard CableNeuroelectricsNE039
Testboard HeadNeuroelectricsNE038
The Bell TestN/Ahttps://strokengine.ca/en/assessments/bells-test/L. Gauthier, F. Deahault en Y. Joanette, The Bells Test: Een kwantitatief en kwalitatief test voor visueel verwaarlozen (Vol. 11).
The Catherine Bergego ScaleN/AAzouvi, P. et al.  Gedragsbeoordeling van unilateraal verwaarlozen: studie van de psychometrische eigenschappen van de Catherine Bergego Scale. Arch Phys Med Rehabil. 84 (1) 51–57 (2003).
The motor-free visual perception test (MVPT)N/Ahttps://www.wpspublish.com/mvpt-4-motor-free-visual-perception-test-4Colarusso, R. P., Hammill, D.D. The Motor Free Visual Perception Test (MVPT-3). Navato, CA: Academic Therapy Publications (2003). 
USB Bluetooth DongleNeuroelectricsNE031
USB charging CableNeuroelectricsNE043
USB Power Adapter & Power Supply PlugNeuroelectricsNE013 & NE013a, NE013b, NE013c
USB Stick met Handleidingen & NIC SWNeuroelectricsNE015

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).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Transcranial Direct Current StimulationCognitive RehabilitationHemispatial NeglectStroke RecoveryHigh Definition tDCSNeuropsychological AssessmentComputerized Cognitive StimulationParallel Controlled TrialCortical PlasticityNeurorehabilitation Protocol

Related Articles