Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Transkraniyal Doğru Akım Uyarım Elektrot Konumlandırma ve Montaj

doi: 10.3791/2744 Published: May 23, 2011

Summary

Transkraniyal akım stimülasyonu (TEKMER), kortikal eksitabilite modüle etmek için kurulmuş bir tekniktir

Abstract

Transkraniyal akım stimülasyonu (TEKMER), bu yöntem kortikal eksitabilite 2 değiştirmek için bir non-invazif ve güvenli bir alternatif sunuyor Geçtiğimiz on yıl içinde yoğun bir şekilde araştırılmıştır bir tekniktir . TEKMER tek oturumda etkileri birkaç dakika sürebilir, ve etkileri stimülasyon polarite bağlıdır, bu cathodal uyarımı gibi kortikal eksitabilite bir azalmaya neden olur ve anodal stimülasyon süresinin ötesine sürebilir kortikal eksitabilite bir artışa neden olur stimülasyon 6. Bu etkiler de klinik nöropsikiyatrik bozukluklar çeşitli bilişsel sinirbilim araştırdı ve olmuştur birkaç ardışık oturumları 4 üzerinde uygulanan, özellikle. Nörobilimadamları ve klinisyenlerin dikkatini çeken olmuştur alanında ağrı ile ilgili sinir ağları 3,5 modülasyonu için TEKMER kullanımı. Modülasyon ağrı araştırma iki ana kortikal alanları araştırdı vardır: primer motor korteksin dorsolateral prefrontal korteks 7. Elektrot montaj kritik rolü nedeniyle, bu makalede, ağrı TEKMER klinik araştırmalar için elektrot yerleşim için farklı alternatifler stimülasyon her yöntemin avantaj ve dezavantajlarını tartışıyor.

Protocol

1. Malzemeler

  1. Tüm malzemeleri (Tablo 1, Şekil 1) olup olmadığını kontrol edin.
    TEKMER cihazlar miliAmps aralığında maksimum çıkış sabit bir akım uyarıcısı olarak pil odaklı ve işlevi olmalıdır. Bazı cihazlarda, şarj edilebilir piller olabilir. Sabit gerilim (voltaj kontrollü) uyarıcıları TEKMER için uygun değildir. Cihaza elektrik prizlerine, kötü işleyen bir cihaz herhangi bir uyarı ile elektrik akımlarının büyük yoğunluklarda teslim edebileceğiniz gibi, uygun ya da uygun değildir.
  2. Elektrotlar TEKMER için kullanılan genel bir elektrolit (tuz içeren sıvı) ile doymuş bir delikli sünger cebi içine bir metal veya iletken-kauçuk elektrot oluşur. Bir başka olasılık, kauçuk elektrot iletken jel ile kullanılmasıdır. Metal elektrot (stimülatör elektron 8 vücut yoluyla taşınan iyonlar dönüştürülür) arasında doğrudan akımı uzun süreli geçiş pH değişiklikleri gibi istenmeyen elektrokimyasal ürünler üretebilir. Sünger cebi fiziksel olarak ayrı hareket ve böylece tampon, cilt elektrokimyasal değişikliklerden olabilir.
  3. Bu nedenle, metal veya kauçuk elektrotlar TEKMER sırasında cilt üzerinde yer asla. Benzer şekilde, stimülasyon kullanıcı sırasında sünger dehidrasyon ve hareketine karşı uyanık olmalıdır. Bir başka ilgili göz TEKMER elektrotlar dayanıklılık ve yeniden kullanılabilirliği. Deneyimlerimiz elektrotlar polarite döndürülmüş ve uygun stimülasyon koşulları sürekli olarak muhafaza özellikle, kauçuk ve metal elektrotlar yeniden kullanılmış olabilir,. Elektrolit seçim daha aşağıda tartışılmıştır. Işletme tecrübesi, elektrolit iletimi çözümü en iyi emer ve düzgün cilde temas sağlamak 8, düz kullanmak için önerilir ve çok iri delikli sünger.
  4. Topikal anestezi uygulamak için olasılığı vardır. Özellikle kısa süreli stimülasyon, Rampalı mümkün değilken, somatosensoriyel algı ve TDC stimülasyon kaynaklanan rahatsızlık hissi engelleyebilir. Lokal anestezikler topikal uygulamasını kullanarak bir başka nedeni de, sahte ve aktif TEKMER koşulları arasında en iyi karşılaştırılabilirliği oluşturmak için mevcut akan ya da değil ve en iyi kör edici durum garanti olurdu eğer konu yok hissediyorum çünkü. Kör bu durum 7 daha az etkili olabilir gibi büyük yoğunluklarda kullanmayı planlıyorsanız, bu yaklaşım özellikle savunmasızdır . Hissi / ağrı ve cilt tahrişine her zaman korelasyon olmasına rağmen, topikal anestezikler aşırı kullanımı, yanma gibi ciddi yan etkiler maskesi olabilir.

Bu kılavuzda, ağrı yönetimi için set-up en tipik TEKMER göstermektedir: topikal anestezi ile iletken lastik elektrotlar, cep tipi delikli sünger, her ikisi de kafasına yerleştirilen, kullanarak.

2. Ölçümler

  1. Bu konuda rahat oturduğundan emin olun.
  2. Stimülasyon alanda kafa derisi ölçümü yoluyla bulunacaktır. Genellikle EEG 10/20 sistemi kongre 7 kullanılır. Stimülasyon site deneysel yaklaşım bağlıdır.
  3. Vertex lokalizasyonu (Şekil 2):
    Inion nasion bir mesafeyi ölçün ve bir deri bir kalem kullanarak yarım işareti.
    Nasion burun kemikleri kavşakta alın ve burun arasındaki nokta, (Şekil 3).
    Inion - oksipital kemiğin en önemli noktası (Şekil 3).
    Kulak çevresi öncesi nokta arasındaki mesafeyi ölçün ve yarım işareti. Vertex bulmak için yarım noktalar işaretleyin.
    1. Primer motor korteks, veya M1 bulmak için, kulaktan ölçüm% 20 ve auriküler hattı (Vertex yan) (Şekil 4) ile Taşlı bu ölçümü kullanmaktır. Bu nokta C3/C4 EEG konuma uygun olmalıdır. Lokalizasyon Bu yöntem, geleneksel büyük elektrotlar TEKMER yeterli focality verilir. Daha odak TEKMER için, kortikal lokalizasyon diğer yöntemlere ihtiyaç olabilir.
    2. Dorsolateral prefrontal korteks (DLPFC) 9,10: Bir pratik bir yöntem bulmak için, M1 konumdan ileri beş santimetre ölçmek için veya 10/20 EEG sistemi kullanmak için . Bu resimde görüldüğü gibi F3 veya F4 EEG (Şekil 5) uygun olmalıdır. Bu uyarılması sitesini belirlenmesi yöntemi, geleneksel TEKMER elektrotları kullanarak yeterlidir. Kortikal lokalizasyonu daha odak TEKMER, diğer yöntemler gibi nöronavigasyon olarak gerekli olabilir.

3. Cilt Hazırlık

  1. Ön çıkmadan herhangi bir tahriş, kesik, veya lezyonlar için cilt inceleyin - hasar görmüş cilt üzerinde ve kafatası lezyonlar üzerinde uyarıcı kaçının.
  2. Iletkenliği artırmak için, losyon, kir, vs herhangi bir işaret kaldırmak ve stimülasyon sitesinden saç taşımak ve cilt yüzeyi temizkurumasını bekleyin. Olan kişilerde kalın telli saçlar için, iletken jel kullanımı gerekli olabilir.
  3. Eğer yeniden kullanılabilir elektrotları kullanarak, lastik parçalar ve süngerler giymek için kontrol edin. Giymek için lastik parçalar ve süngerler inceleyin. Herhangi bir bozulma belirtisi varsa, kirli bileşenleri dışarı atmak ve yeni bir elektrot kullanmak.

4. Pozisyonu elektrotlar

  1. Uyarılması ve cilt hazırlığı site bulduktan sonra baş çevresi elastik veya kauçuk baş kemerlerinin bir yerde olmalıdır. Uyarılması sırasında hareketi önlemek için elastik bir kafa bandı inion altında yer almalıdır. Elastik askıları, iletken olmayan malzeme (ya da elektrotlar olarak işlev görür) ve emici olmayan malzeme (sünger sıvı emici kayışları önlemek için) yapılmalıdır.
  2. Sünger Her iki taraf, serum fizyolojik ile ıslatılmış olmalıdır. 35 cm 2 sünger her iki tarafta da çözüm için, yaklaşık 6 ml (sünger başına 12 ml toplam) yeterli olabilir. Üzerinden (ama aynı zamanda kuru olarak değil iyi bir elektrot temas aşırı ıslak sızdıran herhangi bir su olmalıdır) sünger emmek için dikkatli olun. Sızan sıvının, konu üzerinde kaçının. Gerekirse daha fazla çözüm eklemek için bir şırınga kullanabilirsiniz.
    Düşük NaCl konsantrasyonlarda (15 mM) ile elektrolit solüsyonları, bu çözümlerin yüksek NaCl konsantrasyonları (220 mM) 11,12 ile daha TEKMER sırasında daha rahat olarak algılanan bir kanıt yoktur . Deiyonize su iyonik gücü tüm NaCl çözümleri çok daha az olduğundan, NaCl çözümler ile karşılaştırıldığında elektrot arasında ve deri yoluyla taşımak için gerekli, önemli ölçüde daha büyük voltaj vardır. Halen mevcut 11 iyi iletim izin verirken, bu konsantrasyonlarda TEKMER rahat olarak algılanabilir olasılığı daha yüksektir Böylece, 140 mM, 15 mM aralığında orta NaCl konsantrasyonu ile çözümlerinin kullanımı tavsiye edilir, orta düşük voltaj gerektirir jeller (EEG gibi uygulamalar adapte) kullanımı da kabul edilmiştir delikli sünger elektrotları kullanarak sonuç açısından kanıtlanmış bir yararı olmadan, bir ana sınırlama set-up temiz takip stimülasyon artan can sıkıcı bir durumdur.
  3. Kabloları cihaza bağlayın.
    Stimülatörü önce veya stimülatör yerleştirilmiş elektrotlar bağladıktan sonra güç olmalıdır stimülatörü kullanma kılavuzu danışın. Tüm uyarıcıları kullanarak, Elektrotların bağlantısı kesilir veya akım başlattı edildiğinde bağlı olmamalıdır. Bağlantı polarite TEKMER etkileri yüksek kutupluluk olarak doğru belirli (Bu kongre, ama cihaz ile kontrol genellikle, kırmızı Anot elektrot gösterir ve siyah ya da mavi Katot elektrot gösterir) TEKMER (ve genel olarak daha geniş bir elektrik stimülasyonu) çerçevesinde, her zaman pozitif akım intro vücut, "Katot" göreli negatif terminaline gösterir süre sonra pozitif akım çıkar göreli artı ucuna "Anot" belirtilen gövde.
  4. Güvenli bağlantı kablosu pin içerlek iletken lastik yuvasına ağzına takın.
  5. Iletken kauçuk, sünger içine inset kaydırın. Kablo yalıtımlı kısmı sünger-cebinde açılış çıkıntı yapacaktır. Içerlek tüm iletken kauçuk sünger konektör kablosu pin hiçbir parçası olduğunu kapsadığı ve emin olun görülebilir.
  6. Elastik bir kafa bandı altında bir sünger elektrot yerleştirin. Bu kafa derisi üzerinden akım yayıldı ve sünger sıvı tüketmek gibi aşırı sıvı, bu işlem sırasında kafa derisi Allah'a sünger atılan olmadığından emin olun.
  7. Kullanmak istediğiniz montaj elektrot (Tablo 2) göre ilk elastik baş bandı ikinci elastik baş bandı takın. Diğer elastik baş kayışlar kullanılabilir.
  8. Ikinci elastik baş bandı altında ikinci sünger elektrot kafasına yerleştirin. Teşvik etmek istediğiniz işaretli alana üzerine yerleştirin emin olun.
  9. Geri saniye cihazı terminali tek bir cihazda terminali, bir elektrot aracılığıyla, vücudun genelinde, ikinci elektrot ile yol ve bir devre oluşturur toplam direnci (elektrotlar ve vücut direncinin toplamı) ölçülebilir. Genel direniş anormal derecede yüksek ise, bu yanlış elektrot set-up gösterebilir. Eğer bu tavsiye olurdu - Cihazınızın önlem direnç göstergesi alanına uygun elektrot temas göstermesi gerekir. İdeal olan, bir 5k Ohm altında empedans hedeflemelidir. Bazı cihazlar arasındaki gerilimi oldukça direnç çok yol gösterir bu durumda direnç ohm yasası (Direnç = Gerilim / Akım uygulanan belirtiniz) kullanılarak hesaplanabilir. Birçok cihazlar stimülasyon sırasında direnişin bir göstergesi vermeye devam, potansiyel olarak tehlikeli bir tespit için kullanışlı bir yol sağlardurum (böyle bir kuruma elektrot olarak). Bazı durumlarda, cihaz otomatik olarak stimülasyon feshetme veya belirli bir eşiğin ötesinde direnç artarsa ​​stimülasyon yoğunluğu azaltmak.

5. Başlangıç ​​TEKMER

  1. Yordama başlamadan önce, herhangi bir kontrendikasyonu için ekran konular (tartışma).
  2. Söz konusu işlem sırasında, rahat, konforlu ve uyanık olmalıdır. TEKMER sırasında mevcut kortikal aktivite ile Kontrolsüz girişim kaçınılmalıdır. , Motor korteks bölgesinde stimülasyonu için, bu hedef alan, hem de uzun süreli kas kasılması motor korteksin büyük aktivasyon ilgisi yoğun bilişsel çaba TEKMER 13 etkilerini ortadan kaldırmaktadır kanıtlanmıştır .
  3. TEKMER stimülatörü cihazınız, sahte durum ayarı (Şekil 10) için geçerli yoğunluğu, zaman, ve dahil olmak üzere, teşvik etmek istediğiniz ayarları yapın. Bazı uyarıcıları elektrot arasındaki temas ve cilt elektrik şokları önlemek için önce açık olması gerektiğini unutmayın.
  4. Şimdi TEKMER başlatabilir. Herhangi bir olumsuz etkilerini azaltmak için, mevcut Ramping akım başlar. Birçok ticari cihazlar, otomatik olarak mevcut açık ve kapalı rampa özellikler içerir. Bir noktaya dikkat edilmelidir akımı kesildiğinde sonra bu konular genellikle hatta bazı yerel hissi hissi devam.
  5. Bazı konular ilk TEKMER döneminde rahatsızlık yaşayabilirsiniz. Bu gibi durumlarda mevcut orta konusu ayarlar, daha sonra yavaş yavaş geri istenen seviyeye kadar artırılabilir, örneğin% 50 oranında, geçici bir süre için azalmış olabilir. Bu özellik, kullanılan cihaza bağlı olarak değişebilir.
  6. Stimülasyon başında, deneklerin çoğunluğu hafif bir kaşıntı hissi algılama, çoğu durumda kaybolur. Benzer şekilde, uyarıcı devre hızlı değişiklikler hemen periferik sinir ateş neden olabilir. Gözlere yakın elektrotlar ile kısa retina phosphenes konu olarak fark edebilirsiniz. Tedavinin başlangıcında ve sonunda güncel ve duruş rampası Bu etkiler büyük ölçüde önlenebilir. Aniden artmış veya azalmış ak Bu da baş dönmesi veya vertigo engelleyebilir bazen bildirdi. 7
  7. Uyarılması sonra, akım de Rampalı kapalı olmalıdır, High-Definition TEKMER (HD-TEKMER): Not küçük elektrotlar daha sonra yaklaşık 2 cm 2 HD-TEKMER denir ve genellikle dizi elektrot (ikiden fazla) kullanır TEKMER özel uygulamalar için 14 beyin aracılığıyla rehberlik edecek. Bu yöntemler sadece konvansiyonel TEKMER (büyük sünger elektrotları kullanarak) kağıt odaklı ve HD-TEKMER özel elektrotlar 15, cilt hazırlığı ve stimülatörün donanım için gerekli olduğunu vurgulamak önemlidir . 1-2 mA sünger elektrotları 14,15 kullanarak TEKMER uygulamak için tavsiye edilmez.

6. İşlemden sonra

  1. Transkraniyal DC stimülasyonu düzenli olarak değerlendirmek ve uzun bir süre boyunca bu tekniği güvenlik sicili için, bu olumsuz etkilerin bir anket kullanılması tavsiye edilir.
  2. Böyle bir anket TEKMER ile ilişkili olası olumsuz etkileri içermelidir. En sık görülen yan etkiler, kaşıntı ve yanma hissi, baş ağrısı ve rahatsızlık, karıncalanma. Brunoni ark makalede böyle bir anket için bir örnek bulabilirsiniz. (2011) 16. Bu da 1-5 veya 1 to10 dereceli ölçek gibi olumsuz etkileri üzerine nicel toplamak için tavsiye edilir.
  3. Bir de, iki stimülasyon durum arasında daha iyi bir karşılaştırılabilirlik ortaya çıkarmak için sahte stimülasyon koşulu sonra bu olumsuz etkisi anket kullanmalısınız. Sahte stimülasyon aktif stimülasyon gibi kaşıntı ve karıncalanma duyumları karşılaştırılabilir bir miktar neden olduğuna dair kanıtlar vardır.

7. Temsilcisi Sonuçlar:

Uygun kurulum ile TEKMER cihaz aktif TEKMER durum sırasında ya şu akıyor, ya da bir sahte stimülasyon prosedürü (Şekil 10) çalışırken cihaz sahte ekran modları arasında geçiş göstermesi gerekir.

Notu, hatta mevcut sistem üzerinden akan olduğunu gösteren cihaz, akım aslında deri yoluyla shunted olmak olabilir. Bu etkiyi önlemek için, elektrotlar arasında yeterli mesafe olması tavsiye edilir. Modelleme çalışmaları göre 5x7cm elektrotlar 17 kullanırken en az 8cm olması için önerilir.

Ayrıca, bilgisayar Kafa modelleri, 14 ve nörofizyolojik çalışmalar danışmanız önerilir. Bu ek adımlar, belirli bir montaj kortikal eksitabilite araştırılmaktadır alanında önemli değişiklikler ile ilişkili olduğunu sağlayacaktır.

Anodal uyarılması için Temsilcisi ibeyin eksitabilite Artış, cathodal stimülasyon ise kortikal eksitabilite bir azalmaya yol açar. Bunun için sağlam kanıt, primer motor korteksin (Şekil 6) hedefleyen çalışmalarda ortaya çıkmıştır .

Elektrot boyutu varyasyonu odak etkileri çeşitlenmeye yol açmaktadır. Elektrodun çapı bir azalma ile, daha odak stimülasyon elde edilebilir. Bu motor korteks üzerinde TMS kullanarak ispat edilebilir. Diğer taraftan artan elektrot boyutuna göre işlevsel etkisiz bir elektrot (Şekil 8) sahip olmak mümkün.

20 dakika veya daha fazla oturum süresi ile ardışık gün içinde birden çok oturum, TEKMER sonrası etkileri daha uzun sürecek. Bu Örnek ağrı sendromları nasıl tedavi edilir.

Bir önemli nokta referans elektrot konumudur. Extracephalic konumu seçilirse, araştırmacı, referans elektrot olarak mevcut dağıtım indüklenen akım tepe yerinden ve TEKMER etkileri değiştirmek olabilir farkında olmalıdır.

Şekil 1
Şekil 1. Malzeme

Şekil 2
Şekil 2: Vertex Pozisyon. Kortikal alanlarda 10/20 sistemine göre işaretlenir.

Şekil 3
Şekil 3: nasion ve Inion Konumu

Şekil 4
Şekil 4: Motor korteks Pozisyon. Kortikal alanlarda 10/20 sistemine göre işaretlenir.

Şekil 5
Şekil 5: DLPFK Pozisyon. DLPFK = dorsolateral prefrontal korteks. Kortikal alanlarda 10/20 sistemine göre işaretlenir.

Şekil 6
Şekil 6: polarite ve TEKMER montaj nedeniyle kortikal eksitabilite değiştirin. Tablo: motor büyüklüğüne TDC stimülasyon kaynaklanan etkiler, potansiyel (MEP) uyarılmış transkranial manyetik stimülasyon (TMS) ile değerlendirildi. Stimülasyon sonrasında MEP amplitüdleri uyarı olmaksızın MEP yüzde verilmiştir. Kontralateral supra-orbital (FP2) montaj ayar MEP boyutu anodal sonra önemli bir artış ve cathodal stimülasyon sonrasında MEP genlik bir azalmaya neden olur - sadece motor korteks (M1) olduğunu unutmayın. Diğer TEKMER montajı MEP genliği üzerinde anlamlı bir etkileri vardır. Şekil: Elektrot Yerleşimleri 6 (Nitsche 2000 yılından değiştirilmiş).

Şekil 7
Şekil 7: Elektrot Boyutları

Şekil 8
Şekil 8: elektrot boyutu azaltılması TEKMER daha fokal bir etkiye yol açar . Kas anodal veya cathodal TEKMER sırasında ilk dorsal interosseus kas (DYY) abduktor digiti minimi (ADM) ve uyarılmış potansiyel (MEP) genlik boyutları. 35 cm 2 elektrot durumu kullanarak, ADM ve DYY MEP genlik boyutu anodal ve cathodal TEKMER benzer bir ölçüde etkiler. Bu montaj, her iki el kas temsil alanlarında uyarıcı elektrot altında bulunmaktadır. Sadece ADM temsili alana yerleştirilmiş küçük bir elektrot, durumunda, kortikal DYY temsil MEP genlik değişiklikleri etkileri (sarı sütuna bakın) 18 (Nitsche 2007 yılından değiştirilmiş) tekrarlanabilir değildir.

Şekil 9
Şekil 9: Doku bağlı akım yoğunluğu. Farklı dokularda akım yoğunlukları hesaplanır. Akım yoğunluğu Büyüklüğü doku iletkenlik bağlıdır. Akım yoğunluğu yaklaşık% 10 Gri Madde 19 (Wagner 2007a değiştirilmiş) ulaşır unutmayın.

Şekil 10
Şekil 10: Farklı stimülasyon koşulları: aktif vs sahte. Bazı TEKMER cihazları aktif ve sahte durumu up sağlar. Genellikle uygulanan stimülasyon bir ışık sinyali ile gösterilir.

Malzeme
TEKMER cihaz
9V Pil (2x)
İki lastik kafa bantları
İki iletken lastik elektrotlar
İki sünger elektrotlar
Kablolar
NaCl çözeltisi
Ölçüm Teyp

Tablo 1: Malzeme

Anot Elektrot Konumlandırması Katot Elektrot Yerleşme Gözlemler Uyarılar
İlköğretim Motor korteks (M1) Supra-orbital Bu en çok kullanılan montaj. Kortikal eksitabilite 40% 6 (Şekil 6) kadar değişmiş olabileceği kanıtlanmıştır. Cathodal stimülasyon tam tersi sonuçlar 6 sahipken nöronal depolarizasyon ve artan nöronal eksitabilite Anodal stimülasyon sonuçları. Sadece tek bir motor korteks uyarılır ikili ağrı sendromları için bir sorun olabilir. Ayrıca, supra-orbital elektrot karıştırıcı etkisi göz önünde bulundurulması gerekir.
İlköğretim Motor korteks (M1) İlköğretim Motor korteks Motor korteks arasında iki hemisferik dengesizlik (inme gibi) - İlginç bir yaklaşım olduğu zaman
- Cathodal elektrot örneğin supraorbital alana yerleştirilen iki anodal stimülasyon elektrotlar (bkz. altıncı satır), kullanılabilir.
Elektrotlar Şantın birbirlerinin konuya çok yakın olabilir.
Elektrotlar alanında bir azalma, 19 cilt boyunca şant derecesi artacak
Bu nedenle şant sadece elektrot konumlandırma değil, aynı zamanda elektrot boyutu ile ilgili olabilir.
Dokuların göreli direnç, akım elektrot özellikleri 19 bağlı olan elektrot pozisyonu ve boyut-genel direniş bağlıdır .
Dorsolateral prefrontal korteks (DLPFK) Supra-orbital Depresyon 20 ve aynı zamanda kronik ağrı 3 tedavisinde olumlu sonuçlar - En DLPFK uyarılması için kullanılır. Sadece tek taraflı DLPFK stimülasyon durum bu montaj ile mümkündür.
Dorsolateral prefrontal korteks Dorsolateral prefrontal korteks - İlginç bir yaklaşım iki hemisferik dengesizlik varken.
- Supraorbital alanda örneğin cathodal elektrot yerleştirilmiş bir iki anodal stimülasyon durum (bkz. altıncı satır) için kullanılabilir.
Elektrotlar çok yakın 19 şant birbirlerine sorun olabilir. (Ikinci satır, dördüncü sütun bakınız).
Artkafa Tepe , Kronik ağrı çalışmalarda veya görsel korteks modülasyonu İlginç aktif kontrol. Aktif kontrol olarak kullanıldığında, farklı referans elektrotlar yerleştirilir yerlerde sorun intra-ve inter-deneysel yaklaşımlar arasında karşılaştırılabilirlik.
İki anodal elektrotlar, örneğin her iki Motor korteks Supra-orbital Kortikal eksitabilite eşzamanlı değişim Transkallozal inhibisyonu karıştırıcı bir faktör 21 ekleyebilirsiniz
Kortikal bir hedefin üzerinde bir elektrot, örneğin Primary Motor korteks (M1) Ekstra-Kranial Beyin 7 zıt kutuplarla iki elektrot karıştırıcı etkisi kaçının. Amaçlanan hedef bağlı olarak, mevcut dağıtım optimal ve bu yüzden etkisiz stimülasyon 22 neden olmayabilir

Tablo 2. Elektrot Konumlandırma 7

Not: çeşitli elektrot pozisyonları arasındaki farklılıklar, farklı bir elektrik alanı yönelimleri nedeniyle farklı nöronal popülasyonlarının aktivasyon olabileceğini mümkündür.

Discussion

Kritik Adımlar:

Başlangıç ​​prosedürü önce kontrol edilmesi Yönleri:

  • Her şeyden önce, hastalar için herhangi bir kontrendikasyonu TEKMER olup olmadığını ekranlı olmalıdır - bu kontrendikasyonları uygulamaya özel olabilir. Bu ağır veya sık sık baş ağrısı, kronik cilt bozukluğu, ya da bir önceki TEKMER tedavi için olumsuz reaksiyonlar varlığı gibi sorular içerir. O kafasında herhangi bir metal ya da ciddi bir beyin hasarı vardı, anatomik değişiklikler 23,24 akım değiştirebilir. Inme, nöbet, gebelik ve tarih Tarihi genellikle sıkı kontrendikasyonlar değildir ve gerçekten de, bazı klinik çalışmalarda dahil edilme kriterleri olabilir.
  • Özellikle saç derisi ek konularda herhangi bir lezyonlar olup olmadığını kontrol edin görüşülen ve deri hastalıklarının varlığı için kontrol edilmelidir. Herhangi bir lezyonlar varsa, TEKMER prosedürü kaçınılması veya eğer uygunsa, stimülasyon üzerinde doğrudan veya lezyon çapında yapılan olmayacaktır sağladı olmalıdır. Uyarım farklı bir site olarak kabul edilebilir. Bu tekrarlanan günlük TEKMER, bazı hastalarda 7 elektrotlar altında klinik olarak anlamlı bir cilt tahrişine neden olduğu bildirilmektedir. Cilt bütünlüğünü göre TEKMER indüklenen lezyonlar kanıt yoktur. Örneğin, yaygın kızarıklık ve TDC stimülasyon 2 haftalık bir süre için her hafta 25 de dahil olmak üzere beş seans 2 mA bir yoğunluk nedeniyle düzensiz yuvarlak kahverengi kabuklu intrakutanöz değişiklikleri gösterilmiştir. TEKMER güçlü belirtilen veya yapılacak ise, bu gibi mA 0.5-1.0 gibi düşük bir yoğunlukta uyarmak için dikkate almak mümkündür, ama bu cilt tahrişleri veya lezyonlar önlemek olacağı garanti değildir. Böylece, elektrotlar altında cilt koşulu TEKMER 7'den önce ve sonra kontrol edilmelidir.
  • Elektroliz için kabloların konnektörleri kontrol edin. Açıkça başka bir çift kullanın. Bu kullanım yaklaşık iki ay sonra kabloları kontrol etmek için tavsiye edilir.

Her zaman her iki aktif veya plasebo-TEKMER sırasında konusu hala rahat hisseder ve prosedüre devam etmek için mümkün olup olmadığını sormak.

Olası değişiklikler:

  • Elektrot konumlandırma 7 (Tablo 2) pek çok çeşidi vardır.
  • Elektrot boyutları 26 (Şekil 7) pek çok çeşidi vardır. Belirtilen uygulanan akım, elektrot boyutu akım yoğunluğu 18 etkiler ve beyin modülasyonu (Şekil 8) focality etkiler. Klinik çalışmalar, modelleme çalışmaları Ancak beyin modülasyon elektrot boyutu ve alan arasındaki ilişki 27 daha karmaşık olabileceğini göstermektedir elektrot büyük akım yoğunluğu 26 küçük boyutu öneririz . Ayrıca, küçük elektrotları etkileri niteliksel kafa derisi akım, diferansiyel şant ve genel elektrot alan 7 büyük göreli kenar etkisi nedeniyle farklılık gösterebilir . Üstün, daha büyük elektrot düzenleri 19 bildirilen küçük elektrot boyutları için şant seviyeleri önemli ölçüde vardı .
  • TEKMER High-Definition (HD-TEKMER), mekansal focality artırır ancak, özel bir donanım ve prosedürel kontroller 15 gerektiren bir teknolojidir.
  • Uygulanan akım ile birlikte elektrot montaj (elektrot pozisyonu ve boyutu) da, TEKMER etkinliğini belirler, beyinde üretilen elektrik alan şiddeti belirler. Klinik sonuçlar normalleştirmek için geçerli gücü ve elektrot boyutu arasındaki oran tarafından tanımlanan elektrot akım yoğunluğu, kullanımı önerilmiştir, ama modelleme çalışmaları, bu sadece sınırlı bir aralık içinde geçerli olabilir ve bu genel elektrot montaj tasarım sonucu belirler. Genellikle, güçlü etkileri herhangi bir montaj sonucu artan akım yoğunluğu (veya akım yoğunluğu). Cilt yüzeyindeki akım yoğunluğu 19 beyin (Şekil 9) çok daha yüksek olduğuna dikkat etmek önemlidir.
  • "Dönüş" ("referans") pozisyonu elektrot beyin genel akım paterni etkileyebilir ve böylece aktif elektrotlar 22 bile altında beyin modülasyonu etkisi. Böylece her iki elektrot iksir düşünülmelidir.
  • Stimülasyon süresi deneysel yaklaşımın amacı bağlıdır. Stimülasyon süresi bir artış meydana gelmesi ve daha uzun bir süre sonra etkileri 3,4 ile ilişkilidir. Ancak en az bir çalışmada, daha yoğun, daha sağlam bir klinik sonuç tercüme etmediğini öne stimülasyon süresi arttı etkileri yönün tersine bir rapor. TEKMER yayınlanan parametreler içinde güvenli olarak kabul edilir ve (zaman, durati istenmeyen yan etkileri artar, artan yoğunluğu ile tolere potansiyeli olmasına rağmenveya tekrarlama hızı / sayısı).
  • Elektrik alan Oryantasyon: elektrotlar pozisyonları ve polarite tarafından tanımlanmış. Anodal stimülasyon genellikle kortikal eksitabilite 2,3 artar iken Cathodal stimülasyon genellikle, kortikal eksitabilite azalır.
  • Placebo: sham-TEKMER için yukarıdaki aynı protokol kullanılır. Bununla birlikte, mevcut 30 saniye süreyle geçerli olacaktır. Bu, diğer non-invaziv beyin stimülasyonu yöntemleri karşılaştırıldığında TEKMER avantajlarından biridir. Kaynaklanan duyumlar aktif-TEKMER kaynaklanan bu yana sadece uygulama erken aşamalarında meydana eğilimindedir, bu sahte yöntem, hastanın aktif TEKMER uygulama plasebo ayırt etmek zor hale getirir. Bu ilk ve kısa uyarılması plasebo (28) güvenilir bir yöntem.
  • TACS 29 veya Trns 30 gibi diğer transkraniyal elektrik tedaviler kullanarak tekniği de uygulanabilir olduğunu unutmayın.

Kronik ağrı TEKMER kullanarak Gerekçe:

Birden fazla farmakolojik tedavi modaliteleri Kronik ağrı çeken hastaların sadece mütevazı bir rahatlama sağlamak olduğu gerçeği, bu zayıflatıcı bozukluğu kalıcılığı için neden ağrı ile ilgili sinir ağları, plastik değişiklikler içinde yalan ihtimalini yükseltir. İlginçtir ki, kortikal aktivite modülasyonu, non-invaziv TEKMER tarafından sağlanabilir gibi kortikal plastisite değişiklikler nedeniyle kronik ağrı kalıcı tedavi edici etkileri olduğu bildirilmiştir, daha önce açıklanan.

Kronik ağrı TEKMER Klinik etkisi:

Bu motor korteks uygulanan TEKMER yerel kortikal eksitabilite (Şekil 6) 6 değişiklikler olduğu gösterilmiştir. Daha doğrusu, cathodal stimülasyonu ise nöronal eksitabilite bir artış anodal stimülasyon sonuç tam tersi sonuçlar 6 vardır. Gerçekten de, M1 üzerinde anodal TEKMER uygulama görsel analog skala (VAS) büyük bir gelişme sahte TEKMER daha ağrı derecelendirme yol açar. M1 stimülasyon ağrı Bu terapötik etkisi, geçici olsa da, trigeminal nevralji, inme sonrası ağrı sendromu 31, ağrı ve 32 fibromiyalji gibi nöropatik ağrı sendromları olan hastalarda çeşitli gruplar kopyalanamaz . İlginçtir ki, nöropatik ağrı, omurilik yaralanması nedeniyle, TEKMER tarafından motor korteks stimülasyonu klinik çalışmalar ağrı iyileşme ve stimülasyon sonra iki hafta süren kümülatif analjezik etki gösterdi. Sahte stimülasyon, ve yanı sıra DLPFC 33 uyarılması ile karşılaştırıldığında M1 anodal TEKMER takip üç hafta sonra hala önemli fibromiyalji hastalarının 33 analjezik etki gösteren deliller de vardır. Ağrı gelişimi için anodal TEKMER DLFPC üzerinde etkileri araştırılmıştır olmasına rağmen, ağrı eşikleri sağlıklı kişilerde 34 modüle etmek için kullanılabilir gösterildi. Bununla birlikte, bu beyin alanı stimülasyonu, Alzheimer hastalığı 9 bellek görevleri artan performansı ve örneğin 35 cue-provoke sigara özlem önemli ölçüde azaltarak, Çalışma belleği 10 artırmak için güvenilir bir tekniktir; bu nedenle bu yararlı bir strateji olabileceği de düşünülebilir Kronik ağrısı olan hastalarda ağrı işleme ile ilgili afektif duygusal bilişsel ağlar modüle.

Disclosures

New York Şehir Üniversitesi Marom Bikson bir mucit olan, beyin stimülasyonu patente sahip. Marom Bikson Soterix Medikal A.Ş. 'nin kurucularından.

Acknowledgments

Dasilva AF CTSA yüksek teknoloji finansman hibe, Michigan Üniversitesi bu incelemeyi tamamlamak için finansman desteği aldı. Volz MS Stiftung Charité bir hibe burs tarafından finanse edilmektedir.

References

  1. Fregni, F., Pascual-Leone, A. Technology insight: noninvasive brain stimulation in neurology-perspectives on the therapeutic potential of rTMS and tDCS. Nat Clin Pract Neurol. 3, (7), 383-383 (2007).
  2. Wagner, T., Valero-Cabre, A., Pascual-Leone, A. Noninvasive human brain stimulation. Annu Rev Biomed Eng. 9, 527-527 (2007).
  3. Fregni, F., Freedman, S., Pascual-Leone, A. Recent advances in the treatment of chronic pain with non-invasive brain stimulation techniques. Lancet Neurol. 6, (2), 188-188 (2007).
  4. Lefaucheur, J. P., Antal, A., Ahdab, R., Ciampi de Andra, D., Fregni, F., Khedr, E. M., Nitsche, M., Paulus, W. The use of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) and transcranial direct current stimulation (tDCS) to relieve pain. Brain Stimul. 1, (4), 337-337 (2008).
  5. Antal, A., Paulus, W. Transcranial magnetic and direct current stimulation in the therapy of pain. Schmerz Apr. 24, (2), 161-161 (2010).
  6. Nitsche, M. A., Paulus, W. Excitability changes induced in the human motor cortex by weak transcranial direct current stimulation. J Physiol. 527, (Pt 3), 633-633 (2000).
  7. Nitsche, M. A., Cohen, L. G., Wassermann, E. M., Priori, A., Lang, N., Antal, A. Transcranial direct current stimulation: state of the art. Brain Stimul. 11, 642-642 (2008).
  8. Merrill, D. R., Bikson, M., Jefferys, J. G. Electrical stimulation of excitable tissue: design of efficacious and safe protocols. J Neurosci Methods. 141, (2), 171-171 (2005).
  9. Boggio, P. S., Khoury, L. P., Martins, D. C., Martins, O. E., de Macedo, E. C., Fregni, F. Temporal cortex direct current stimulation enhances performance on a visual recognition memory task in Alzheimer disease. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 80, (4), 444-444 (2009).
  10. Fregni, F., Boggio, P. S., Nitsche, M., Bermpohl, F., Antal, A., Feredoes, E., Marcolin, M. A., Rigonatti, S. P., Silva, M. T., Paulus, W., Pascual-Leone, A. Anodal transcranial direct current stimulation of prefrontal cortex enhances working memory. Exp Brain Res. 166, (1), 23-23 (2005).
  11. Dundas, J. E., Thickbroom, G. W., Mastaglia, F. L. Perception of comfort during transcranial DC stimulation: effect of NaCl solution concentration applied to sponge electrodes. Clin Neurophysiol. 118, (5), 1166-1166 (2007).
  12. Minhas, P., Datta, A., Bikson, M. Cutaneous perception during tDCS: Role of electrode shape and sponge salinity. Clin Neurophysiol. 11, (2010).
  13. Antal, A., Terney, D., Poreisz, C., Paulus, W. Towards unravelling task-related modulations of neuroplastic changes induced in the human motor cortex. Eur J Neurosci. 26, (9), 2687-2687 (2007).
  14. Datta, A. Gyri-precise head model of transcranial direct current stimulation: improved spatial focality using a ring electrode versus conventional rectangular pad. Brain Stimul. 2, (4), 201-201 (2009).
  15. Minhas, P., Bansal, V., Patel, J., Ho, J. S., Diaz, J., Datta, A., Bikson, M. Electrodes for high-definition transcutaneous DC stimulation for applications in drug delivery and electrotherapy, including tDCS. J Neurosci Methods. 190, (2), (2010).
  16. Brunoni, A. R. A Systematic Review on Reporting and Assessment of Adverse Effects associated with Transcranial Direct Current Stimulation. Int J Neuropsychopharmacol. Forthcoming (2011).
  17. Wagner, T. Transcranial direct current stimulation: a computer-based human model study. Neuroimage. 35, (3), 1113-1113 (2007).
  18. Nitsche, M. A., Doemkes, S., Karaköse, T., Antal, A., Liebetanz, D., Lang, N., Tergau, F., Paulus, W. Shaping the effects of transcranial direct current stimulation of the human motor cortex. J Neurophysiol. 97, (4), 3109-3109 (2007).
  19. Wagner, T., Fregni, F., Fecteau, S., Grodzinsky, A., Zahn, M., Pascual-Leone, A. Transcranial direct current stimulation: a computer-based human model study. Neuroimage. 35, (3), 1113-1113 (2007).
  20. Boggio, P. S., Rigonatti, S. P., Ribeiro, R. B., Myczkowski, M. L., Nitsche, M. A., Pascual-Leone, A., Fregni, F. A randomized, double-blind clinical trial on the efficacy of cortical direct current stimulation for the treatment of major depression. Int J Neuropsychopharmacol. 11, (2), 249-249 (2008).
  21. Williams, J. A., Pascual-Leone, A., Fregni, F. Interhemispheric modulation induced by cortical stimulation and motor training. Phys Ther. 90, (3), 398-398 (2010).
  22. Lang, N., Nitsche, M. A., Rothwel, J. C., Williams, J. A., Lemon, R. N. Effects of transcranial direct current stimulation over the human motor cortex on corticospinal and transcallosal excitability. Exp Brain Res. 156, (4), 439-439 (2004).
  23. 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).
  24. Bikson, M., Fregni, F. Transcranial direct current stimulation in patients with skull defects and skull plates: high-resolution computational FEM study of factors altering cortical current flow. Neuroimage. 52, (4), 1268-1268 (2010).
  25. Datta, A., Baker, J. M., Bikson, M., Fridriksson, J. Individualized model predicts brain current flow during transcranial direct-current stimulation treatment in responsive stroke patient. Brain Stimulation. Forthcoming (2011).
  26. Palm, U., Keeser, D., Schiller, C., Fintescu, Z., Nitsche, M., Reisinger, E. Padberg Skin lesions after treatment with transcranial direct current stimulation (tDCS). Brain Stimul. 1, (4), 386-386 (2008).
  27. Datta, A., Elwassif, M., Bikson, M. Bio-heat transfer model of transcranial DC stimulation: comparison of conventional pad versus ring electrode. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 670-670 (2009).
  28. Miranda, P. C., Faria, P., Hallett, M. What does the ratio of injected current to electrode area tell us about current density in the brain during tDCS? Clin Neurophysiol. 120, (6), 1183-1183 (2009).
  29. Gandiga, P. C., Hummel, F. C., Cohen, L. G. Transcranial DC stimulation (tDCS): a tool for double-blind sham-controlled clinical studies in brain stimulation. Clin Neurophysiol. 117, (4), 845-845 (2006).
  30. Antal, A. Comparatively weak after-effects of transcranial alternating current stimulation (tACS) on cortical excitability in humans. Brain Stimul. 1, (2), 97-97 (2008).
  31. Terney, D. Increasing human brain excitability by transcranial high-frequency random noise stimulation. J Neurosci Methods. 28, (52), 14147-14147 (2008).
  32. Fregni, F., Boggio, P. S., Mansur, C. G., Wagner, T., Ferreira, M. J., Lima, M. C., Rigonatti, S. P., Marcolin, M. A., Freedman, S. D., Nitsche, M. A., Pascual-Leone, A. Transcranial direct current stimulation of the unaffected hemisphere in stroke patients. Neuroreport. 16, (14), 1551-1551 (2005).
  33. Antal, A., Terney, D., K hnl, S., Paulus, W. Anodal transcranial direct current stimulation of the motor cortex ameliorates chronic pain and reduces short intracortical inhibition. J Pain Symptom Manage. 39, (5), (2010).
  34. Fregni, F., Gimenes, R., Valle, A. C., Ferreira, M. J., Rocha, R. R., Natalle, L., Bravo, R., Rigonatti, S. P., Freedman, S. D., Nitsche, M. A., Pascual-Leone, A., Boggio, P. S. A randomized, sham-controlled, proof of principle study of transcranial direct current stimulation for the treatment of pain in fibromyalgia. Arthritis Rheum. 54, (12), (2006).
  35. Boggio, P. S., Zaghi, S., Lopes, M., Fregni, F. Modulatory effects of anodal transcranial direct current stimulation on perception and pain thresholds in healthy volunteers. Eur J Neurol. 15, (10), 1124-1124 (2008).
  36. Fregni, F., Liguori, P., Fecteau, S., Nitsche, M. A., Pascual-Leone, A., Boggio, P. S. Cortical stimulation of the prefrontal cortex with transcranial direct current stimulation reduces cue-provoked smoking craving: a randomized, sham-controlled study. J Clin Psychiatry. 69, (1), 32-32 (2006).
Transkraniyal Doğru Akım Uyarım Elektrot Konumlandırma ve Montaj
Play Video
PDF DOI

Cite this Article

DaSilva, A. F., Volz, M. S., Bikson, M., Fregni, F. Electrode Positioning and Montage in Transcranial Direct Current Stimulation. J. Vis. Exp. (51), e2744, doi:10.3791/2744 (2011).More

DaSilva, A. F., Volz, M. S., Bikson, M., Fregni, F. Electrode Positioning and Montage in Transcranial Direct Current Stimulation. J. Vis. Exp. (51), e2744, doi:10.3791/2744 (2011).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter