Methodenartikel

Een protocol voor robotgeassisteerde neuronagenavigeerde transcraniële magnetische stimulatie gericht op geïndividualiseerde hersennetwerken bij bipolaire stoornis

DOI:

10.3791/68987

⸱

30 september 2025

 ,  ,  ,  , 
1Zhejiang Chinese Medical University, 2Department of Psychiatry, the First Affiliated Hospital, Zhejiang University School of Medicine, 3Huzhou Third Municipal Hospital, The Affiliated Hospital of Huzhou University, 4Taizhou Hospital of Zhejiang Province affiliated to Wenzhou Medical University, 5Department of Psychiatry, Affiliated Xiaoshan Hospital, Hangzhou Normal University

In dit artikel

Samenvatting

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

Deze studie stelt een methode voor om cognitieve stoornissen tijdens remissie van bipolaire stoornis te verbeteren door robotische neuronagenavigeerde transcraniële magnetische stimulatie.

Samenvatting

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

Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) is een niet-invasieve neuromodulatietechniek die in staat is om corticale plasticiteit te moduleren en wordt steeds vaker toegepast bij de behandeling van psychiatrische stoornissen. Conventioneel TMS richt zich echter vaak op een enkel hersengebied en kan last hebben van een onnauwkeurige positionering van de spoel, waardoor de therapeutische werkzaamheid mogelijk wordt beperkt. Robotische neuronavilente transcraniële magnetische stimulatie (RNNMS) is een nauwkeurige TMS-interventiemodaliteit, die is gebaseerd op de structurele magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) -gegevens van het menselijk brein om geïndividualiseerde stimulatiedoelen te formuleren en de nauwkeurigheid van stimulatie te verbeteren met behulp van robotarmgeleiding. Door middel van hersenbeeldvormingsanalyse hebben we een stimulatiedoel geselecteerd op basis van hersengebieden met abnormale functionele connectiviteit bij patiënten met een bipolaire stoornis (BD), en op maat gemaakte interventiedoelen op basis van de structurele magnetische resonantie van elke patiënt, en hebben we robotisch neuronaviaal TMS gebruikt om nauwkeurig in te grijpen op de overeenkomstige doelen van de patiënten om de kans op ineffectieve stimulatie als gevolg van spoelverschuiving tijdens het hele interventieproces te verminderen, waardoor de cognitieve stoornissen van de patiënten met BD worden verbeterd. Dit protocol beschrijft onze benadering van het targeten van patiënten op basis van hun hersennetwerkbeelden en demonstreert in detail de procedure voor het uitvoeren van robotische neurogenavigeerde TMS-interventies bij patiënten.

Inleiding

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

Repetitieve transcraniële magnetische stimulatie (rTMS) is momenteel de meest gebruikte niet-invasieve neuromodulatietechniek om corticale gebieden van de hersenen te stimuleren, voornamelijk door middel van korte magnetische veldpulsen. Momenteel is rTMS goedgekeurd door de Food and Drug Administration (FDA) voor de behandeling van depressieve stoornis (MDD). rTMS heeft een respons- en remissiepercentage van respectievelijk < 50% en < 20% bij MDD-patiënten die niet reageren op medicatie1. Verschillende onderzoeken naar depressie TMS bij bipolaire stoornis (BD) hebben een positieve werkzaamheid bereikt, maar het aantal onderzoeken naar cognitieve stoornissen bij BD is klein en moet verder worden onderzocht2.

Hoewel de parameters van rTMS kunnen worden aangepast, zoals de plaats, modus, frequentie, intensiteit en het aantal stimulatiepulsen, zijn de parameterpatronen die meestal in eerdere onderzoeken en in huidige klinische toepassingen worden gebruikt, meer vast, zoals meestal kiezen voor 10 Hz-stimulatie van de linker dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC), theta burst-stimulatie (TBS), en 1 Hz stimulatie van de rechter DLPFC3. De selectie van stimulatiedoelen in de cortex is een belangrijke factor bij transcraniële magnetische stimulatie (TMS), en effectieve corticale doelen kunnen variëren, afhankelijk van de ziekte en verschillende individuen. Het is aangetoond dat de werkzaamheid van rTMS bij refractaire depressie aanzienlijk kan worden verbeterd door gepersonaliseerde stimulatie met behulp van op neuronavigatie gebaseerde DLPFC4, wat ook het belang van geïndividualiseerde doelen voor de werkzaamheid van TMS suggereert.

Met de ontwikkeling van functionele neuroimaging is gebleken dat veranderingen in de activiteit van bepaalde hersengebieden die verband houden met bijvoorbeeld hallucinaties, angst en depressie het potentieel hebben om te dienen als therapeutische doelen voor deze symptomen in studies en analyses van een aantal psychiatrische symptomen5. Bovendien zijn de stimulerende effecten van TMS niet beperkt tot het gestimuleerde gebied, maar kunnen ze ook hersengebieden beïnvloeden die ver van de stimulatieplaats verwijderd zijn door functionele connectiviteit tussen hersengebieden te moduleren6. Daarentegen kan functionele connectiviteit binnen en tussen rusttoestandsnetwerken van de hersenen ook worden gewijzigd in neuropsychiatrische ziektetoestanden7, en deze veranderde hersennetwerken kunnen gedeeltelijke normalisatie ondergaan nadat de aandoening is verbeterd 8,9. De selectie van de DLPFC als doelwit voor conventionele TMS-targetingtechnieken, en het feit dat verschillende regio's binnen de DLPFC worden toegewezen aan verschillende gedistribueerde hersennetwerken10, zal waarschijnlijk ook de variabiliteit in behandelingsrespons tussen verschillende patiënten in conventionele TMS onthullen. Het identificeren van rTMS-doelen op basis van connectiviteit tussen verschillende hersengebieden kan een meer geïndividualiseerde benadering bieden11. Eén studie lokaliseerde bijvoorbeeld de DLPFC-coördinaat die het meest anti-gecorreleerd was met de subgenuale cingulate cortex (SGC) en gebruikte neuronavigatie om de antidepressieve respons te optimaliseren12. Aan de ene kant volgen de huidige klinische interventies voor BD-patiënten nog steeds grotendeels de traditionele doelen van MDD, en aan de andere kant zijn de bestaande protocollen meer gericht op stemmingssymptomen bij BD-patiënten en minder onderzocht op de doelen van cognitieve stoornissen bij BD, dus verder onderzoek naar de overeenkomstige doelen is nog steeds nodig.

Naast de keuze van de doellocatie, hangt het vermogen van TMS om een stimulusintensiteit te bereiken die consistent is met de verwachtingen ook nauw samen met het al dan niet afwijken van het doel; het is gebleken dat elastische doppen die zijn gepositioneerd om spoelen te plaatsen, corticale doelen bereiken met aanzienlijk lagere stimulatie, waarbij sommige personen slechts 48,6% van het verwachte elektrische doelveld ontvangen, terwijl gerichte stimulatie van neuronavigatie een nauwkeurigere en preciezere lokalisatie van het TMS bereikt om het beoogde corticale niveau te produceren met de verwachte stimulatie-intensiteit13. Tijdens de behandeling kan de hoofdpositie van de patiënt soms14 bewegen, wat ook kan resulteren in een discrepantie tussen het werkelijke stimulatiedoel en de verwachte doelpositie, waardoor de verwachte stimulatie-intensiteit13 niet wordt bereikt. Het gebruik van robotische neuronavigatie kan tijdens TMS-interventies worden gekalibreerd en de stimulatiepositie zo nauwkeurig mogelijk houden, maar de werkzaamheid van interventies voor bipolaire depressie in deze modaliteit moet meer worden onderzocht.

In dit artikel beschrijven we een veilige, veelbelovende en preciezere transcraniële magnetische therapiemodaliteit op basis van functionele connectiviteitsnetwerken om doelen voor interventie te identificeren met behulp van robotische neuronavigatie met transcraniële magnetische stimulatie om cognitieve stoornissen bij patiënten met een bipolaire stoornis te verbeteren.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

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

Deze studie is beoordeeld en goedgekeurd door de ethische commissie van het First Affiliated Hospital, Zhejiang University School of Medicine, in overeenstemming met de verklaring van Helsinki, en deze studie is geregistreerd bij de Chinese Clinical Trial Registry (http://www.chictr.org.cn/enIndex.aspx), met het registratienummer ChiCTR2000030675. Hier werden de patiënten gerekruteerd uit de psychiatrische polikliniek van het First Affiliated Hospital, Zhejiang University School of Medicine. Alle deelnemers werden grondig geïnformeerd over het doel, de procedures, de mogelijke risico's en de voordelen van het onderzoek, en voorafgaand aan deelname werd schriftelijke geïnformeerde toestemming verkregen.

1 Deelnemers, geschiktheid en randomisatie

  1. Inclusiecriteria: Neem patiënten op die aan de volgende criteria voldoen:
    1. Patiënten van 16-65 jaar.
    2. Patiënten bij wie de diagnose BD is gesteld door een psychiater volgens het Mini-International Neuropsychiatry Interview (MINI).
    3. Patiënten die stabiele medicatie gebruiken.
    4. Patiënten met een Young Mania Rating Scale (YMRS)-score ≤ 6,15 en 17-item Hamilton Depression Rating Scale (HDRS-17) scoren ≤ 7.
    5. Patiënten die langer dan drie maanden in klinische remissie zijn16.
    6. Patiënten met zelfgerapporteerde cognitieve stoornissen en perceptuele stoornissen met een zelfgerapporteerde vragenlijst-depressie voor cognitieve stoornissen en perceptuele tekorten (PDQ-D) scoren ≥ 1717,18.
    7. Patiënten die rechtshandig zijn.
    8. Patiënten die minimaal 9 jaar opleiding hebben genoten.
  2. Uitsluitingscriteria: Sluit patiënten uit die aan de volgende aandoeningen voldoen:
    1. Patiënten die comorbiditeit hebben met een andere psychische stoornis zoals gedefinieerd in de Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fifth Edition (DSM-5).
    2. Patiënten met een voorgeschiedenis van ernstige neurologische aandoeningen, zoals epilepsie of traumatisch hersenletsel.
    3. Patiënten met significante en onstabiele medische aandoeningen.
    4. Patiënten met een voorgeschiedenis van drugs- of alcoholmisbruik.
    5. Zwangere vrouwen of vrouwen die borstvoeding geven.
    6. Patiënten met gegeneraliseerde kleurenblindheid, hypochromie of slechthorendheid.
    7. Patiënten die momenteel medicijnen gebruiken met antidepressiva, anticholinergica en andere medicijnen.
    8. Patiënten met andere medische aandoeningen.
    9. Patiënten die geen magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) kunnen ondergaan of contra-indicaties hebben voor rTMS.
  3. Randomisatie en verhulling van toewijzing
    1. Genereer een willekeurige getallenreeks met behulp van een computerprogramma om patiënten toe te wijzen aan actieve of nep-rTMS-groepen.
    2. Bereid de randomisatiereeks voor en bewaar deze bij een onafhankelijke onderzoeker die niet betrokken is bij werving, beoordeling of behandeling.
    3. Verberg de groepstoewijzing met behulp van verzegelde, ondoorzichtige enveloppen en open de envelop alleen op het moment van interventie.
    4. Zorg voor blindering tijdens het onderzoek, zodat zowel patiënten als behandelende/beoordelende onderzoekers niet op de hoogte zijn van de behandelingsopdracht.
    5. Instrueer patiënten om hun behandeling niet met andere deelnemers te bespreken.

2 Verwerving van magnetische resonantiebeelden

OPMERKING: Verkrijg na inschrijving een structurele en functionele MRI om de beeldvormingsgegevens te verstrekken die nodig zijn voor geïndividualiseerde doelselectie in de volgende stappen. Beeldvorming werd uitgevoerd in het First Affiliated Hospital van de Zhejiang University School of Medicine met behulp van een 3.0 Telsa-scanner met een standaard spoel met volledige kop.

  1. Vraag de deelnemers om op hun rug te liggen met gesloten ogen. Plaats schuimrubberen kussentjes om beweging te minimaliseren en zorg voor oordopjes om geluid te verminderen.
  2. Verkrijg 3D-anatomische beelden met hoge resolutie met behulp van een magnetisatie-voorbereide rapid acquisition gradient echo (MPRAGE)-sequentie met T1-gewogen contrast.
  3. Stel de acquisitieparameters als volgt in: TR = 7,1 ms; TE = 2,9 ms; FOV = 260 x 260 mm2; matrix = 256 × 256; aantal plakjes = 146; plakdikte = 1 mm; Flip hoek = 8°
  4. Verkrijg echo vlakke beeldvorming (EPI) in rusttoestand met: TR 1800 ms; TE 30 ms; Gezichtsveld 240 x 240 mm²; opening 0,8 mm; matrix 64 × 64; 28 plakjes; 4 mm dikte; Specificeer de lengte van de oplage (tijdstippen).

3 Geïndividualiseerde doelselectie op basis van MRI

OPMERKING: Gebruik de verkregen MRI-gegevens om fMRI voor te bewerken en op zaden gebaseerde functionele connectiviteit af te leiden om de stimulatiedoelcoördinaat te bepalen en genereer vervolgens het geïndividualiseerde structurele model voor neuronavigatie.

  1. voorverwerking van fMRI-gegevens:
    1. Verwerk fMRI-gegevens vooraf met behulp van het DPABI-platform (versie 8.2).
    2. Voer DICOM naar NIfTI-conversie uit.
    3. Gooi de eerste 10 tijdstippen weg en lijn de beweging van het hoofd opnieuw uit om deelnemers uit te sluiten met een verplaatsing > 1.5 mm of rotatie > 1.5° in elke richting (x, y of z).
    4. Heroriënteer de T1-gewogen en functionele beelden naar de anterieure commissuur. Registreer het T1-beeld samen met de functionele afbeeldingen.
    5. Segmenteer het T1-beeld en normaliseer de gesegmenteerde beelden naar de standaardruimte van het Montreal Neurological Institute (MNI) met behulp van DARTEL.
    6. Pas de transformatieparameters toe op de functionele afbeeldingen en regresseer 24 covariaten van de hoofdbeweging (Friston-24).
    7. Wijzig het aantal functionele afbeeldingen in een voxelformaat van 3 mm x 3 mm x 3 mm.
    8. Maak de geresamplede beelden ruimtelijk vloeiend met behulp van een Gaussiaanse kern met een volledige breedte bij half maximum (FWHM) van 4 mm, die werd gekozen om de ruimtelijke specificiteit van relatief kleine ROI's zoals de ACC en V1 te behouden en tegelijkertijd de signaal-ruisverhouding te verbeteren.
    9. Verwijder signalen van hersenvocht en witte stof door middel van regressieanalyse. Band-pass filtert de tijdreeksen tussen 0,01 en 0,1 Hz.
    10. Verwijder tijdstippen met overmatige beweging volgens de vooraf gedefinieerde drempels.
  2. Bepaal de coördinaten van het doelpunt op basis van de functionele verbinding:
    1. Definieer het interessegebied (ROI) van de anterieure cingulate cortex (ACC) als een bol met een straal van 9 mm gecentreerd op MNI (-4, 50, 4), op basis van eerder gerapporteerde coördinaten uit een eerdere studie van BD19.
    2. Extraheer de tijdreeksen uit de ACC ROI en construeer seedbased functionele connectiviteit (FC) kaarten (voxelwise) met behulp van het ACC-tijdverloop.
    3. Gebruik de berekende seed-gebaseerde FC om geoptimaliseerde TMS-targetingcoördinaten binnen de primaire visuele cortex (V1) te identificeren. Definieer tegelijkertijd a priori dezelfde ACC ROI in een referentiecohort van 30 gezonde proefpersonen.
    4. Identificeer V1-voxels met een significante FC met de ACC (voxelwise p < 0,001; geclusterde FWE-gecorrigeerde p < 0,05) op basis van de hierboven gedefinieerde ACC ROI.
    5. Selecteer de piek V1-coördinaat bij MNI (-3, -66, 18), die een significante connectiviteit met de ACC vertoont (r = 0,269), als het rTMS-doel voor de actieve stimulatiegroep (Figuur 1).
  3. Structurele MRI-voorbewerking en generatie van individuele modellen vóór de behandeling:
    1. Anonimiseer de structurele beeldgegevens van de patiënt om alle persoonlijke identificatiegegevens te verwijderen en veilige gegevensoverdracht mogelijk te maken.
    2. Standaardiseer de onbewerkte afbeeldingen door de resolutie, voxelafstand, oriëntatie en signaalintensiteit aan te passen.
    3. Segmenteer de gestandaardiseerde afbeeldingen in verschillende weefselklassen, waaronder grijze stof, witte stof, hersenvocht, schedel en interne kernen.
    4. Registreer de gesegmenteerde beelden op het standaard beeldcoördinatensysteem (MNI152) volgens de vereisten van het stimulatieprotocol en extraheer de bijbehorende hersengebieden, gestandaardiseerde coördinaten en andere relevante parameters.
    5. Reconstrueer 3D-modellen van de hersengebieden en de schedel afzonderlijk en bepaal de coördinaten van het stimulatiedoel binnen de modelruimte.

4 Meting van de drempel van de rustmotor (RMT)

  1. Met het geïndividualiseerde doel bepaald en het hoofdmodel voorbereid, bepaalt u de motorische drempel in rust van elke deelnemer boven M1 om de stimulatie-intensiteit voor de komende interventie te schalen.
    1. Zet de patiënt comfortabel in de behandelstoel.
    2. Voorzie de patiënt van een hoofdband met sensor. Zorg ervoor dat het goed is bevestigd en dat geen enkel object de zichtlijn tussen de sensoren en de volgcamera's belemmert.
    3. Voer het identificatienummer van de patiënt in het neuronavigatiesysteem in, verifieer de informatie en ga naar de bijbehorende interface.
    4. Geef het hoofdmodel van de patiënt weer op het scherm, met markeringen in het midden van het voorhoofd, bilaterale oordopjes, neuspunt en hoekpunt. Pas de markeringsposities aan met de muis om ze nauwkeurig uit te lijnen.
    5. Gebruik de neuronavigatieaanwijzer om de anatomische oriëntatiepunten op het hoofd van de patiënt te markeren (glabella, bilaterale oordopjes, neuspunt en hoekpunt). Druk op het voetpedaal om elke locatie te bevestigen. Controleer of elk gemarkeerd punt als een groene stip op het scherm wordt weergegeven.
    6. Beweeg de neuronavigatieaanwijzer over de hoofdhuid van de patiënt. Observeer het bewegingstraject als groene stippen die op het scherm worden geprojecteerd om de uitlijning tussen de hoofdpositie van de patiënt en het geüploade MRI-model te bevestigen. Voltooi de ruimtelijke registratie.
    7. Gebruik het robotondersteunde neuronavigatiesysteem met een spoel in de vorm van een acht om de spoel over de linker M1-doellocatie te plaatsen die door het systeem wordt aanbevolen.
    8. Lever enkele TMS-pulsen af aan de linker M1. Registreer motorische evoked potentials (MEP's) van de volledig ontspannen rechter eerste dorsale interossale (FDI) spier met behulp van oppervlakte-elektromyografie.
    9. Bepaal de RMT als de laagste stimulatie-intensiteit die MEP's produceert met een amplitude van ten minste 50 μV in ten minste 5 van de 10 opeenvolgende onderzoeken20.

5 Robotische neuro-genavigeerde rTMS-interventie

  1. Met stimulatie-intensiteit ingesteld door de gemeten RMT en het V1-doel geregistreerd in het neuronavigatiesysteem, dient u de robotondersteunde rTMS af volgens de geplande behandelsessies.
    1. Dien robotgeassisteerde, neuro-genavigeerde rTMS eenmaal daags gedurende 10 opeenvolgende dagen toe aan alle deelnemers.
    2. Lever elke sessie als 60 trainingsblokken van 5s 10 Hz stimulatie op 110% van RMT, met intervallen van 20 s, voor een totaal van 3000 pulsen per sessie en een totale duur van 25 minuten. Voor schijnstimulatie past u hetzelfde protocol toe, maar gebruikt u een nep-TMS-spoel, die een vergelijkbaar geluid produceert, zonder magnetisch veld.
    3. Voer de MNI-coördinaten in die overeenkomen met het stimulatiedoelpunt in het V1-gebied van de patiënt.
    4. Pas de hoek en hoogte van de stoel aan om ervoor te zorgen dat de positie van het hoofd van de patiënt zich binnen het groene vak op het scherm bevindt, en laat de robot de spoel naar de overeenkomstige doelpositie van de patiënt brengen volgens het neuronavigatiesysteem. Gebruik robotnavigatie om het doelpunt van de daadwerkelijke stimulus (weergegeven als een rode bal) aan te passen aan de locatie op het hoofdmodel van de patiënt op het scherm (weergegeven als een groene bal). Geef de afstand tussen de twee punten weer in de linkerbenedenhoek van het scherm. Wanneer de afstand minder dan 1 mm is, begint u met rTMS-stimulatie.
    5. Geef tijdens de behandeling de afstand tussen de spoel en het doelpunt op het scherm weer en kalibreer wanneer het hoofd van de patiënt verschuift om ervoor te zorgen dat de hoofdhuid dicht bij de spoel blijft (Afbeelding 2).
    6. Instrueer de patiënt na elke dagelijkse behandelingssessie om een vragenlijst over zelfgerapporteerde bijwerkingen in te vullen, die items bevat over duizeligheid, hoofdpijn en andere mogelijke symptomen.

6 Verzameling van klinische gegevens

  1. Beoordeel de cognitieve functie van de deelnemers bij aanvang en 2 weken na de behandeling met behulp van het THINC Integration Instrument (THINC-it).
  2. Beheer de Depression Perceived Deficits Inventory, Identification Task (IDN), One-Back Task (1-BACK), Digit Symbol Substitution Test (DSST) en Trail Making Test-Part B (TMT-B) om respectievelijk zelfgerapporteerde cognitieve tekorten, aandacht, verwerkingssnelheid, werkgeheugen en executieve functie te evalueren.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

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

In deze studie werd de THINC-it-tool gebruikt om cognitieve veranderingen bij patiënten voor en na de behandeling te beoordelen. Tabel 1 toont de uitgangssituatie van de twee groepen patiënten, waarbij er bij aanvang geen verschil was tussen de twee groepen in een van de zes indicatoren met betrekking tot cognitieve functie. Terwijl een significante interactie werd gevonden in de indicator Symbol Check (Accuracy), werd er geen significante interactie gevonden voor versch...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

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

Dit protocol stelt voor om doelen te identificeren op basis van V1-ACC functionele connectiviteit en om cognitieve stoornissen bij bipolaire stoornis te verbeteren met behulp van rTMS bij 10 Hz onder robotische neurale navigatie. Beoordeling van de cognitieve functie van patiënten voor en na de interventie door de THINC-it-tool toonde aan dat de trend van cognitieve verbetering meer uitgesproken was bij patiënten die actieve TMS-stimulatie ondergingen.

De bela...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

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

Alle auteurs verklaren geen belangenconflicten met betrekking tot dit artikel.

Dankbetuigingen

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

Dit werk werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (Grant No. 52407261), het Zhejiang Provincial Basic Public Welfare Research Program (Grant No. LTGY23H090013), het Medical and Health Science and Technology Project van de provincie Zhejiang (subsidie nr. 2023KY1014) en het "Pioneer" en "Leading Goose" R&D-programma van Zhejiang (subsidie nr. 2025C01137).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Black Dolphin Navigation TMS RobotXi’an Solide Brain ModulationSmarPhin S-50Geïntegreerd systeem met actieve/sham spoelen, TMS-robot, optisch volgen, volghoofdband, neuronavigatie en oordopjes; maakt MRI-geleide targeting en realtime monitoring van de afstand tussen spoel en doelwit mogelijk.
GE Signa Premier 3.0T MRI ScannerGE Healthcarehttps://www.gehealthcare.com/products/magnetic-resonance-imaging/3t-mri-scanners
THINC-it Cognitive Assessment ToolLundbeck1.26 1Bevat vier cognitieve taken en één zelfrapportageschaal, ter beoordeling van aandacht/concentratie/alertheid, werkgeheugen en executieve functie.

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Berlim, M. T., van den Eynde, F., Tovar-Perdomo, S., Daskalakis, Z. J. Response, remission and drop-out rates following high-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) for treating major depression: a systematic review and meta-analysis of randomized, double-blind and sham-controlled trials. Psychol Med. 44 (2), 225-239 (2014).
  2. Mutz, J. Brain stimulation treatment for bipolar disorder. Bipolar Disord. 25 (1), 9-24 (2023).
  3. Gogulski, J., et al. Personalized repetitive transcranial magnetic stimulation for depression. Biol Psychiatry Cogn Neurosci Neuroimaging. 8 (4), 351-360 (2023).
  4. Fitzgerald, P. B., et al. A randomized trial of rTMS targeted with MRI-based neuro-navigation in treatment-resistant depression. Neuropsychopharmacology. 34 (5), 1255-1262 (2009).
  5. Fox, M. D. Mapping symptoms to brain networks with the human connectome. N Engl J Med. 379 (23), 2237-2245 (2018).
  6. Bortoletto, M., Veniero, D., Thut, G., Miniussi, C. The contribution of TMS-EEG coregistration in the exploration of the human cortical connectome. Neurosci Biobehav Rev. 49, 114-124 (2015).
  7. Kaiser, R. H., Andrews-Hanna, J. R., Wager, T. D., Pizzagalli, D. A. Large-scale network dysfunction in major depressive disorder: a meta-analysis of resting-state functional connectivity. JAMA Psychiatry. 72 (6), 603-611 (2015).
  8. Halko, M. A., Farzan, F., Eldaief, M. C., Schmahmann, J. D., Pascual-Leone, A. Intermittent theta-burst stimulation of the lateral cerebellum increases functional connectivity of the default network. J Neurosci. 34 (36), 12049-12056 (2014).
  9. Liston, C., et al. Default mode network mechanisms of transcranial magnetic stimulation in depression. Biol Psychiatry. 76 (7), 517-526 (2014).
  10. Opitz, A., Fox, M. D., Craddock, R. C., Colcombe, S., Milham, M. P. An integrated framework for targeting functional networks via transcranial magnetic stimulation. Neuroimage. 127, 86-96 (2016).
  11. Weigand, A., et al. Prospective validation that subgenual connectivity predicts antidepressant efficacy of transcranial magnetic stimulation sites. Biol Psychiatry. 84 (1), 28-37 (2018).
  12. Blumberger, D. M., et al. Effectiveness of theta burst versus high-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation in patients with depression (THREE-D): a randomised non-inferiority trial. Lancet. 391 (10131), 1683-1692 (2018).
  13. Caulfield, K. A., et al. Neuronavigation maximizes accuracy and precision in TMS positioning: evidence from 11,230 distance, angle, and electric field modeling measurements. Brain Stimul. 15 (5), 1192-1205 (2022).
  14. Shin, H., et al. Robotic transcranial magnetic stimulation in the treatment of depression: a pilot study. Sci Rep. 13 (1), 14074(2023).
  15. Young, R. C., Biggs, J. T., Ziegler, V. E., Meyer, D. A. A rating scale for mania: reliability, validity and sensitivity. Br J Psychiatry. 133, 429-435 (1978).
  16. Zimmerman, M., Martinez, J. H., Young, D., Chelminski, I., Dalrymple, K. Severity classification on the Hamilton Depression Rating Scale. J Affect Disord. 150 (2), 384-388 (2013).
  17. Shi, C., et al. Reliability and validity of Chinese version of perceived deficits questionnaire for depression in patients with MDD. Psychiatry Res. 252, 319-324 (2017).
  18. Zhu, N., et al. The THINC-it tool: temporal sensitivity to change over time. BMC Psychiatry. 24 (1), 749(2024).
  19. Wise, T., et al. Common and distinct patterns of grey-matter volume alteration in major depression and bipolar disorder: evidence from voxel-based meta-analysis. Mol Psychiatry. 22 (10), 1455-1463 (2017).
  20. Rossini, P. M., et al. Applications of magnetic cortical stimulation. Electroencephalogr Clin Neurophysiol Suppl. 52, The International Federation of Clinical Neurophysiology. 171-185 (1999).
  21. Keramatian, K., Torres, I. J., Yatham, L. N. Neurocognitive functioning in bipolar disorder: what we know and what we don't. Dialogues Clin Neurosci. 23 (1), 29-38 (2021).
  22. Lam, R. W., et al. Canadian Network for Mood and Anxiety Treatments (CANMAT) 2023 update on clinical guidelines for management of major depressive disorder in adults. Can J Psychiatry. 69 (9), 641-687 (2024).
  23. Lawrence, S. J. D., et al. Laminar organization of working memory signals in human visual cortex. Curr Biol. 28 (21), 3435-3440.e4 (2018).
  24. Zhang, X., Zhaoping, L., Zhou, T., Fang, F. Neural activities in V1 create a bottom-up saliency map. Neuron. 73 (1), 183-192 (2012).
  25. Shmuel, D., et al. Early visual cortex stimulation modifies well-consolidated perceptual gains. Cereb Cortex. 31 (1), 138-146 (2021).
  26. Sheth, S. A., et al. Human dorsal anterior cingulate cortex neurons mediate ongoing behavioural adaptation. Nature. 488 (7410), 218-221 (2012).
  27. Brown, J. W., Braver, T. S. Learned predictions of error likelihood in the anterior cingulate cortex. Science. 307 (5712), 1118-1121 (2005).
  28. Han, Y., et al. The logic of single-cell projections from visual cortex. Nature. 556 (7699), 51-56 (2018).
  29. Zhang, Z., et al. Task-related functional magnetic resonance imaging-based neuronavigation for the treatment of depression by individualized repetitive transcranial magnetic stimulation of the visual cortex. Sci China Life Sci. 64 (1), 96-106 (2021).
  30. Lefaucheur, J. P. Why image-guided navigation becomes essential in the practice of transcranial magnetic stimulation. Neurophysiol Clin. 40 (1), 1-5 (2010).
  31. Gugino, L. D., et al. Transcranial magnetic stimulation coregistered with MRI: a comparison of a guided versus blind stimulation technique and its effect on evoked compound muscle action potentials. Clin Neurophysiol. 112 (10), 1781-1792 (2001).
  32. Julkunen, P., et al. Comparison of navigated and non-navigated transcranial magnetic stimulation for motor cortex mapping, motor threshold and motor evoked potentials. Neuroimage. 44 (3), 790-795 (2009).
  33. Yang, L. L., et al. High-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) improves neurocognitive function in bipolar disorder. J Affect Disord. 246, 851-856 (2019).
  34. Maeda, F., Keenan, J. P., Tormos, J. M., Topka, H., Pascual-Leone, A. Interindividual variability of the modulatory effects of repetitive transcranial magnetic stimulation on cortical excitability. Exp Brain Res. 133 (4), 425-430 (2000).
  35. Watson, S., et al. A randomized trial to examine the effect of mifepristone on neuropsychological performance and mood in patients with bipolar depression. Biol Psychiatry. 72 (11), 943-949 (2012).
  36. Burdick, K. E., et al. Placebo-controlled adjunctive trial of pramipexole in patients with bipolar disorder: targeting cognitive dysfunction. J Clin Psychiatry. 73 (1), 103-112 (2012).
  37. Miskowiak, K. W., Ehrenreich, H., Christensen, E. M., Kessing, L. V., Vinberg, M. Recombinant human erythropoietin to target cognitive dysfunction in bipolar disorder: a double-blind, randomized, placebo-controlled phase 2 trial. J Clin Psychiatry. 75 (12), 1347-1355 (2014).
  38. Super, H. Working memory in the primary visual cortex. Arch Neurol. 60 (6), 809-812 (2003).
  39. Ress, D., Backus, B. T., Heeger, D. J. Activity in primary visual cortex predicts performance in a visual detection task. Nat Neurosci. 3 (9), 940-945 (2000).
  40. van Kerkoerle, T., Self, M. W., Roelfsema, P. R. Layer-specificity in the effects of attention and working memory on activity in primary visual cortex. Nat Commun. 8, 13804(2017).
  41. Sciortino, D., et al. Role of rTMS in the treatment of cognitive impairments in bipolar disorder and schizophrenia: a review of randomized controlled trials. J Affect Disord. 280 (Pt A), 148-155 (2021).
  42. Strelnik, A., et al. The effects of transcranial magnetic stimulation on cognitive functioning in bipolar depression: a systematic review. Psychiatr Danub. 34 (Suppl 8), 179-188 (2022).
  43. Razavi, M. S., et al. Cognitive rehabilitation in bipolar spectrum disorder: a systematic review. IBRO Neurosci Rep. 16, 509-517 (2024).
  44. Silvanto, J., Pascual-Leone, A. State-dependency of transcranial magnetic stimulation. Brain Topogr. 21 (1), 1-10 (2008).
  45. Sack, A. T., et al. Target engagement and brain state dependence of transcranial magnetic stimulation: implications for clinical practice. Biol Psychiatry. 95 (6), 536-544 (2024).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Robot ondersteunde TMSNeuronavigatie TMSFunctionele ConnectiviteitMagnetische Resonantie ImagingCorticale PlasticiteitCognitieve StoornissenBrain Imaging Analyse

Gerelateerde artikelen