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Medicine

MRI-geführte dmPFC-rTMS zur Behandlung behandlungsresistente Major Depressive Disorder

doi: 10.3791/53129 Published: August 11, 2015

Introduction

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Repetitive transkranielle Magnetstimulation (rTMS) ist eine Form der indirekten Brenn kortikale Stimulation. rTMS beschäftigt kurze, Brenn elektromagnetischen Feldimpulse, die den Schädel, um Zielhirnregionen stimulieren eindringen. rTMS wird angenommen, dass die Mechanismen der synaptischen Langzeitpotenzierung und Langzeitdepression betreiben, und damit Erhöhen oder Verringern der kortikale Erregbarkeit der Region stimuliert 1. Im Allgemeinen bestimmt der rTMS Pulsfrequenz seine Effekte: höhere Frequenzstimulation exzitatorischer tendiert zu sein, während die niedrigere Frequenz hemmend. Nicht-invasive stimulatorischen Verfahren werden auch verbreitet als kausaler Sonde verwendet, um vorübergehend "kortikalen Läsionen 'induzieren und zu etablieren neuralen Verhaltensbeziehungen oder funktionelle Bereiche durch zeitweiliges Sperren der Funktion einer gewünschten kortikalen Bereich 2-4.

Therapeutische rTMS umfasst mehrere Stimulationssitzungen, in der Regel einmal d angewendetaily über mehrere Wochen, um eine Vielzahl von Erkrankungen zu behandeln, darunter Major Depression (MDD) 5, Essstörungen 6 und Zwangsstörungen 7. rTMS für MDD ist eine potenzielle Möglichkeit für medizinisch refraktären Patienten und ermöglicht es dem Arzt, nicht-invasiv Ziel und ändern die Erregbarkeit eines kortikalen Bereich direkt mit depressiven oder Ätiologie Pathophysiologie beteiligt. Die herkömmliche kortikalen Ziel für MDD-rTMS ist die dorsolateralen präfrontalen Kortex (DLPFC) 8. , Konvergente Beweise aus bildgebenden Verfahren, Läsion, und Stimulation Studien identifiziert sich aber das dorsomedial präfrontalen Kortex (dmPFC) als potenziell wichtiges therapeutisches Ziel für MDD 9 und eine Vielzahl von anderen psychiatrischen Erkrankungen durch Defizite in der Selbstregulierung der Gedanken, Verhaltensweisen gekennzeichnet und emotional states 10. Die dmPFC ist eine Region der konsequente Aktivierung in emotionale Regulation 11, Verhaltensregulierung 12,13. DasdmPFC ist auch mit neurochemischen 14 zugeordnet, Struktur 15, 16 und funktionelle Anomalien in MDD

Beschrieben wird das Verfahren für 20 Sitzungen (4 Wochen) der Kernspintomographie (MRI) zur dmPFC geführt rTMS bilateral als Behandlung von depressiven Patienten. Zusätzlich zu einer herkömmlichen 10 Hz-Protokoll über 30 min angewendet, wird eine intermittierende theta Stoßstimulationsprotokoll (TBS) diskutiert, die 50 Hz über einen Triplett 6 min Sitzung 17 gilt Bursts bei 5 Hz. Beide Protokolle sind gedacht exzitatorischen zu sein, wobei die TBS-Protokoll mit dem Potential, um vergleichbare Wirkungen unter Verwendung eines viel kürzeren Sitzung 18 zu erreichen. In beiden Protokollen werden anatomischen MRT sowie der klinischen Beurteilung vor der rTMS erworben. Neuronavigation nutzt die anatomische Scans für anatomische Variabilität dmPFC Konto und Optimierung der Lage der rTMS. Eine relativ neue 120 ° abgewinkelten fluidgekühlte Schrauben rTMS war unsed, um tiefer Mittellinie kortikalen Strukturen zu stimulieren. Schließlich wurde rTMS Intensität Erhöhung über der ersten Woche der rTMS Sitzungen verwendet werden, um sicherzustellen, dass Patienten auf die höhere Schmerzniveaus mit dmPFC Stimulation assoziiert gewöhnen, verglichen mit herkömmlichen DLPFC Stimulation.

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Protocol

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Diese Studie wurde von der Forschungs Ethikrat an der University Health Network genehmigt.

1. Vorbehaltlich Auswahl

  1. Führen eine erste Einschätzung auf prospektiver Patienten. Die Einschlusskriterien waren das Vorhandensein einer aktuellen depressiven Episode, die resistent gegen mindestens 1 angemessenen Versuchs von Medikamenten ist, und eine Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fünfte Ausgabe, (DSM-5) Diagnose von MDD, wie durch die Bewertung der Psychiater fest . Bestätigen Sie die Diagnose mit einem standardisierten Mini Mental State Examination (MINI).
  2. Sicherzustellen, dass die Patienten mit einer stabilen Medikation oder aus ihrer Medikation Routine für mindestens 4 Wochen vor der ersten Behandlungssitzung rTMS gewaschen. Dieses Medikament Regiment ganz rTMS Behandlung nicht verändern, um eindeutig zu machen, die Ursache aller beobachteten klinischen Verbesserung oder Verschlechterung.
  3. Patienten, die eine potentielle Kontraindikation für die rTMS oder MRT haben können ausschließen, iEinschluss Ergreifung Geschichte, Herzrhythmusstörungen, implantiert oder Fremdgeräte / Metallpartikel, instabilen medizinischen Bedingungen oder Schwangerschaft. Patienten mit komorbiden post-traumatische Belastungsstörung, Zwangsstörungen, andere Angststörungen, Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung, Bulimie oder Binge Eating Störung oder moderate Cluster B Persönlichkeitsmerkmale sind auch für diese Behandlung und muss nicht ausgeschlossen werden. Patienten mit bipolarer Störung statt MDD kann auch für diese Behandlung geeignet ist. Patienten mit psychotischen Störungen, Wirkstoff Gebrauch eine primäre Diagnose der Borderline-oder antisozialen Persönlichkeitsstörung, oder anhaltende depressive Störung (Dysthymie) kann für die Behandlung weniger geeignet sein und Ausgrenzung erfordern.

2. Der Erwerb Magnetresonanzbilder

  1. Erwerben Patienten MRT zu jeder Zeit vor der Behandlung. Hier verwenden Sie einen 3-Tesla-Scanner mit einer 8-Kanal Phased-Array-Kopfspule (siehe Tabelle von Materials) oder jede Scanner, der erstellt eine 3D-Darstellung des Gehirns eines Patienten.
  2. Das Festhalten an lokalen Standort-Protokoll, erwerben ein T1-gewichteten schnell verdorben Gradientenecho-anatomischen Scan. Verwenden Sie die folgenden Parameter: TE = 12 ms, TI = 300 ms, Flipwinkel = 20 °, 116 sagittal, Dicke = 1,5 mm, keine Lücke, 256 x 256 Matrix, FOV 240 mm. Dieser Scan wird für Echtzeit-rTMS Neuronavigation bei Motorschwellen und Behandlungen verwendet werden.

3. Vorverarbeitung Anatomische Scans für Echtzeit-Neuronavigation

  1. Bereiten Sie sich auf MRI Führung mit einem Neuronavigationssystem.
    Hinweis: Die folgenden Schritte verwenden die Neuronavigation System Visor 2,0 (siehe Tabelle der Materialien), aber auch andere Navigationssysteme wie das Brainsight TMS Navigation, Stealthstation, Aimnav und NBS System 4 Verwendung ähnlicher Verfahren.
  2. Segment anatomischen MRT in die Kopfhaut und Gehirn-Komponenten. Registrieren Sie die beiden Segmente in Standard stereotactic Raum, wie Talairach und Tournoux Raum 19.
  3. Ort Zielmarken indem Sie die folgenden Punkte auf dem MRI: Nasion; Linke und rechte Ohr, gezielt den Tragus; Commissura anterior; Commissura posterior; Interhemisphärischen Punkt (Punkt zwischen den beiden Hemisphären); der vordere Punkt des Gehirns; der hintere Punkt des Gehirns; die überlegene Punkt des Gehirns; und die linken und rechten Punkt des Gehirns.
  4. Rekonstruktion der Oberflächen der Kopfhaut und Gehirn des Patienten in Standard-Platz, um eine dreidimensionale Oberflächenbasis Kopf-Modell zu erstellen - werden Sie dieses Bild verwendet werden, um stereotaktischen Kopfhaut zu identifizieren koordiniert, die über der dmPFC (Talairach und Tournoux Koordinate X0, Y + 60 ist, Z + 60) für eine optimale Spulen Vertex Platzierung während der Behandlung.
    Hinweis: Dieses Verfahren verwendet Population Koordinaten an die Stimulationsziel identifizieren. Andere Methoden, um eine Stimulationsziel, in der Diskussion umrissen zu identifizieren, sind Ein-Fach Anatomie oder fMRTIch Aktivierungskarten.
  5. Registrieren Gehirn und Kopfhaut-Koordinaten von stereotaktischen Raum, um Patientenraum für individuelle Spule Platzierung.

4. Motor Threshold Bewertung

  1. Sitz Patienten im Behandlungsstuhl, die Anpassung der Kamera über einen freien Blick auf den Patienten.
  2. Legen Sie das Kopfband mit dem Marker-Clip, um ihn um den Kopf des Patienten angebracht. Der Marker Clip sollte über Nasenrücken sitzen.
  3. Vorverarbeitung der anatomischen Scan für den Patienten, wie oben in Schritt 3 beschrieben.
  4. Laden Sie die vorverarbeiteten anatomischen Scans auf die Neuronavigation Programm und schalten Sie die Kamera ein.
  5. Mit Hilfe eines Neuro Stift, markieren Sie jede Kopfhaut Zielpunkt auf den Patienten. Die Bewegungen mit der Neuronavigation Stift gemacht werden auf dem Fernsehschirm in Form von roten Linien projiziert werden.
  6. Beurteilen Patienten "Motorschwellen, die Mindestintensität notwendig, global zu erregen die Motor-Weg, vor der rTMS treatment. Für diesen Schritt zunächst mit unteren Extremitäten des Patienten verlängert und von unten gestützt, mit einem Stuhl oder einen Stuhl mit einem dehnbaren Beinauflage ausgestattet.
  7. Für Motorschwellenbestimmung, unter Neuronavigation, zielen auf den medialen primären motorischen Kortex. Setzen Sie die Spule über den Scheitelpunkt sagittal Fissur, 0,5-1,0 cm vor der Zentralfurche. Verwenden Sie einen abgewinkelten oder Doppelkonusspule zum tieferen Impuls Eindringen in medialen Bereichen. Verwenden Stimulator mit einem flüssigkeitsgekühlten Spule, deren Windungen bei 120 ° abgewinkelt, um ein tieferes Eindringen der Impulse (siehe Tabelle of Materials) erlauben.
  8. Führen Motorschwellen getrennt für die linke und rechte Hemisphären. Ausrichten der Spule seitlich lenken rTMS hervorgerufenen Stromfluß zu dem gewünschten Halbkugel 20. Zum Beispiel, um die linke Hemisphäre zu fördern, richten Sie die Spule mit der Griff zeigt nach rechts und die Richtung des Stromflusses in Richtung der linken Hemisphäre. Beachten Sie die Gegenseite (rechts) der unteren Extremitätenfür Bewegungen während dieses Verfahrens.
  9. Bestimmen Sie Schwelle und hervorgerufenen Motorbewegung visuell durch den Großzehen longus der großen Zehe.
    Hinweis: Im Gegensatz zu herkömmlichen Kraftschwellentests, die die Hand Muskeln zielt, die Stimulierung der medialen Wand des motorischen Kortex wird die Zehe Muskeln zu zielen. Motorisch evozierte Potentiale (MEPs) kann auch als eine genauere Bestimmung der motorischen Schwelle verwendet werden, aber es ist eine viel längere Ansatz ist.
    1. Beginnt durch Stimulation bei 55% der maximalen Intensität Maschine, dann nach oben oder nach unten in Schritten von ca. 5%, je nachdem, ob ein Antwortsignal beobachtet einzustellen. Reduzieren Sie die Schrittweite stetig auf ca. 1%, da der Motor Schwelle nähert, wie zuvor beschrieben 21. Stimulieren nicht häufiger als 0,2 Hz (einmal pro 5 Sekunden), um inhibitorische oder exzitatorische Wirkung im Laufe der Zeit zu vermeiden.
    2. Sobald ein Motor Schwelle eingerichtet ist, bewegen Sie den Scheitelpunkt 1-2 cm nach vorn und hinten, in Sondierungs Schritten von 2-3 mm, zur AbschreckungBergwerk, ob eine alternative Website bietet eine geringere Motorschwelle. Verwenden Sie die niedrigste Schwelle entlang dieses Bogens für jede Seite erreicht.

5. rTMS Behandlung & Adaptive Titration

  1. Führen Sie einen Kurs von neuronavigated dmPFC-rTMS mit insgesamt 20-30 täglichen Sitzungen über 4-6 Wochen. Für Behandlungen, verwenden Sie das 120 ° abgewinkelt, flüssigkeitsgekühlten Spule und den unten dmPFC Stimulation in jeder Behandlungssitzung (siehe Tabelle der Materialien) aufgeführten Parameter.
  2. Sitz des Patienten im Behandlungsstuhl, die Anpassung der Kamera über einen freien Blick auf den Patienten.
  3. Legen Sie ein Stirnband mit einem Marker Clip, um ihn um den Kopf des Patienten angebracht (seitlich platziert, um nicht die rTMS Spule Platzierung über dem medialen Zielstelle zu blockieren), wie oben beschrieben. Mit einer Kamera, die Neuronavigation System, werden die Markierungsclip erkennen und zum Aufbereiten und Neuronavigation zu ermöglichen.
  4. Laden Sie den vorverarbeiteten anatomischen abtastet, um die Neuronavigation Programm und schalten Sie die Kamera ein.
  5. Mit Hilfe eines Neuro Stift, markieren Sie jede Kopfhaut Zielpunkt auf den Patienten. Die Bewegungen mit der Neuronavigation Stift gemacht werden auf dem Fernsehschirm in Form von roten Linien projiziert werden.
  6. Setzen Sie die Spule über den dmPFC Ziel unter MRT-Führung mit Hilfe des Neurosystems. Zur Überprüfung sollte dieser Punkt liegen in der Nähe von 25% des Abstands von Nasion zu Inion. Seitlich. Ausrichten der Spule seitlich mit dem Griff abgewandten Halbkugel stimuliert werden. Regen Sie die linke Hemisphäre, dann neu orientieren die Spule um 180 ° um die rechte Gehirnhälfte stimulieren, die Aufrechterhaltung der Scheitelpunkt an der gleichen Stelle auf der Kopfhaut dmPFC Website.
  7. Sicherzustellen, dass der Kopfstelle für dmFPC bleibt in engem Kontakt mit der Spule selbst während der Behandlung. Stellen Sie sicher, dass der Patient und Bediener tragen Ohrenstöpsel oder andere Gehörschutz während der Behandlung.
  8. Für 10 Hz-Stimulation,mit einem Arbeitszyklus von 5 Sekunden auf 10 Sekunden aus insgesamt 60 Zügen (3000 Impulse) pro Hemisphäre pro Sitzung. Führen dieses Protokoll der links dann rechts Hemisphäre durch Ausrichtung der Spule seitlich, wie zuvor beschrieben 20.
    Hinweis: Die beschriebenen Protokoll für 10 Hz rTMS außerhalb internationalen Sicherheitsrichtlinien (Rossi et al., 2009). Es gibt Beweise für die Sicherheit 18,22.
  9. Für TBS Stimulation, verwenden Sie einen Arbeitszyklus von 2 Sekunden auf, 8 sec off für insgesamt 600 Impulse pro Halbkugel pro Sitzung. Führen dieses Protokoll der links dann rechts Hemisphäre durch Ausrichtung der Spule seitlich, wie zuvor beschrieben 20.
  10. Die rTMS Reizintensität adaptiv titriert nach oben von einem Anfangswert von 20% maximale Stimulationsintensität, damit der Patient, um die Schmerzen und Beschwerden im Zusammenhang mit der Kopfhaut rTMS in den ersten Sitzungen 23 assoziiert zu gewöhnen. Erhöhen Sie die Stimulationsintensität von 2-5% auf jedem Zug der Stimulation,als verträglich.
    1. Um die Verträglichkeit zu beurteilen, haben die Patienten Rate Schmerzen auf einer verbalen Analogskala (VAS) von 0 bis 10 (0 = kein Schmerz, 10 = Grenze der Verträglichkeit ohne seelische Belastung) nach jeder Folge von Stimulations geliefert wird.
  11. Beginnen Sie mit einer höheren Stimulationsintensität auf jeder Sitzung mit einem Niveau mit mäßigen Verträglichkeit (VAS 5-6) zugeordneten der vorherigen Sitzung, bis der Patient an der Zielintensität von 120% des ruhenden Kraftschwelle auf jeder Hemisphäre ab. Halten Sie einen verbalen Analogskala von weniger als 9 in ganz Behandlungen während dieser Titration. Titration wird in der Regel in 2-5 Tagen abgeschlossen.
  12. Überwachen Sie den Patienten für andere schädliche Wirkungen während der Behandlung.
    Hinweis: Die häufigste Behandlung unterbrechende nachteilige Wirkung ist ein syncopal Folge, während der ersten oder zweiten Tagung der Behandlung in ~ 1% der Patienten, die sich. Der Patient kann erzählen Gefühl schwindlig, schwach, oder desorientiert und kann vorübergehend (~ 10 sec) lose Bewusstsein. Regular, wiederholte Zuckungen oder post-Folge Verwirrung, die länger als ein paar Sekunden sollte nicht vorhanden sein, aber. Im Falle eines syncopal Folge, senken Sie die Kopfstütze auf dem Stuhl, wenn möglich und ermutigen den Patienten, bis gewonnen zu bleiben. Die Sitzung kann gehen, wenn der Patient erholt und bereit sind, gehen nach einigen min.
  13. Überwachen Sie den Patienten für einen generalisierten tonisch-klonischen Anfall während der Behandlung.
    Hinweis: Diese Ereignisse sind selten, und wir haben nicht einen Anfall in ~ 8.000 Sitzungen dmPFC-rTMS bisher beobachteten über> 200 einzelnen Patienten. Regelmäßige, rhythmische, kräftig zuckenden Bewegungen nachhaltig 10-40 sec, zunächst um 3 Hz und immer immer weniger schnelle, begleitet von Teilnahmslosigkeit, deuten auf Beschlagnahme nicht Synkope. Jedoch können die beiden schwierig, für einen ungeübten Beobachter unterscheiden.
    1. Verwenden Sie Video-Überwachung bei allen Behandlungen, so dass der Folge durch eine neurologis überprüft werdent bei anschließender Bewertung, falls erforderlich. Im Falle einer solchen Folge, gelten Standardergreifung Erste-Hilfe-Maßnahmen, einschließlich die den Bereich löschen von Objekten mit dem Potenzial, zu Verletzungen führen, indem die Patienten auf dem Boden, wenn möglich, oder Absenken der Behandlungsstuhl in die horizontale Position, wenn nicht, legt die Patienten auf der linken Seite, wenn möglich, wodurch eine klare Atemwege, und sicherzustellen, dass jemand mit dem Patienten verbleibt, bis die Beschlagnahme beendet und die Person gewinnt volle Aufmerksamkeit.
    2. Rufen Sie Notdienste, wenn die Beschlagnahme nicht nach ~ 60 Sek Selbst beenden.

6. Clinical Data Collection

  1. Sammeln standardisierten selbst berichteten Fragebögen zu Beginn der Studie, wöchentlich während der Behandlung und Follow-up (z. B. 2, 4, 6, 12, und 26 Wochen nach der Behandlung). Stellen Sie folgende Selbstberichtsdaten: Beck Depression Inventory (BDI-II) 24 und Beck Anxiety Inventory 25 auf einer täglichen Basis in ganz treatment.
  2. Sammeln Depression Schwere Partituren über die Kliniker bewerteten 17-Punkte umfassenden Hamilton Depression Rating Scale für ein Tor 26 (HAMD 17) an der Grundlinie, wöchentlich während der Behandlung und nach 2, 4, 6, 12 und 26 Wochen nach der Behandlung in Follow-up.

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Representative Results

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In früheren Arbeiten wurde HAMD 17 als Maß für die Behandlung angesprochen haben für 10 Hz-rTMS dmPFC. Tabelle 1 zeigt die vor und nach der Behandlung HAMD 17 Punkte in einer zuvor veröffentlichten Fallserie 27 verwendet. Unter allen Themen, Vorbehandlung HAMD 17 Stand 21.66.9, die deutlich von 4.331% bis 12.58.2 post-rTMS (t 22 = 6,54, p <0,0001) 27 verringert. Mit Hilfe eines Remissionskriterium HAMD 17 ≤7, 8 von 23 Probanden nach der Behandlung überwiesen. Tabelle 2 zeigt die vor und nach der Behandlung BDI-II-Scores in der gleichen Fallserie 27. Vorbehandlung BDI-II war 32.59.9 und deutlich von 34.231.7% auf 22.012.8 post-rTMS verringert (t 22 = 5,11, p <0,001). HAMD 17 und BDI-II-Prozent-Verbesserung wurde korreliert, um festzustellen, ob die gleichen Probanden reagierten auf beiden Maßnahmen (r = 0,72, p = 0,0001).

Adaptive titratIons in einer größeren Teilmenge von 47 Patienten, die MDD 10 Hz dmPFC-rTMS 23 gemeldet. In einer Fallserie, die diese Untergruppe von Patienten enthalten ist, erreicht die Zielpersonen Reizintensität in 0.91.8 Sitzungen und waren in der Lage, eine ganze rTMS-Sitzung an der vorgesehenen Intensität bei 4.53.7 Sitzungen 23 abzuschließen. Adaptive Titration wurde nicht auf die Behandlung verbessert korreliert.

Ein Vergleich der TBS bis 10 Hz dmPFC Stimulation wurde vor kurzem in einer neuen 185-Thema Diagramm Bewertung 18 durchgeführt. Ergebnisse unterschieden sich nicht signifikant zwischen den Gruppen. Auf der HAMD 17, hatte 10 Hz Patienten eine 50,6% Response und 38,5% Remissionsrate, während TBS Patienten eine 48,5% Reaktion und Remissionsrate 27,9%. Auf der BDI-II, hatten die Patienten eine 10 Hz 40,6% einen Antwort 29,2% Remissionsrate, während TBS Patienten eine 43,0% Reaktion und 31,0% Remissionsrate 18.

Betreff # Vorbehandlung HAMD Nachbehandlung HAMD % Verbesserung
11 21 1 95,24
6 18 2 88.89
4 28 4 85.71
2 12 2 83.33
9 22 4 81.82
25 19 4 78.95
12 20 5 75.00
10 20 5 75.00
14 14 4 71.43
16 26 10 61.54
7 19 8 57,89
24 17 9 47.06
3 19 11 42.11
8 21 14 33,33
5 36 24 33,33
17 23 16 30.43
15 37 27 27.03
23 12 9 25.00
19 28 21 25.00
13 29 22 24.14
1 12 10 16,67
21 13 12 7.69
18 23 22 4.35
22 21 22
20 22 24 -9,09
Bedeuten 21.28 11,68 46.28
Standard Dev. 6.68 8.24 31.81

Tabelle 1: Einzelgegenstand HAMD 17 Werker, mit Baseline und nach der Behandlung HAMD 17 Noten.

Betreff # Pre-rTMS BDI Post-rTMS BDI % Verbesserung
11 26 3 88,46
6 21 4 80,95
4 45 9 80.00
2 17 4 76,47
16 36 13 63,89
5 35 17 51.43
3 30 15 50.00
12 26 14 46.15
14 22 12 45,45
1 33 19 42.42
10 34 20 41.18
23 32 19 40.63
9 22 15 31,82
15 57 40 29,82
19 38 28 26.32
7 25 22 12.00
18 45 41 8.89
20 45 43 4.44
17 25 24 4.00
13 44 44 0.00
22 36 37 -2,78
21 30 32 -6,67
8 24 31 -29,17
Bedeuten 32.52 22.00 34.16
Standard Dev. 9.86 12,83 31,70
TTEST 3.99713E-05 </ Td> 5,114221135

Tabelle 2: Einzelgegenstand BDI-II Verbesserung, mit der Grundlinie und nach der Behandlung BDI-II-Scores.

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Discussion

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Hier wurde MRI-geführte dmPFC-rTMS für behandlungsresistente MDD angewendet. Im Allgemeinen wurde rTMS an diesem Standort gut vertragen, mit milden Kopfhaut Beschwerden und Schmerzen an der Stelle der Stimulation, die mit Hilfe der adaptiven Titration angemessen verwaltet wurde. In Open-Label-Studien und einer Karte schreiben, sowohl 10 Hz und Theta-Burst-Stimulation führte zu einer signifikanten Verbesserung der depressiven Schwere wie von der HAMD 17 und BDI-II gemessen.

Es gibt zwei kritische Schritte erwähnenswert, in der rTMS Behandlungsverfahren für eine optimale dmPFC Stimulation. Erstens ermöglicht eine optimale Stimulation der tieferen Strukturen im medialen präfrontalen Kortex 28 eine abgewinkelte, Doppelkonusspule. Im Vergleich zu den niedrigeren absoluten Zweitens ist eine Behandlung Stimulationsintensität von 120% ruht Motorschwelle in dieser medialen Website gut verträglich und ohne schwerwiegende unerwünschte Ereignisse, trotz der relativ hohen Intensität des angelegten Stimulation in absoluten ZahlenIntensitäten für herkömmliche DLPFC-rTMS erforderlich. Das gleiche Intensität scheint auch für TBS-Protokolle mit dmPFC-rTMS werden sicher und verträglich, trotz der deutlich niedrigeren Werten von 80% aktiven Motorschwelle häufiger mit TBS 18 verwendet. Wie bereits erwähnt, wird erhebliche Schmerzen und Beschwerden mit vorderen medialen präfrontalen Stimulation bei höheren Intensitäten 29 verbunden. Adaptive Titration wurde schnell und erfolgreich zu aide in rTMS bedingten Beschwerden Anpassung verwendet. In Summe kann die Verwendung eines abgewinkelten rTMS Spule und relativ hohen Stimulationsintensität (mit adaptive Titration) für tieferes Eindringen der Stimulation des medialen präfrontalen und cingulären Kortex zugrunde liegenden 28 zu ermöglichen, ohne dass höhere Risiken der Beschlagnahme von unerträglichen Schmerzen Kopfhaut.

Neuronavigation wird oft für eine präzise individuelle anatomische Kennungsmarken für die Coil Vertex Platzierung verwendet. Ein Problem bei MRI-geführte Neuronavigation ist jedochdass es möglicherweise lässt die Funktionszusammenhänge der gewünschten Stimulationsziel auf andere Hirnregionen für anatomische Besonderheit über Themen. Tatsächlich gibt es erhebliche funktionelle Konnektivität Variabilität in Verbindung Kortex gefunden, darunter Regionen präfrontalen Kortex, die Wirksamkeit der Behandlung 30 behindern. Beispielsweise verwendet eine aktuelle Studie Ruhezustand funktionelle Konnektivität zu zeigen, dass links DLPFC-rTMS die Wirksamkeit der Behandlung in MDD war abhängig von links DLPFC Konnektivität zum subgenual cingulären Cortex 31. Patienten, die mit linken DLPFC-rTMS verbessert tendenziell funktionelle Konnektivität zwischen dem DLPFC und subgenual Cingulum bei Studienbeginn antikorreliert sind. Daher könnte Ruhezustand funktionelle Konnektivität genutzt werden, um weiter zu optimieren Zielplatzierung und mögliche Biomarker, sobald die funktionellen Eigenschaften der Reaktion identifiziert 32.

Eine wichtige Einschränkung der rTMS als eine Behandlung ist, dass es unklar ist, wie bestimmte Stimulationsparameter beeinflussen seine Behandlungswirksamkeit. Es gibt erhebliche Schwankungen in den Parametern der konventionellen linken DLPFC Stimulation für MDD über Studien, und es gibt auch immer mehr Hinweise von erheblicher interindividuelle Variabilität in, wie einige rTMS Parameter beeinflussen kortikale Erregung und Hemmung oder die Wirksamkeit der Behandlung 33,34. Beispielsweise sind die Effekte der 10 Hz-Stimulation an Kraft evozierten Potentials (MEP) wurde kürzlich gezeigt, erheblich in Probanden variieren, wobei einige zeigt verringert anstatt erhöht in MEP Festigkeit nach Stimulation 35. Andere rTMS Behandlungsparameter, die möglicherweise erfordern weitere Optimierung (oder Individualisierung), um die Wirksamkeit der Behandlung zu maximieren die Anzahl der Impulse pro Sitzung, die Anzahl der Sitzungen pro Tag, Stimulationsintensität und der Arbeitszyklus (wie viele Sekunden Stimulation an und aus pro Zyklus) .

Es gibt also allgemeine Einschränkungen rTMS als Behandlung. Dazu gehören die logistischen Anforderungen von Patienten, mehrere Besuche in Krankenhaus für die Behandlung, begrenzter Zugang zu Behandlung für Patienten in abgelegenen Gebieten treffen, die hohen Kosten der Behandlung (> $ 250 pro Sitzung) mit konventionellen Parametern, und die geringen Mengen der Patienten, die sein können, pro Gerät unter Verwendung herkömmlicher Parameter (1-2 pro Std höchstens) behandelt. Parameteroptimierung kann helfen, einige dieser Probleme in Zukunft anzugehen. Andere Formen der nicht-invasive Stimulation, wie die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS), kann auch kommen, um als preiswerte Alternative zum rTMS, geeignet für den Einsatz zu Hause und nicht in der Klinik 36 dienen.

Trotz der technischen Beschränkungen, ist dmPFC-rTMS klinisch vielversprechend für behandlungsresistente MDD. rTMS und dmPFC-rTMS insbesondere auch zu sondieren, um eine vielversprechende Option in anderen Medikamenten-resistente psychiatrischen Erkrankungen einschließlich Essstörungen 10 sein 37 und post-traumatische Belastungsstörung 38. Ermittlung bewährter Behandlungs Kandidaten für diese Erkrankungen erfordern andere als traditionelle Symptom-basierten diagnostischen Klassifikationsschemata zusätzliche Werkzeuge - insbesondere Neuroimaging. Erfassen Patienten gebende Daten vor und nach der Behandlung erlaubt die Identifizierung von potentiellen biologischen Vorbehandlung Prädiktoren und Mechanismen der Behandlung angesprochen. Dorsomedialen und subgenual cingulären Ruhezustand funktionelle Konnektivität als potentielle Prädiktoren auf die Behandlung angesprochen haben 27 identifiziert. Zusätzlich graphentheoretischen Maßnahmen wie Between Zentralität hat sich gezeigt, dmPFC-rTMS Responder und Non-Responder an der Grundlinie zu unterscheiden, basierend auf Unterskalen für hedonistische Reaktionen 23. Neuroimaging weist auch auf Mid-cingulären Cortex und Thalamus dorsomedial Ruhezustand funktionelle Konnektivität Veränderung, die auf die Behandlung res korreliert vorderenponse 27. In der Summe kann funktionelle Bildgebung ein nützliches klinisches Werkzeug werden als potentielle Prädiktoren und Mechanismen der Behandlungserfolg identifiziert.

Da aktuelle dmPFC-rTMS Studien haben eine Open-Label-Design verwendet wird, sollte die zukünftige Ausrichtung der Schaffung eines scheinkontrollierte Studie zu seiner therapeutischen Wirksamkeit in MDD gegen Schein und konventionellen Stimulation zu bewerten sind. , Die Schaffung eines überzeugenden scheinLenker ist jedoch technisch anspruchsvoll, vor allem für die Simulation von somatosensorischen oder nozizeptiven Empfindungen sowie zeugend blendete die rTMS 39 Techniker. In einer aktuellen Metaanalyse, waren mehr als die Hälfte der Patienten in der Lage, ihre Behandlung Arm 39 richtig erraten. In einer weiteren Metaanalyse waren Placebo-Effekte groß, aber vergleichbar mit Escitalopram Studien 40. Zukünftige Studien mit rTMS Schein Arm sollte ein Design, das alle sensorischen Aspekte der rTMS-Adressen für den Patienten und den Techniker prüfen. Nonetheweniger, vermehren Magnetstimulation Techniken durch TBS 41, Grundieren Stimulation 42 oder Zusatz kognitive Verhaltenstherapie 43 oder Pharmakotherapie 44 kann auch dazu beitragen, die therapeutische Wirkung der rTMS zu optimieren. TBS insbesondere das Potenzial hat zu erheblichen Verbesserungen der Behandlungsdauer und damit in Patientenzahlen, die Zugriffszeit und die Behandlungskosten zu erreichen, während eine gleichwertige Ergebnisse viel länger herkömmlichen Protokollen 18,45.

Zusammenfassend ist rTMS des dmPFC ein vielversprechender neuer Ansatz zur therapeutischen Hirnstimulation bei therapieresistenten MDD. Durch Einarbeiten der Verwendung einer MRI-geführten Neurosystem, einem fluidgekühlten, 120 ° abgewinkelt Stimulationsspule, eine hohe Intensität der Stimulation und einer adaptiven Titrationsschema kann dmPFC-rTMS sicher und genau zu tiefen Zielen im medialen präfrontalen Kortex zuge . Da diese Regionen sind von zentraler Bedeutung für die Pathophysiologie von zahlreichen NeuroPychiatric Störungen, kann dieser Ansatz vielversprechende Anwendungen nicht nur für MDD, sondern auch für eine Vielzahl von anderen psychiatrischen Erkrankungen, die resistent gegen Standard-Behandlungen sind.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
3T GE Signa HDx Scanner GE n/a
Visor 2.0 Neuronavigation System ANT Neuro n/a
MagPro R30 Stimulator MagVenture n/a
Cool-DB80 Coil MagVenture n/a

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Fitzgerald, P. B., Fountain, S., Daskalakis, Z. J. A comprehensive review of the effects of rTMS on motor cortical excitability and inhibition. Clinical Neurophysiology. 117, 2584-2596 (2006).
  2. Pascual-Leone, A., Gates, J. R., Dhuna, A. Induction of speech arrest and counting errors with rapid-rate transcranial magnetic stimulation. Neurology. 41, 697-702 (1991).
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MRI-geführte dmPFC-rTMS zur Behandlung behandlungsresistente Major Depressive Disorder
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Dunlop, K., Gaprielian, P., Blumberger, D., Daskalakis, Z. J., Kennedy, S. H., Giacobbe, P., Downar, J. MRI-guided dmPFC-rTMS as a Treatment for Treatment-resistant Major Depressive Disorder. J. Vis. Exp. (102), e53129, doi:10.3791/53129 (2015).More

Dunlop, K., Gaprielian, P., Blumberger, D., Daskalakis, Z. J., Kennedy, S. H., Giacobbe, P., Downar, J. MRI-guided dmPFC-rTMS as a Treatment for Treatment-resistant Major Depressive Disorder. J. Vis. Exp. (102), e53129, doi:10.3791/53129 (2015).

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