Posicionamento do eletrodo e Montage na estimulação transcraniana por corrente

1. Materiais

1. Verifique se você tem todos os materiais necessários (Tabela 1, Figura 1).
   TDCS dispositivos devem ser acionados por bateria e funcionar como um estimulador de corrente constante com uma potência máxima na faixa miliAmps. Em alguns aparelhos, as baterias podem ser exigível. Constante tensão (voltagem controlada) estimuladores não são apropriados para ETCC. Utilizar tomadas eléctricas para ligar o dispositivo não é conveniente ou adequado, como mal-funcionamento dispositivos podem oferecer grandes intensidades de correntes elétricas, sem aviso.
2. Eletrodos usados ​​para ETCC geralmente consistem de um eletrodo de metal ou de borracha condutora fechada no bolso esponja perfuradas que está saturado com uma eletrólitos (líquido com sal). Outra possibilidade é o uso de eletrodo de borracha com gel condutor. Passagem prolongada de corrente de corrente contínua através de eletrodos metálicos (onde os elétrons do estimulador são convertidos em íons transportados através do corpo ⁸⁾ pode produzir produtos indesejáveis ​​eletroquímicos, tais como mudanças de pH. O bolso esponja pode agir para separar fisicamente e, assim, buffer, a pele de mudanças eletroquímicas.
3. Por esta razão, os eletrodos de metal ou borracha nunca deve ser colocado sobre a pele durante a ETCC. Da mesma forma, durante a estimulação do usuário deve ser vigilante contra a desidratação esponja e movimento. Uma outra consideração é relacionada com a durabilidade e reutilização de eletrodos ETCC. Nossa experiência é que, especialmente quando a polaridade dos eletrodos é girada, e as condições de estimulação adequada consistentemente mantido, eletrodos de borracha e metal podem ser reutilizados. A escolha do eletrólito é discutido mais adiante. A partir da experiência operacional, é recomendado o uso de flat, e não muito grossa esponjas perfuradas, como eles absorvem melhor a solução eletrolítica de condução e fornecer contacto com a pele uniforme ^8.
4. Existe a possibilidade de aplicar anestésicos tópicos. Especialmente para a estimulação de curta duração, quando a rampa não é possível, ele pode impedir a percepção somatossensorial e sensação desconfortável decorrentes da estimulação TDC. Outra razão para usar aplicação tópica de anestésicos locais é criar melhor comparabilidade entre farsa e condições ativas ETCC, já que nenhum assunto se sentiria se a corrente está fluindo ou não, e cegando situação ideal seria garantido. Esta abordagem é especialmente vulnerável quando planejando usar intensidades maiores, como cegueira poderiam ser menos eficazes nesta situação ^7. Embora a sensação / dor e irritação da pele nem sempre são correlacionadas, o uso excessivo de anestésicos tópicos pode mascarar efeitos adversos graves como a queima.

Neste guia, vamos ilustrar o ETCC mais típico set-up para o manejo da dor: o uso de eletrodos de borracha condutora, esponjas de bolso tipo perfurado, ambos colocados sobre a cabeça, sem anestésico tópico.

2. Medições

1. Certifique-se que o assunto está sentado confortavelmente.
2. A área de estimulação será encontrado através da medição do couro cabeludo. Normalmente, a convenção do sistema de EEG é usado 10/20 ^7. O site da estimulação depende de sua abordagem experimental.
3. Encontrar a localização do Vértice (Figura 2):
   Medir a distância do násio para ínion e marcar a meio caminho através de um marcador de pele.
   Násio - ponto entre a testa eo nariz, na junção dos ossos nasais (Figura 3).
   Ínion - ponto mais proeminente do osso occipital (Figura 3).
   Medir a distância entre os pontos pré-auricular e marcar no meio. Mark ambos os pontos a meio caminho para encontrar o Vertex.
4. 1. Para localizar o córtex motor primário, ou M1, use 20% da medição auricular e use esta medida de Cz auricular através de linha (para o lado do Vertex) (Figura 4). Este local deve corresponder ao local C3/C4 EEG. Este método de localização é suficiente, dada a tradicional focality de ETCC grandes eletrodos. Para ETCC mais focal, outros métodos de localização cortical pode ser necessário.
   2. Para localizar o córtex pré-frontal dorsolateral (CPFDL) ^9,10: Um método prático é medir cinco centímetros a frente do local M1 ou para usar o sistema 10/20 EEG. Este deve corresponder ao local F3 ou F4 EEG, como pode ser visto aqui (Figura 5). Este método de determinação do local de estimulação é suficiente quando se utiliza eletrodos tradicionais ETCC. Para ETCC mais focal, outros métodos de localização cortical podem ser necessários, tais como neuronavegação.

3. Preparação da pele

1. Inspecione a pele para qualquer irritação pré-saída, cortes ou lesões - evitar estimulante sobre a pele danificada e mais lesões crânio.
2. Para aumentar a condutividade, mover o cabelo longe do local de estimulação e limpar a superfície da pele para remover qualquer sinal de loção, sujeira, etc, edeixe-a secar. Para indivíduos com cabelo grosso, o uso de gel condutor pode ser necessária.
3. Se estiver usando eletrodos reutilizáveis, inspecione a inserções de borracha e esponjas para o desgaste. Inspecionar as inserções de borracha e esponjas para o desgaste. Se houver qualquer indício de deterioração, jogar fora os componentes sujo e use um novo eletrodo.

4. Eletrodos posição

1. Depois de encontrar o local de preparação e estimulação da pele você deve colocar uma das tiras de cabeça elástico ou borracha ao redor do perímetro cefálico. A cinta elástica cabeça deve ser colocada sob o ínion como para evitar o movimento durante a estimulação. As tiras elásticas devem ser feitos de material não condutor (ou eles funcionarão como eletrodos) e não-materiais absorventes (para evitar as tiras absorvendo líquido do esponjas).
2. Cada lado das esponjas devem ser embebidos com solução salina. Para uma esponja 35 cm ^2, aproximadamente 6 mL de solução de cada lado pode ser suficiente (total de 12 mL por esponja). Tenha cuidado para não absorver mais a esponja (não excessivamente úmido não deve haver vazamento de água, mas também não seca, como ter um contato eletrodo bom). Evitar vazamento de fluido através do assunto. Você pode usar uma seringa para adicionar mais solução, se necessário.
   Há evidências de que as soluções de eletrólitos com menores concentrações de NaCl (15 mM) são percebidas como mais confortável durante a ETCC que as soluções com maiores concentrações de NaCl (220 mM) ^11,12. Uma vez que a força iônica da água deionizada é muito menos do que o de todas as soluções de NaCl, há uma tensão significativamente maior necessário para carregar a corrente através do eletrodo e através da pele em comparação com soluções de NaCl. Assim, é recomendado o uso de soluções com concentração de NaCl moderada, na faixa de mM 15-140 mM, como ETCC a estas concentrações é mais provável de ser percebido como confortável, requer tensão moderadamente inferior ao ainda permitir uma boa condução de corrente ^11. O uso de géis (adaptado de aplicações, tais como EEG) também tem sido considerado - uma limitação principal é o incômodo aumentou de set-up clean-up após a estimulação, sem benefício comprovado relativos ao resultado quando se utiliza eletrodos esponja perfurado.
3. Conectar os cabos ao dispositivo.
   Consulte o seu manual de operação estimulador sobre se o estimulador deve ser ligado antes ou depois de conectar eletrodos posicionados ao estimulador. Usando todos os estimuladores, os eletrodos não deve ser desconectado ou conectado quando o fluxo de corrente foi iniciada. Garantir a polaridade de conexão está correta como os efeitos da ETCC são altamente polaridade específica (normalmente, a cor vermelha indica o eletrodo de ânodo, e preto ou azul indica o eletrodo cátodo, que é a convenção, mas verifique com seu dispositivo). Note que no contexto do ETCC (e mais amplamente a estimulação elétrica em geral), "ânodo" sempre indicado o terminal positivo se for positivo em relação a corrente flui introdução do corpo, enquanto "Cathode" indica o terminal negativo relativa onde a corrente positiva, então sai do corpo.
4. Insira o pino cabo conector firmemente na abertura do recipiente em que a borracha condutora inserida.
5. Deslize a borracha condutora inserida na esponja. A porção isolada do cabo vai se projetar a partir da abertura esponja bolso. Garantir a borracha inteira condutora inset é coberto pela esponja e que não há nenhuma parte do pino cabo conector é visível.
6. Coloque um eletrodo esponja abaixo da cinta elástica cabeça. Certifique-se que o fluido excessivo não é ejetado a esponja até o couro cabeludo durante este processo como este irá se espalhar o fluxo de corrente em todo o couro cabeludo e empobrecem a esponja de fluido.
7. Conectar a correia elástica segunda cabeça na correia elástica primeira cabeça de acordo com o eletrodo de montagem que você deseja usar (Tabela 2). Outras tiras elásticas cabeça pode ser usado.
8. Coloque o eletrodo esponja segunda sobre a cabeça sob a alça de segunda cabeça elástica. Certifique-se de colocá-lo na área marcada você quer estimular.
9. O caminho de um dispositivo terminal, através de um eletrodo, através do corpo, através do segundo eletrodo, e volta para o segundo dispositivo terminal forma um circuito - a resistência total dos quais (soma dos eletrodos e resistência do corpo) pode ser medido. Se a resistência geral é anormalmente elevada, isso pode indicar eletrodo imprópria set-up. Se a sua resistência medida dispositivo - este seria recomendável - o campo deverá apresentar indicação de contato do eletrodo apropriado. Idealmente, deve-se ter em vista que a impedância sob 5k Ohms. Alguns dispositivos indicam a tensão sobre o caminho ao invés de resistência - neste caso, a resistência pode ser calculada simplesmente usando ohms lei (Resistência = Indique Tensão / Corrente aplicada). Muitos dispositivos continuar a fornecer uma indicação da resistência durante o curso de estimulação, que fornece uma maneira útil para detectar uma situação potencialmentesituação (como um eletrodo de secagem). Em alguns casos, o dispositivo será automaticamente rescindido estimulação ou reduzir a intensidade do estímulo se aumenta a resistência além de um certo limite.

5. ETCC começar

1. Antes de iniciar o procedimento, os indivíduos de tela para qualquer contra-indicações (ver discussão).
2. O assunto deve ser relaxado, confortável e acordado durante o procedimento. Interferência descontrolada com a atividade cortical corrente durante ETCC devem ser evitados. Para a estimulação do córtex motor, que tem sido demonstrado que o esforço cognitivo intensa relação com a área de destino, bem como a ativação maciça do córtex motor pela contração muscular prolongada abole os efeitos da ETCC ^13.
3. Ajustar as definições sobre o estimulador ETCC que pretende estimular com, incluindo a intensidade, tempo e, se aplicável ao seu dispositivo, a configuração condição simulada (Figura 10). Observe que alguns estimuladores têm de ser ligado antes do contato entre os eletrodos ea pele é feita para evitar choques elétricos.
4. Agora iniciar o ETCC. Para reduzir os efeitos adversos começam fluxo de corrente, elevando gradualmente a corrente. Muitos dispositivos comerciais incluem recursos automaticamente atual rampa ligado e desligado. Um ponto que deve ser observado é que os indivíduos normalmente continuar a sentir alguma sensação local, mesmo após a corrente é interrompida.
5. Alguns indivíduos podem sentir desconforto durante o período de ETCC inicial. Nesses casos, a corrente pode ser moderadamente diminuída por um período temporário, por exemplo, 50%, como o sujeito se ajusta, em seguida, aumentou gradualmente de volta até o nível desejado. Esta característica pode depender do dispositivo a ser utilizado.
6. No início da estimulação, a maioria dos indivíduos irá perceber uma sensação de coceira leve, que desaparece em seguida, na maioria dos casos. Da mesma forma, as mudanças rápidas do circuito de estimular imediatamente pode induzir disparo dos nervos periféricos. O sujeito pode perceber isso o mais breve fosfenos retina com eletrodos perto dos olhos. Estes efeitos podem ser evitado em grande parte pela rampa da corrente cima e para baixo no início e final do tratamento. Isso também pode evitar a tontura ou vertigem, ocasionalmente relatados quando a corrente é subitamente aumentada ou diminuída. ⁷
7. Após a estimulação, o fluxo de corrente deve ser off ramped bem Nota sobre High-Definition ETCC (HD-ETCC):. TDCS com eletrodos menores, em seguida, cerca de 2 cm ² é chamado de HD-ETCC e muitas vezes usa conjunto de eletrodo (mais de dois) para orientar corrente através do cérebro para aplicações específicas ^14. Este trabalho focado apenas em métodos convencionais ETCC (usando eletrodos maiores esponja), e é importante ressaltar que HD-ETCC exige eletrodos específicos, ^{15 de} preparação da pele, e hardware estimulador. Não é recomendado aplicar ETCC usando 1-2 mA de eletrodos esponja ^14,15.

6. Após o procedimento

1. Para avaliar a estimulação transcraniana DC regularmente e para gravar a segurança dessa técnica durante um longo período de tempo, é recomendado o uso de um questionário de efeitos adversos.
2. Tal questionário deveria incluir quaisquer possíveis efeitos adversos associados com ETCC. Os efeitos adversos mais comuns são formigamento, coceira e ardor dor de cabeça e desconforto. Você pode encontrar um exemplo de como um questionário no artigo de Brunoni et al. (2011) ^16. Também é recomendado para coletar quantitativas sobre os efeitos adversos como um 1-5 ou 1 a 10 escala de notas.
3. Deve-se também utilizar este questionário efeitos adversos após a condição de estimulação sham para revelar uma melhor comparabilidade entre as duas situações de estimulação. Há evidências de que a estimulação sham causa uma quantidade comparável de coceira e sensação de formigamento como estimulação ativa.

7. Resultados representativos:

Com a configuração adequada, o dispositivo deve exibir ETCC que tanto a corrente está fluindo em situação de ETCC ativa, ou o dispositivo deve exibir o modo de fraude ao executar um procedimento de estimulação sham (Figura 10).

De nota, mesmo com o dispositivo que indica que a corrente está fluindo através do sistema atual, pode realmente ser desviado através da pele. , A fim de evitar este efeito, recomenda-se ter uma distância suficiente entre os eletrodos. De acordo com estudos de modelagem recomendamos que ser de pelo menos oito centímetros quando se utiliza eletrodos 5x7cm ^17.

Além disso, é recomendável consultar modelos de computador cabeça ¹⁴ e estudos neurofisiológicos. Estes passos adicionais garantir que uma montagem específica está associada com mudanças significativas na excitabilidade cortical na área que está sendo investigado.

Representante para a estimulação anódica é uma increase da excitabilidade do cérebro, enquanto a estimulação cathodal leva a uma redução da excitabilidade cortical. Evidências robustas para isso foi revelado em estudos visando o córtex motor primário (Figura 6).

A variação do tamanho do eletrodo conduz a uma variação de efeitos focal. Com a diminuição do diâmetro do eletrodo, uma estimulação mais focal pode ser alcançado. Isso pode ser provado usando TMS sobre o córtex motor. Por outro lado, pelo tamanho do eletrodo aumentando, é possível ter um eletrodo funcionalmente ineficaz (Figura 8).

Com duração da sessão de 20 minutos ou mais e com várias sessões ao longo de dias consecutivos, os efeitos pós-ETCC irá durar mais tempo. Exemplo disso é o tratamento de síndromes dolorosas.

Um ponto importante é a localização do eletrodo de referência. Se uma posição extracephalic é escolhido, o investigador deve estar ciente de distribuição atual como o eletrodo de referência pode deslocar o pico de corrente induzida e modificar os efeitos da ETCC.

Figura 1. Materiais

Figura 2: Posição Vertex. Áreas corticais marcadas de acordo com o sistema 10/20.

Figura 3: Posição Násio e ínion

Figura 4: Motor Posição córtex. Áreas corticais marcadas de acordo com o sistema 10/20.

Figura 5: Posição CPFDL. CPFDL = córtex pré-frontal dorsolateral. Áreas corticais marcadas de acordo com o sistema 10/20.

Figura 6: Mudança na excitabilidade cortical, devido à polaridade atual e montagem ETCC. Tabela: Efeitos da estimulação induzida TDC sobre o tamanho do potencial evocado motor (PEM), avaliada pela estimulação magnética transcraniana (TMS). MEP amplitudes após a estimulação são dadas em percentagem do MEP sem estimulação. Note que apenas o córtex motor (M1) - contralateral supra-orbital (Fp2) definição montagem leva a um aumento significativo do tamanho do MEP após anódica e uma diminuição da amplitude MEP após a estimulação cathodal. Não há efeitos significativos sobre a amplitude MEP em outras montagens ETCC. Figura: As colocações Eletrodo ⁶ (modificado de Nitsche, 2000).

Figura 7: Tamanhos Eletrodo

Figura 8: Diminuindo o tamanho do eletrodo conduz a um efeito mais focalmente do ETCC. Músculo-potencial evocado tamanhos (MEP) amplitude do abdutor do dedo mínimo (ADM) e do músculo interósseos primeira dorsal (FDI) durante ETCC anódica ou cathodal. Usando a condição de um eletrodo 35 cm ^2, ETCC anódica e cathodal influenciar o tamanho amplitude MEP da ADM e da FDI de forma similar. Nesta montagem, tanto da mão áreas representação muscular estão localizados abaixo do eletrodo de estimulação. No caso de um pequeno eletrodo, que só é colocado sobre a área de representação da ADM, os efeitos das mudanças amplitude MEP da representação cortical IED não são reprodutíveis (ver coluna amarela) ¹⁸ (modificado de Nitsche 2007).

Figura 9: Tissue-dependia densidade de corrente. Densidades de corrente calculados em diferentes tecidos. Magnitude da densidade de corrente depende da condutividade do tecido. Note-se que aproximadamente 10% da densidade de corrente atinge o Gray Matter ¹⁹ (modificado de Wagner 2007a).

Figura 10: Diferentes condições de estimulação: ativo vs sham. Alguns dispositivos ETCC fornecer set ups para ativos e condição de farsa. Normalmente a estimulação aplicável é indicado com um sinal luminoso.

Tabela 1. Materiais

Tabela posicionamento dos eletrodos 2. ⁷

Nota: É possível que as diferenças entre as posições de vários eletrodos pode ser a ativação de diferentes populações neuronais devido às diferentes orientações campo elétrico.