Zdalnie nadzorowana przezczaszkowa stymulacja prądem stałym: aktualne informacje na temat bezpieczeństwa i tolerancji

Summary

Ten manuskrypt zawiera zaktualizowany protokół zdalnego nadzoru, który umożliwia udział w badaniach klinicznych nad przezczaszkową stymulacją prądem stałym (tDCS) podczas otrzymywania sesji leczenia z domu. Protokół został z powodzeniem wdrożony pilotażowo zarówno u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym, jak i chorobą Parkinsona.

Abstract

Protokół zdalnie nadzorowanego tDCS (RS-tDCS) umożliwia uczestnictwo z domu poprzez kierowane i monitorowane samodzielne podawanie leczenia tDCS przy zachowaniu standardów klinicznych. Obecny konsensus co do skuteczności tDCS jest taki, że potrzeba wielu sesji terapeutycznych, aby zaobserwować ukierunkowane zmniejszenie obciążenia objawami behawioralnymi. Jednak wymóg codziennego podróżowania pacjentów do kliniki w celu przeprowadzenia sesji stymulacji stanowi poważną przeszkodę dla potencjalnych uczestników ze względu na obowiązki zawodowe lub rodzinne lub ograniczoną zdolność do podróżowania. Badanie to przedstawia protokół, który bezpośrednio pokonuje te przeszkody, eliminując potrzebę podróżowania do kliniki na codzienne sesje.

To jest zaktualizowany protokół do zdalnego nadzorowanego samodzielnego podawania tDCS dla codziennych sesji terapeutycznych w połączeniu z programem komputerowego treningu poznawczego do wykorzystania w badaniach klinicznych. Uczestnicy muszą udać się do kliniki tylko dwa razy, na wizytę bazową i wizytę końcową badania. Na początku badania uczestnicy są szkoleni i wyposażani w urządzenie do stymulacji badania oraz mały laptop. Następnie uczestnicy wykonują pozostałą część sesji stymulacji w domu, podczas gdy są monitorowani za pomocą oprogramowania do wideokonferencji.

Uczestnicy wykonują komputerowe remediacje poznawcze podczas sesji stymulacji, które mogą pełnić rolę terapeutyczną lub jako "zastępstwo" dla innych aktywności komputerowych. Komputery są przystosowane do monitorowania w czasie rzeczywistym i zdalnego sterowania przez personel badawczy.

Miary wyników, które oceniają wykonalność i tolerancję, są administrowane zdalnie za pomocą wizualnych skal analogowych, które są prezentowane na ekranie. Po zakończeniu wszystkich sesji RS-tDCS uczestnicy wracają do kliniki na wizytę końcową badania, podczas której zwracany jest cały sprzęt badawczy.

Wyniki potwierdzają bezpieczeństwo, wykonalność i skalowalność protokołu RS-tDCS do wykorzystania w badaniach klinicznych. U 46 pacjentów wykonano 748 sesji RS-tDCS. Protokół ten służy jako model do wykorzystania w przyszłych badaniach klinicznych z udziałem tDCS.

Introduction

Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (tDCS) to rodzaj nieinwazyjnej stymulacji mózgu o szerokim zakresie potencjalnych zastosowań terapeutycznych. Łagodny prąd elektryczny (zwykle ≤2,5 mA) jest kierowany przez elektrody umieszczone na skórze głowy, aby wpływać na aktywność mózgu poprzez zmianę polaryzacji neuronów¹. tDCS jest zwykle łączony ze strategią rehabilitacji w celu poprawy wyników treningu. Inne popularne formy neuromodulacji, takie jak powtarzalna przezczaszkowa stymulacja magnetyczna, są wykorzystywane do podobnych celów, ale brakuje im kluczowych zalet tDCS, takich jak jego przenośność, prosta aplikacja i względna taniość^1,2.

Dla skumulowanych korzyści klinicznych wymagane są wielokrotne sesje tDCS^1,3. Efekty behawioralne, takie jak zmniejszenie zmęczenia lub objawów depresyjnych, opierają się na powtarzających się, następujących po sobie sesjach. Na przykład w badaniach zaobserwowano takie efekty leczenia dopiero po dwudziestu lub więcej sesjach^4,5.

Zazwyczaj, tDCS jest podawany w klinice przez przeszkolonego klinicystę lub personel badawczy zaznajomiony z aspektami i działaniem urządzenia oraz metody stymulacji. Jest to kosztowne zarówno dla pacjenta, jak i lekarza, ponieważ wymaga dużo czasu, przestrzeni w klinice i podróży. Jako rozwiązanie zapotrzebowania na codzienny, kliniczny tDCS, opracowaliśmy zdalnie nadzorowany tDCS (RS-tDCS)⁶. Protokół ten umożliwia przeprowadzenie sesji tDCS w domu pod kontrolowanym nadzorem i wskazówkami udzielanymi przez personel badawczy za pośrednictwem laptopa badawczego i ma tę zaletę, że wymaga jedynie dwóch wizyt w klinice (wizyty wyjściowej i końcowej badania) przez uczestnika.

Populacje pacjentów wybrane do pilotażu tego protokołu obejmują pacjentów ze stwardnieniem rozsianym (MS) i chorobą Parkinsona (PD). Obie choroby nakładają na pacjenta wyraźne deficyty, takie jak objawy zmęczenia u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym i dyskinezy u pacjentów z chorobą Parkinsona. tDCS stanowi wyjątkową okazję do poprawy objawów zmęczenia⁷ i dysfunkcji poznawczych8^,9^,10 a także do promowania uczenia się motorycznego i kontroli^11,12. Uczestnicy reprezentujący spektrum ciężkości choroby zostali włączeni do tego badania, z podjętymi krokami, zgodnie z zezwoleniem RS-tDCS, w celu dostosowania się do ich odpowiedniej niepełnosprawności.

Wśród tych populacji, osoby ze stwardnieniem rozsianym lub chorobą Parkinsona mogą mieć wyraźne przeszkody, które uniemożliwiają im wygodne dotarcie do kliniki. Upośledzenie motoryczne, takie jak przykucie do wózka inwalidzkiego lub deficyty poznawcze, które skutkują utratą autonomii, mogą ograniczać ich włączenie do badań klinicznych lub innych badań poznawczych. Dodatkowo, obowiązki rodzinne i zawodowe skracają czas dostępny na wizytę w klinice, ograniczając dostępność badań remediacyjnych ograniczonych do clinic¹³. Te populacje pacjentów, ze względu na ich zróżnicowany zakres upośledzenia, służą jako populacje modelowe do testowania granic i wykonalności RS-tDCS.

Protokół RS-tDCS stanowi ważny krok w dziedzinie tDCS, ponieważ bada zastosowanie stymulacji, ponieważ będzie ona podawana w opiece nad pacjentem w domu. Protokół zwiększa wskaźnik rekrutacji, wskaźnik ukończenia badania, odciąża pacjentów i minimalizuje koszty kliniczne. W niniejszym dokumencie przedstawiamy szczegółowe informacje na temat protokołu, a także wstępne ustalenia dotyczące wykonalności, bezpieczeństwa i tolerancji urządzenia podawanego zdalnie

.

Protocol

Wszystkie procedury i protokoły urządzeń zostały zatwierdzone dla ludzi przez instytucjonalne komisje rewizyjne zarówno na Uniwersytecie Stony Brook, jak i w New York University Langone Medical Center.

1. Rekrutacja i selekcja uczestników

1. Rekrutacja potencjalnych uczestników poprzez skierowania od lekarzy zatwierdzonych przez IRB.
2. Skontaktuj się z uczestnikami i przeprowadź wstępne badanie przesiewowe, aby potwierdzić podstawowe uprawnienia przed wizytą w badaniu wyjściowym (patrz plik uzupełniający 1).
   1. Oceń kompetencje poznawcze poprzez zdalne przeprowadzenie testu funkcjonowania poznawczego (np. testu modalności cyfr symboli lub SDMT)¹⁴. Wyklucz uczestników, którzy uzyskali wynik poniżej trzech odchyleń standardowych zdrowej średniej normatywnej w swojej grupie wiekowej z powodu obaw dotyczących ich zdolności poznawczych do przestrzegania protokołu badania.
   2. Krótko oceń historię medyczną potencjalnego uczestnika przez telefon. Oceń kryteria włączenia i wykluczenia. Kryteria wykluczenia mogą być szerokie w oparciu o niedawny uzgodniony dokument dotyczący bezpieczeństwa¹. Oceń następującą część kryteriów włączenia, w tym to, że pacjenci muszą mieć ukończone 18 lat i posiadać: zrozumienie i zdolność do wyrażenia zgody, odpowiednie warunki domowe do przechowywania sprzętu i wykonywania sesji RS-tDCS, zgodę lekarza prowadzącego badanie na wszystkie procedury badania oraz stabilny dostęp do Internetu w domu.
      UWAGA: Przeznacz wystarczająco dużo czasu na wizytę wyjściową, aby lekarz prowadzący badanie mógł oczyścić potencjalnego uczestnika z zarzutów. Zazwyczaj potrzebne są co najmniej 3 godziny na wykonanie wszystkich podstawowych procedur, kwestionariuszy i testów neuropsychologicznych w obecnej wersji tego protokołu badania.
   3. Oceń niepełnosprawność każdego pacjenta związaną z chorobą (np. Rozszerzona Skala Stanu Niepełnosprawności (EDSS)¹⁵ punktów tylko dla pacjentów ze stwardnieniem rozsianym). Uczestnicy ze znaczną niepełnosprawnością (np. wynik EDSS powyżej 6,5) będą wykonywać codzienne sesje tDCS z pomocą pełnomocnika opieki zdrowotnej. Pełnomocnik ds. opieki zdrowotnej wykona w imieniu uczestnika kroki przygotowania urządzenia i opaski na głowę, które wymagają bardziej zaawansowanego poruszania się.
   4. W badaniach kontrolnych pozorowanych należy losowo przydzielić uczestnika do stanu aktywnego lub pozorowanego, zgodnie z tabelą zablokowanej stratyfikacji. Tabela dzieli uczestników na podstawie ocen funkcjonowania poznawczego i niepełnosprawności zebranych podczas wstępnego badania przesiewowego¹⁶. Każde badanie z wykorzystaniem symulacji powinno być podwójnie zaślepione i mieć niezaślepionego technika badawczego, który nie będzie nadzorował codziennych sesji uczestnika, nie przypisywał warunku i nie przygotowywał urządzeń badawczych dla uczestników i personelu badawczego.

2. Wyjściowa wizyta badawcza

1. Przeprowadzanie ocen neuropsychologicznych i kwestionariuszy samoopisowych.
   1. Wybierz odpowiednie oceny neuropsychologiczne (takie jak Krótka Międzynarodowa Ocena Poznawcza dla Stwardnienia Rozsianego (BICAMS)¹⁷, w oparciu o odpowiednią populację pacjentów. Stosuj pomiary i oceniaj zdolności motoryczne i poznawcze uczestników.
   2. Przeprowadzaj kwestionariusze samoopisowe dotyczące objawów, które są specyficzne dla choroby pacjenta. Na przykład Ujednolicona Skala Oceny Choroby Parkinsona (UPDRS)¹⁸ jest szeroko stosowanym klinicznym kwestionariuszem samooceny mierzącym specyficzne objawy choroby Parkinsona. Podobnie, Kwestionariusz Neuropsychologii Stwardnienia Rozsianego (MSNQ) został zaprojektowany i zweryfikowany w celu pomiaru kompetencji neuropsychologicznych w życiu codziennym, szczególnie u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym^19,20. Stosuj uniwersalne inwentarze oceny objawów (takie jak System Informacji o Pomiarach Wyników Zgłaszanych przez Pacjentów (PROMIS)²¹ oraz Harmonogram Pozytywnego i Negatywnego Afektu (PANAS)²²), aby umożliwić porównanie między populacjami pacjentów.

Rysunek 1: Montaż DLPFC z lewej anody wykorzystany w obu badaniach. Czerwone i niebieskie plamy są modelowanymi reprezentacjami odpowiednio lewej anody i prawej katody, umieszczonymi na skórze głowy. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

2. Poinstruuj i przeszkol uczestników w zakresie samodzielnego stosowania tDCS.
   1. Pokaż uczestnikom instruktażowy film szkoleniowy tDCS, który szczegółowo opisuje cały proces podawania stymulacji krok po kroku.
   2. Poproś uczestników, aby przygotowali opaskę na głowę zgodnie ze wskazówkami personelu prowadzącego badanie. Pasek na głowę utrzymuje elektrody gąbkowe na miejscu przez cały czas trwania sesji stymulacji.
      1. Poproś uczestników, aby przymocowali gąbki, które są wstępnie zwilżone 5 ml roztworu soli fizjologicznej, do elektrod kablowych.
      2. Poinstruuj uczestników, aby umieścili pasek na głowę na głowie, zwracając uwagę na wyrównanie znacznika nasion z przodu paska na głowę z grzbietem nosa.
      3. Poproś uczestników, aby pociągnęli pasek do tyłu w kierunku tylnego końca głowy, tak aby tył paska spoczywał nad ich wkładem. Używana jest grzbietowo-boczna kora przedczołowa (DLPFC), montaż tDCS z lewej anody^{23,24,25,26,27}.
      4. Upewnij się, że uczestnik osiągnął optymalną lub umiarkowaną jakość kontaktu, zanim przejdziesz dalej.
         UWAGA: Urządzenie dynamicznie dostosowuje swoje napięcie w zależności od całej ścieżki rezystancyjnej między elektrodami anodowymi i katodowymi (w tym impedancji skóry i czaszki), aby zapewnić stałe natężenie prądu. Urządzenie nie odblokuje się, aby zwolnić stymulację, jeśli jakość kontaktu jest słaba lub impedancja jest zbyt wysoka.
      5. Jeśli uczestnik ma słabą lub umiarkowaną jakość kontaktu, zaproponuj metody poprawy jakości kontaktu, takie jak dodanie soli fizjologicznej do gąbek, dostosowanie ułożenia paska na głowę lub odczesywanie włosów z miejsc elektrod. Uczestnik może monitorować jakość własnego kontaktu, patrząc na ekran interfejsu urządzenia.
      6. Oceń zdolność uczestnika do wykonania procedur badania, aby określić, czy rozumie on procedury i czy może je kompetentnie powtórzyć w domu.
   3. Uczestnicy przechodzą trwający 90 sekund test tolerancji, aby określić, czy są w stanie komfortowo tolerować prąd stały o natężeniu 2,0 mA. Jeśli uczestnik stwierdzi, że nie jest w stanie poradzić sobie z 2,0 mA, zmniejsz natężenie prądu do 1,5 mA, a następnie do 1,0 mA, jeśli uzna to za konieczne. Jeśli uczestnik stwierdzi, że 1,0 mA jest nie do zniesienia, musi zostać przerwany w badaniu.
3. Przeprowadzenie pierwszej sesji tDCS w klinice.
   1. Poproś uczestnika, aby po przygotowaniu opaski na głowę i przed rozpoczęciem sesji stymulacji zgłosił czas trwania snu z poprzedniej nocy, a także ból odczuwany z powodu stymulacji, ból specyficzny dla choroby, zmęczenie i nastrój przed sesją za pomocą wizualnych skal analogowych.
   2. Upewnij się, że jakość kontaktu jest nadal optymalna lub umiarkowana. Podaj kod odblokowujący urządzenie, aby rozpocząć sesję stymulacji uczestnika.
   3. Rozpocznij stymulację i dostarczaj tolerowaną ilość stymulacji (jak opisano powyżej) przez zamierzone dwadzieścia minut. Czas trwania stymulacji zależy od parametrów ustalonych w badaniu; We wszystkich badaniach przedstawionych w niniejszym dokumencie czas trwania stymulacji wynosił dwadzieścia minut. Jeśli uczestnik zostanie losowo przydzielony do stanu pozorowanego, uczestnik otrzymuje tylko jedną minutę stymulacji na początku sesji i na końcu sesji, podczas której natężenie prądu wzrasta do docelowej tolerowanej ilości stymulacji w ciągu pierwszych trzydziestu sekund, a następnie spada z powrotem do 0 mA w ostatnich trzydziestu sekundach, w celu przekonania uczestników, że otrzymują stymulację. Z wyjątkiem pierwszej i ostatniej minuty, pozorowani uczestnicy nie otrzymują stymulacji przez 18 minut.
   4. Uczestnicy przeprowadzają remediację poznawczą pod kierunkiem technika badania. Remediacja poznawcza może zostać zamieniona na inną strategię remediacyjną w zależności od zamierzonych celów badania. Podobnie można zmodyfikować długość strategii korygowania.
      UWAGA: Stymulację można zatrzymać w dowolnym momencie, naciskając "zero" na urządzeniu, które natychmiast zaczyna przerywać stymulację, zmniejszając ją do 0 mA. Technicy badania instruują uczestników, aby przerwali sesję i zakończyli stymulację, gdy jakikolwiek ból zostanie zgłoszony powyżej 7 w wizualnej skali analogowej 1-10 lub jeśli wystąpi jakakolwiek inna sytuacja awaryjna.
   5. Po dziesięciu minutach zapytaj uczestnika, czy odczuwa ból spowodowany stymulacją. Technicy prowadzący badanie monitorują rozmieszczenie elektrod za pomocą oprogramowania do wideokonferencji, aby ustalić, czy umiejscowienie elektrod nie zmienia się i pozostaje akceptowalne podczas sesji stymulacji.
   6. Po dodatkowych dziesięciu minutach zaprogramowane urządzenie tDCS wyłącza się, a stymulacja ustaje. Urządzenie wydaje głośny sygnał dźwiękowy, aby powiadomić uczestnika, że stymulacja została zakończona. Jeśli uczestnik ma stan pozorowany, urządzenie ponownie zwiększa się w ostatniej minucie dwudziestominutowej sesji, aby zapewnić trzydzieści sekund docelowego prądu stymulacji, a następnie zmniejsza się do 0 mA w ciągu ostatnich trzydziestu sekund sesji.
   7. Poproś uczestnika jeszcze raz, aby opowiedział o swoim bólu spowodowanym urządzeniem, bólu specyficznym dla choroby, zmęczeniu i nastroju po sesji, a także o wszelkich zdarzeniach niepożądanych, które mogły wystąpić w trakcie sesji.
   8. Zaplanuj regularny czas dla pozostałych sesji badawczych, aby zapewnić codzienną spójność dla celów standaryzacji. Dodatkowo, w przypadku pacjentów z chorobą Parkinsona, skoordynuj czas sesji tak, aby stymulacja nastąpiła w ciągu 1-3 godzin od ostatniej dawki leku na chorobę Parkinsona - okno czasowe, które lekarze zatwierdzeni do badania określili, że zapewni maksymalne korzyści zgodnie z wcześniejszymi dowodami wskazującymi na większą poprawę wśród pacjentów z chorobą Parkinsona w wymiarach poznawczych i motorycznych (mierzonych za pomocą Ujednoliconej Skali Oceny Choroby Parkinsona). lub UPDRS), gdy tDCS został dostarczony w stanie "włączonym" narkotyku w porównaniu ze stanem "wyłączonym" leku¹¹.

3. Sesje tDCS w domu

1. Uczestnicy przygotowują się komputerowo przed sesjami badawczymi.
   1. Uczestnicy łączą się z Internetem w swoich domach przed dalszymi procedurami badania. Uczestnicy, którzy nie mają stałego internetu w swoich domach, są wykluczeni ze wszystkich procedur badania.
   2. Połącz się z komputerem uczestnika za pomocą oprogramowania do zdalnego pulpitu²⁸ i weź udział w wideokonferencji zgodnej z HIPAA z uczestnikiem²⁹.
   3. Technicy badawczy stosują pomiary wyników badania, w których uczestnicy zgłaszają ilość snu, który otrzymali poprzedniej nocy i oceniają ból spowodowany urządzeniem, ból specyficzny dla choroby, zmęczenie i nastrój przed sesją stymulacji za pomocą wizualnych skal analogowych. Poproś uczestnika o opisanie wszelkich zdarzeń niepożądanych, które mogły wystąpić po sesji z poprzedniego dnia (patrz pliki uzupełniające 2 i 3).
2. Uczestnicy zdalnie aktywują stymulację.
   1. Uczestnicy przygotowują opaskę na głowę, przymocowując wstępnie zwilżone gąbki do elektrod po wewnętrznej stronie przedniego paska na głowę. Elektrody gąbkowe łatwo zatrzaskują się w pasku na głowę, aby zminimalizować przygotowanie.
   2. Uczestnicy zakładają opaskę na głowę, podczas gdy technicy monitorują jej umieszczenie. Uczestnicy zgłaszają jakość kontaktu, która jest testowana przez urządzenie i ocenia rozmieszczenie gąbki oraz nasycenie gąbki zmierzone przez urządzenie tDCS. Jak opisano wcześniej, umiarkowanej i słabej jakości kontaktu można zaradzić dzięki sugestiom personelu badawczego, takim jak dodanie dodatkowego roztworu soli fizjologicznej lub sprawdzenie rozmieszczenia gąbki.
   3. Ustnie podaj uczestnikowi kod stymulacji, który odblokowuje urządzenie i zezwól na podawanie stymulacji przez dwadzieścia minut.
   4. Jeśli uczestnik ma wynik EDSS powyżej 6,5, pełnomocnik ds. opieki zdrowotnej wykonuje powyższe kroki w zastępstwie uczestnika.
3. Uczestnicy przeprowadzają skomputeryzowaną remediację poznawczą podczas dwudziestominutowego okresu stymulacji. Środki zaradcze obejmują zadania treningu poznawczego, które są ukierunkowane na systemy pamięci roboczej. Nasza poprzednia publikacja szczegółowo opisuje wyniki poznawcze dotyczące naszego pierwszego badania pilotażowego⁸.
   1. Po 10 minutach stymulacji poproś uczestników, aby zgłosili ból, którego mogą doświadczać.
4. Uczestnicy realizują procedury posesyjne.
   1. Uczestnicy zdejmują pasek na głowę i wyrzucają gąbki do nauki.
   2. Poproś uczestników, aby zgłosili ból spowodowany urządzeniem, ból specyficzny dla choroby, zmęczenie i nastrój po sesji, a także wszelkie zdarzenia niepożądane, których mogli doświadczyć podczas sesji. Rejestruj wszelkie zdarzenia niepożądane, które wystąpiły, wraz z ich intensywnością i czasem trwania.
   3. Zaplanuj sesję na następny dzień.

4. Wizyta po stymulacji

1. Przeprowadzanie ocen neuropsychologicznych i kwestionariuszy samoopisowych.
   1. Zaplanuj końcową wizytę badawczą tak szybko, jak to możliwe po końcowej sesji stymulacji.
   2. Podać miary wyników badania, które zostały wykonane podczas wizyty wyjściowej, po raz drugi, aby ocenić, czy pacjenci odczuli korzyści w wyniku stymulacji¹⁷.
   3. Zaopatrz się i zdezynfekuj cały sprzęt do nauki.
2. Zaoferuj uczestnikom, którym przypisano warunek pozorowany, możliwość ukończenia dodatkowych dziesięciu aktywnych, otwartych sesji RS-tDCS. Ten otwarty okres badania jest wzorowany na naszym pierwszym badaniu pilotażowym tDCS⁶.

5. Miesięczna ankieta kontrolna

1. Skontaktuj się z uczestnikami około miesiąca po zakończeniu badania, aby zapytać, czy zdalnie wypełniliby ankietę online, pytając, czy uważają, że korzyści uzyskane ze stymulacji utrzymują się.

Results

Jedno badanie pilotażowe zostało zakończone przy użyciu protokołu RS-tDCS na Uniwersytecie Stony Brook, a drugie jest obecnie w toku na NYULMC. Odpowiednie instytucjonalne komisje rewizyjne zatwierdziły wszystkie procedury badawcze w obu ośrodkach.

Ponieważ oba przedstawione badania miały na celu pilotaż metodologii RS-tDCS, uczestnicy nie byli wybierani na podstawie objawów, ale zamiast tego przy użyciu szerokich kryteriów kwalifikacyjnych zarówno dla pacjentów ze stwardnieniem rozsianym, jak i PD. Podobnie, pacjenci, którzy nie tolerowali docelowego natężenia prądu stymulacji, otrzymali opcję niższego natężenia prądu (szczegółowo opisanego poniżej).

Badanie 1:
Uczestnicy ze stwardnieniem rozsianym zostali zrekrutowani za pośrednictwem Lourie Center for Pediatric SM w Stony Brook w okresie od marca 2015 r. do lutego 2016 r. Badanie to było otwartym badaniem RS-tDCS mającym na celu pilotaż wykonalności protokołu w stwardnieniu rozsianym. Wszyscy uczestnicy świadomie otrzymali 20 minut x 1,5 mA (lub 1,0 mA, jeśli 1,5 mA nie było początkowo tolerowane) otwarte tDCS zastosowane do DLPFC (lewa anodalia)^{23,24,25,26,27}. Podczas stymulacji zakończono trening poznawczy games³⁰ ukierunkowany na uwagę, szybkość informacji i pamięć roboczą. Pierwsza sesja została zakończona pod koniec wizyty wyjściowej w klinice, a pozostałe sesje były wykonywane w domu, codziennie, pięć dni w tygodniu (MF) w ciągu dwóch tygodni, co daje w sumie dziewięć sesji w domu. W sumie do tego badania zrekrutowano 26 uczestników.

Badanie 2:
Ramię SM - Uczestnicy ze stwardnieniem rozsianym zostali zrekrutowani za pośrednictwem Centrum Kompleksowej Opieki nad Stwardnieniem Rozsianym NYULMC w okresie od stycznia 2016 r. do października 2016 r. Ta część badania była randomizowanym, podwójnie zaślepionym, pozorowanym badaniem kontrolowanym z użyciem 2,0 mA (lub 1,5 mA, jeśli 2,0 mA nie było początkowo tolerowane) RS-tDCS podawanego do DLPFC (lewa anoda) przez dwadzieścia minut dziennie. Pierwsza sesja stymulacji została zakończona pod koniec wizyty wyjściowej w klinice, podczas gdy pozostałe dziewiętnaście sesji w domu zostało ukończonych w ciągu następnych czterech tygodni (M-F). To badanie jest w toku, a my przedstawiamy wyniki 20 uczestników SM, którzy zostali zrekrutowani i ukończyli badanie.

Ramię PD - Uczestnicy z PD zostali zrekrutowani przez NYULMC's Fresco Institute for Parkinson and Movement Disorders między czerwcem 2016 a grudniem 2016. Głównym celem tego ramienia było pilotażowe wdrożenie protokołu RS-tDCS u pacjentów z chorobą Parkinsona, podobnie jak w badaniu pilotażowym przeprowadzonym w przypadku stwardnienia rozsianego. Badanie było otwarte, a wszyscy uczestnicy świadomie otrzymali 2,0 lub 1,5 miliampera tDCS zastosowanego do DLPFC (lewa anoda). Podobnie jak w Badaniu 1, pierwsza sesja została zakończona pod koniec wizyty w klinice wyjściowej, a pozostałe dziewięć sesji zostało zakończonych w domu uczestnika zdalnie (M-F). To badanie jest w toku, a my przedstawiamy zakończone wyniki od 6 uczestników PD, którzy zostali zrekrutowani.

Aby ocenić wykonalność i tolerancję protokołu RS-tDCS, zmierzyliśmy procent zakończonych sesji, wskaźniki zdarzeń niepożądanych i średnią intensywność najczęstszych zdarzeń niepożądanych.

Łącznie 748 sesji RS-tDCS zostało pomyślnie zakończonych przez 46 uczestników w ciągu około roku. Potwierdza to wykonalność protokołu RS-tDCS. W badaniu 1 2 uczestników przerwało tDCS: jeden uczestnik przerwał leczenie z powodu zobowiązań osobistych, a drugi uczestnik przerwał leczenie z powodu kryteriów zatrzymania badania dotyczących nieprzyjemnych odczuć pieczenia skóry większych niż 7 punktów (choć bez oparzeń fizycznych). W badaniu 2 2 uczestników przerwano: jeden został przerwany z powodu nietypowego zdarzenia niepożądanego "mrowienia języka", a drugi został przerwany z powodu oceny bólu 7 (w skali analogowej 1-10) z powodu bólów głowy. Z kohorty PD żaden pacjent nie został przerwany. W sumie 4 pacjentów zostało przerwanych z udziału w badaniu i żaden z nich nie został przerwany z powodu niemożności ukończenia sesji RS-tDCS.

Liczby zdarzeń niepożądanych według rodzaju stymulacji zostały policzone i obliczono wskaźniki ich występowania. Typy stymulacji zostały podzielone na cztery różne kategorie: 1,5 mA otwarte, 2,0 mA zaślepione, 2,0 mA otwarte i stan pozorowany. Uzasadnieniem podziału na te kategorie jest to, że uczestnicy mogą mieć różne interpretacje swoich doznań w zależności od tego, czego oczekiwali podczas stymulacji. Jak widać na Rysunek 1, trzema najczęstszymi zdarzeniami niepożądanymi były uczucie mrowienia skóry, swędzenia i pieczenia (żaden z uczestników nie doznał oparzeń fizycznych).

Rysunek 2: Wskaźniki zdarzeń niepożądanych doświadczanych z tDCS. 1,5 mA OL odnosi się do sesji, w których uczestnicy świadomie otrzymali 1,5 mA otwartego tDCS. 2,0 mA BL odnosi się do sesji, w których uczestnicy byli ślepi na stymulację, którą otrzymywali, czyli 2,0 mA tDCS. 2,0 mA OL odnosi się do sesji, w których uczestnicy świadomie otrzymali 2,0 mA tDCS metodą otwartej próby. Sham odnosi się do sesji, w których uczestnicy byli ślepi na stymulację, którą otrzymywali, ale otrzymali tylko 60 s stymulacji na początku i na końcu 20-minutowej sesji, aby symulować aktywny tDCS. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Obliczono średnią intensywność najczęstszych zdarzeń niepożądanych. Jak pokazano w Tabeli 1, średnie nasilenie najczęstszych zdarzeń niepożądanych nie przekraczało wyniku 3 (w wizualnej skali analogowej 1-10, gdzie 1 oznacza łagodny, a 10 skrajny) dla żadnego ze zdarzeń niepożądanych w którymkolwiek z warunków stymulacji.

Rozdział

Warunek sesji	Łączna liczba sesji	Mrowienie (SD, n)	Swędzenie (SD, n)	Czułość spalania (SD, n)
2,0 mA zaślepiony	Z numerem 201	1,6 (0,8, 75)	2,2 (0,9, 36)	2,5 (1,3, 59)
2,0 mA z otwartą etykietą	Rozdział 104	1.9 (1.2, 43)	1.8 (1.1, 8)	2.0 (1.4, 32)
1,5 mA z otwartą etykietą	Rozdział 268	2.4 (2.2, 161)	2.0 (1.6, 65)	2.9 (2.0, 79)
udawany	175	1.9 (1.2, 72)	1,7 (0,9, 17)	1.6 (1.2, 46)

Tabela 1: Średnia intensywność powszechnie doświadczanych zdarzeń niepożądanych w wizualnej skali analogowej (1-10, łagodne i intensywne).

Stymulacja jest również obiecująca w leczeniu objawów, co można zobaczyć na stronie Rysunek 3. Wartości d Cohena obliczono dla zmiany nastroju, zmęczenia i bólu od wartości początkowej do końca badania u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym w badaniach 1 i 2. Pacjenci z chorobą Parkinsona nie zostali uwzględnieni w tej analizie ze względu na małą kohortę ukończoną do tej pory (n = 6). Ze względu na małą liczebność próby w każdym badaniu zastosowano analizę wielkości efektu w celu zidentyfikowania sygnałów sugerujących skuteczność. Aktywne sesje w badaniach 1 i 2 wykazały znacznie większą średnią wielkość efektu powodującego poprawę. Średnio uczestnicy, którzy otrzymali aktywny tDCS, zgłaszali większe pozytywne efekty i mieli mniej negatywnych skutków, zmęczenia i bólu pod koniec badania w porównaniu z grupą pozorowaną tDCS.

Rysunek 3: d Cohena dla miar wyników symptomatycznych. Pozytywne efekty wykazali uczestnicy, którzy otrzymali 20 aktywnych sesji rtDCS, podczas gdy uczestnicy w grupie pozorowanej mieli znikome efekty. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Discussion

W tym badaniu wykorzystano montaż lewej anody DLPFC²⁴, ale można go łatwo zamienić na inny montaż, a efekty stymulacji mogą się odpowiednio zmienić. W zależności od miejsca stymulacji, efekty dla mózgu i doświadczane skutki uboczne mogą się zmieniać¹. Rodzaj stymulacji, taki jak zamierzone hamowanie zamiast podniecenia, może również wpływać na efekty. Podobnie forma remediacji połączona ze stymulacją może mieć wpływ na wyniki badania³¹. Przyszłe eksperymenty muszą być prowadzone z różnymi strategiami remediacji w połączeniu z RS-tDCS, aby zidentyfikować jego specyficzne skutki.

Podczas gdy protokół RS-tDCS koncentruje się na dostarczaniu tDCS pacjentom w ich domach, nadal może istnieć miejsce na stymulację w warunkach klinicznych. Na przykład bardziej złożone montaże, takie jak te używane przez HD-tDCS, mogą być niewykonalne w domu, nawet przy odpowiednim przeszkoleniu³². Protokół RS-tDCS zapewnia szczegółową procedurę w celu zapewnienia standardów badań klinicznych sesji leczenia i kontroli dawkowania podczas dostarczania stymulacji w domu przy użyciu protokołu telerehabilitacji. Jednolite przygotowanie i rozmieszczenie elektrod, a także uproszczone procedury, w tym włączenie prostszych technik elektrod gąbkowych, zapewniają spójność wśród uczestników. Protokół RS-tDCS pozwala na realizację sesji stymulacji przez osoby z zaburzeniami poznawczymi i fizycznymi, które w przeciwnym razie miałyby duże trudności z codziennym dotarciem do kliniki.

Wszystkie problemy mogą być natychmiast rozwiązane przez personel badawczy, który prowadzi wideokonferencje na żywo z uczestnikami podczas sesji stymulacji w domu. W przypadku, gdy laptop do nauki działa nieprawidłowo, proste ponowne uruchomienie komputera może rozwiązać problemy techniczne. W przypadku, gdy awarie sprzętu badawczego w laptopie lub urządzeniu tDCS nie zostaną rozwiązane po uzyskaniu pomocy technicznej, personel badawczy powinien zorganizować dostawę nowego, prawidłowo działającego sprzętu.

Protokół jest z natury zależny od dostępu do Internetu, co jest największym ograniczeniem tej metody. Obecnie osoby bez dostępu do Internetu nie mogą zostać zarejestrowane w żadnej wersji próbnej korzystającej z RS-tDCS. Internet wykorzystywany w połączeniu z naszym protokołem umożliwia zdalny nadzór w naszym protokole RS-tDCS.

RS-tDCS pozostaje jednym z niewielu uznanych i wykonalnych protokołów dostarczania tDCS³³ do domu. Duża liczba sesji zakończonych protokołem (748 w nieco ponad rok) świadczy o skuteczności protokołu, ponieważ inne ośrodki zgłosiły mniejsze i niewystarczające badania. Protokół RS-tDCS okazał się skuteczny w dostarczaniu tDCS bezpośrednio pacjentom z szerokim zakresem niepełnosprawności. Dzięki umożliwieniu prowadzenia badań klinicznych z wykorzystaniem protokołu RS-tDCS możliwa jest szybka rekrutacja i szybkie zakończenie badania.

Protokół RS-tDCS można uogólnić na inne schorzenia neurologiczne. Jak pokazano tutaj, uogólniliśmy już nasz protokół na PD i planujemy zademonstrować zastosowanie protokołu do innych warunków. Zarówno parametry stymulacji, jak i strategia remediacji mogą być dostosowane do konkretnych wyników leczenia.

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
tDCS Mini-CT urządzenie	Soterix		Zapewnia stymulację prądem stałym
EASYstrap z przewodami przewodzącymi	Soterix		mocuje się do paska, a pasek kładzie się na głowie
Gąbki EASYpad	Soterix		Wstępnie zwilżone gąbki z 5 ml soli fizjologicznej. Wpada w elektoraty.
Laptop strumieniowy	Hewlett Packard		Używany do wideokonferencji i remediacji poznawczej.
Ładowarka do urządzeń	Soterix		ładuje Mini-CT.
Oprogramowanie TeamViewer	Teamviewer		Oprogramowanie do zdalnego pulpitu, które umożliwia zdalną kontrolę nad komputerami uczestników.
Vsee Software	VSee Lab, Inc.		Umożliwia wideokonferencje zgodne z HIPAA
Lumosity	Lumos Labs		Online używana do remediacji kognitywnej