Abstract
גירוי המגנטי transcranial חוזר (rTMS) נעשה שימוש נרחב עבור מספר תנאי נוירולוגיות, כפי שהוא צבר הכרה על ההשפעות הטיפוליות הפוטנציאל שלה. רגישות המוח הוא הלא פולשני מווסתת על ידי rTMS, ו rTMS לאזורי השפה הוכיח מבחינת השלכותיה על הטיפול של אפזיה. בפרוטוקול שלנו, אנו שואפים לגרום אפזיה וירטואלי מלאכותי בנבדקים בריאים ידי עיכוב אזור ברודמן 44 ו -45 באמצעות TMS neuronavigational (nTMS), ו F3 של מערכת EEG הבינלאומי 10-20 עבור קונבנציונאלי TMS (cTMS). כדי למדוד את מידת אפזיה, שינויים בזמן כתגובה מראש משימת שמות תמונה ופוסט גירוי נמדדים ולהשוות עיכוב זמן תגובה בין nTMS ו cTMS. דיוק של שיטות גירוי השנייה TMS מושווה על ידי חישוב ממוצע Talairach הקואורדינטות של היעד לבין הגירוי בפועל. עקביות של הגירוי באה לידי ביטוי בטווח השגיאה מהיעד. מטרת סטו זהdy היא להדגים שימוש nTMS ולתאר את היתרונות והמגבלות של nTMS בהשוואה לאלו של cTMS.
Introduction
גירוי מגנטי חוזרים transcranial (rTMS) הלא פולשני מפעיל מעגלים עצביים במערכת העצבים המרכזית ואת הפריפריה. 1 rTMS מודולציה לרגשנות המוח 2 ויש לו השפעות טיפוליות פוטנציאליים בכמה תנאים פסיכיאטריות ונוירולוגיות, כגון חולשה מוטורית, אפזיה, הזנחה, וכאב . 3 אתרי היעד עבור rTMS מלבד הקורטקס המוטורי מזוהים כמקובל באמצעות המערכת הבינלאומית 10-20 EEG או על ידי מדידת מרחקים מן ציוני דרך חיצוניות מסוימות.
עם זאת, בין פרט הבדלים בגודל, אנטומיה, ומורפולוגיה של קליפת המוח אינם נלקחים בחשבון, מה שהופכים יעד אופטימלי לוקליזציה מאתגרת. 3 סוגיה נוספת קריטית עבור יישומי rTMS היא הצרימה בין המיקום של הסליל המגנטי באזור קליפת המוח של גירוי מיועד.
אופטית במעקב נוירוכירורגיה ניווט יש expיישומים זה anded להקיף בתחום מדעי המוח הקוגניטיביים כולל rTMS להדרכה של הסליל המגנטי. מערכת neuronavigational מסייעת בזיהוי מבני היעד האופטימלי עבור rTMS. 4,5 סטייה כזו במיצוב סליל על אזור היעד מתרחשת לעתים קרובות עם השיטה המקובלת אימוץ מערכת EEG 10-20, וזה צפוי להיות להתגבר על ידי neuronavigation.
פרוטוקול מחקר זה מדגים שיטה לגרום אפזיה וירטואלי בנבדקים בריאים ידי rTMS neuronavigational מיקוד אזור ברוקה, באמצעות מיפוי אנטומי הפרט. מידת אפזיה וירטואלית במונחים של שינוי זמן תגובת שמות תמונה נמדדת בהשוואה לאלו משיטת הגירוי הקונבנציונלית. השיטה מונחה neuronavigation יש דיוק גבוה להעברת פולסים מגנטיים למוח, ולכן היא צפויה להפגין שינוי קליני גדול יותר מזה של השיטה המקובלת. מטרת הרבעה זוy היה להציג שיטה מדויקת ויעילה יותר של גירוי עבור חולים עם אפזיה הגדרה קלינית.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
הצהרת אתיקה: מחקר זה אושר על ידי דירקטוריון הסקירה המוסדי של חולים עיוורים.
1. חומרים הכנת (טבלה 1)
- השתמש בציוד TMS עם תפוקה מקסימלית של 3.0 טסלה ספק כוח של 5A 200-240 Vac 50/60 הרץ ברוחב הדופק של 350 μsec.
- רוכשת נח סף מנוע (RMT) בכל מקצוע ידי אלקטרומיוגרפיה (EMG) כדי לקבוע את המנוע עורר (MEP) פוטנציאל באמצעות מערכת TMS לבין אלקטרודה הפעילה (ראה שלב 3.1 לפרטים נוספים). הגדר את RMT כמו עוצמת הפרט עבור פרוטוקול המחקר TMS בפועל (איור 1).
הערה: מערכת neuronavigational כוללת מסך מחשב, גשש סובייקטיבית, גשש סליל, מצביע, בלוק כיול, מצלמה, ואת כיסא TMS מערכת ישיבה. (איורים 2 - 4) - השתמש בתוכנית Superlab להקים את התמונה שמות משימה ולהציג הגירוי לנושאים לבחון את מידת Virtu המושרהאפזיה al.
- שיא זמן תגובה עבור כל תמונה באמצעות מערכת הקלטת קול, מתוארת בפירוט רב יותר בשלב 4.
- לנתח חביון ומשך תגובת שמות תמונה על ידי מערכת ניתוח קול, מתוארת בפירוט רב יותר בשלב 4.
2. בדיקת מערך המחקר
- השתמש rTMS כדי לגרום אפזיה וירטואלי.
- שאל את הנושא כדי לבצע את המשימה שמות תמונה, מתוארים בפירוט רב יותר במשימה שמות בשלב 4. תמונה.
- החל משני rTMS מונחה neuronavigation (nTMS) או rTMS קונבנציונאלי (cTMS) במהלך המשימה שמות תמונה. הפרטים של cTMS מתוארים שלבי 5.3.2 ו -5.5.
- מדוד את זמן תגובה ואת שיעור שגיאה עבור תמונת שמות ולהשוות את התוצאות בתנאי שניהם, כפי שמתואר בפירוט רב יותר בשלב 4.
3. הכנת פרוטוקול TMS
- לקבוע RMT
- מניחים את האלקטרודה פעילה על הגב הראשון שמאלשריר terosseous (FDI).
- לספק 10 גירויים רצופים לאזור M1 התקין במרווח 4-6 שניות interstimulus, בדיקת ההתכווצות של שריר FDI עזב.
- לקבוע הנושא של RMT באמצעות עוצמת TMS המינימלי שבו משרעת MEP שיא-לשיא של יותר מ 50 UV מיוצר לפחות חמש פעמים.
- מיפוי TMS
- השג תהודה מגנטית T1-weighted ברזולוציה גבוהה (MR) תמונות אנטומי באמצעות סורק MR 3-T של הנושא עבור השימוש במערכת neuronavigational. הפרמטרים עבור סריקת MRI מסוכמים בטבלה 1.
הערה: מעביר את תמונות MR המוח לתכנית neuronavigation, שבונה מחדש את curvilinear המוח והעור של כל אדם באמצעות הדרכה האנטומי של השליך הקדמי (AC) ו השליך אחורי (PC), כפי שמוצג באיור 5.- משחזר את מבנה העור
- השג את הקובץ של MR המוח של הנבדקתמונת ההדמיה הדיגיטלית רגילה ותקשורת ברפואה (DICOM). פוּרמָט. המר את התמונה MR על ידי בחירת "המחקר להמיר". בחר את תיקיית החיפוש שממנו הקובץ מועבר למחשב neuronavigation. סוג המרה צריך להיבחר על ידי סוג DICOM לשמש בתכנית neuronavigation.
- מעביר את קובץ DICOM למחשב שבו תכנית neuronavigation מותקנת. ליישם את תכנית הניווט. סמל ברירת המחדל הוא "אנטומי". עבור שיא חולה חדש, בחר באחת קבצי תמונת DICOM.
- לחץ על "רווחי אטלס". שלב זה הוא להגדיר את נקודת ההתייחסות לשחזר כל תמונה. לחץ "חדש" ב dropbox ולהגדיר את המבנה האנטומי התייחסות ידי לחיצה על "ידני (תיבת AC-PC)".
- מצא את AC של המטופל של כפיס המוח, רק קו האמצע של שתי ההמיספרות להציב מול העמודים של fornix. מארק AC על התמונה MR ולחץ על "להגדיר AC".
- מצא את המחשב של המטופל, את קו האמצע של שתי ההמיספרות בהיבט הגבי של הקצה העליון של אמת המוחין. מארק PC על התמונה MR ולחץ "PC להגדיר".
- לחץ על "שחזור" על מנת להפוך את מבנה העור. לחץ "חדש" ב dropbox לבחור "עור". הגדר את טווח לשיקום על תמונות MR. הקפד לכלול את הגולגולת כולה עם קצה האף בשתי האוזניים.
- לחץ על "עור מחשוב" במבנה החדש. המתן עד לסיום התהליך מתבצע. בתום תקופת בניית עור, מורפולוגיה העור אמורה להיות מוצגת.
- בחר "curvilinear המוח מלא" בסעיף "שחזור" כדי לשחזר את הבאה curvilinear המוח 3.2.1.1. בדומה לשלב הקודם, מגדיר את הטווח לשיקום על תמונות MR המכילות את קצה האף. לחץ "curvilinear המחשוב". curvilinear מוח מלא אמור להיות מוצג לאחר השלמת הבנייה.
- משחזר את מבנה העור
- סמן את nasion, קצה האף, ושניהם tragus לרשום את ציוני דרך אנטומיים. צעד זה הוא להתאים את נקודת אנטומיים בין המטופל לבין מבנה העור המשוחזר לתצורה של המיקום היחסי של היעד על קליפת המוח (איור 6).
- לחץ על הסמל "לנדמרק". כדי להגדיר את ציון הדרך, לסמן את nasion (נקודה בין האף והמצח, בצומת של עצמות אף) על מבנה העור הממוחשב. רשמו אותה על ידי לחיצה על "חדש" ולאחסן אותו כ- "1 לנדמרק"
- סמן את האף עצה לאחר ההרשמה nasion כמו ציון דרך 1. לרשום את קצה האף על ידי לחיצה על "חדש" ולאחסן אותו כמו "לנדמרק 2"
- סמן כל tragus על מבנה העור. Tragus הוא הרוממות הקטנה והמחודדת של האוזן החיצונית, ממוקמת מול קונצ'ה. הירשם כל tragus לאחר סימון ולחיצה ציוני דרך "חדש". עבור פרוטוקול זה, tragus הנכונה היא registered כמו "3 לנדמרק" והשמאל רשום "4 לנדמרק".
- שים את רצועת הראש עם גשש סובייקטיבי על ראשו של המשתתף. כייל את גשש סליל עם בלוק כיול של מערכת ישיבה ניווט בכל מפגש לכל נושא. ודא מזהה מצלמת הניווט והצגת כל מערכת המעקב של הנושא, הכיסא, הסליל, ואת המצביע על מסך המחשב לפני שתמשיך.
- כיול הסליל עם מערכת הישיבה.
- כייל את גשש סליל לפני כל גירוי nTMS. בתפריט המחשב הראשי, בחר "חלון". לחץ על "כיול סליל TMS" ב Dropbox. לחץ על "כיול חדש". בפגישה השנייה, בחר בשם הסליל בשימוש לראשונה ולחץ על "לכייל מחדש".
- מניח את סליל TMS על אחורי נקודת רמה לחסום כיול. הקפד הסליל הוא אופקי להציב. בדוק כימצלמה מזהה הן בלוק כיול גשש סליל (מוצג ירוק). לאחר מכן, לחץ על "התחל ספירה לאחור כיול", וכן 5 שניות של ספירה לאחור תחלנה. החזק את הסליל עדיין במהלך הספירה לאחור.
- כיול הסליל עם מערכת הישיבה.
- השג תהודה מגנטית T1-weighted ברזולוציה גבוהה (MR) תמונות אנטומי באמצעות סורק MR 3-T של הנושא עבור השימוש במערכת neuronavigational. הפרמטרים עבור סריקת MRI מסוכמים בטבלה 1.
4. תמונה Naming משימות
- הגדר את תוכנית שמות תמונה להציג כל גירוי עבור 3,000 msec לפני המעבר באופן אוטומטי על התמונה הבאה.
- שאל את המשתתף שם את התמונה כפי שהוצגה בדייקנות ובמהירות אפשרית.
- זמן תגובה מדוד (חביון מ pop up של הגירוי על המסך לקול הראשון שנעשה על ידי המשתתף) עבור כל תמונה על ידי איתור לקול שמשמיע הנושא דרך מיקרופון האוזניות באמצעות תכנית ניתוח קול החופשית.
- תמונות ארבעים שבמסע שם אורך ומגזרי של שתיים עד שלוש ממסד נתוני התמונה של הגרסה הקוריאנית של בוסטון Naming מבחן (K-BNT) מוצגות על המסךגירוי לפני ואחרי, כמו במחקר על ידי קים et al., (2014).
5. TMS מיפוי פרוטוקול
- Deliver1 גירוי הרץ בעצימות של 90% של RMT במשך 10 דקות, עם סך של 600 פולסים TMS.
- החזק את tangentially סליל דמות ושמונה לגולגולת עם סליל אוריינטציה בניצב אל המטרה.
- מיפוי TMS (איור 7)
- זהה את gyrus חזיתית הנחה אנטומיים (IFG) מבוססת על פני השטח של המוח המנורמל עבור nTMS.
- רשום את הממשלה העתידית כיעד nTMS.
- לחץ על "יעד" ולחץ על "מטרות גדר". סמן את הממשלה העתידית על חלון המציג את curvilinear המוח. להציב מטרות מפורטות מושג על ידי מיקוד כל תמונות MR רוחביות sagittal. שמור את הנקודות כמו "מסלול".
- הירשם ציונים עם קרקפת הנושאים.
- לחץ "Sessions" למיפוי. לִיצוֹרהפעלה חדשה על ידי בחירה "מפגש מקוון" ב dropbox החדש. חלון "מושב 1" נוצר, שבתוכה סמל ברירת המחדל הוא "מיקוד". בחר את שם היעד ששמרת בשלב 3.2.2.2. (בחר "מסלול 1"). לחץ על הכפתור "הוסף", ולעבור לשלב הבא.
- לחץ על "רישום". צעד זה הוא להתאים את curvilinear המוח המשוחזר עם הנושא. ציון הדרך הרשום בשלב 3.2.2.1. משמש להתאמת נקודת אנטומי עם המבנה האנטומי של ממש.
- ודא שהמצלמה מזהה הן לפוינטר, גשש הנושא, מוצגים בצבע ירוק. צבע על nasion של הנושא עם המצביע. לחץ "% לדוגמא ועבור לבאה לנדמרק". צבע על קצה האף של הנושא לטעום אותו. חזור על הפעולה עד שכל ארבעת ציוני דרך הם מתאימים.
- רשום את הממשלה העתידית כיעד nTMS.
- מניח את הסליל על F3 של 10-20 מערכת EEG הבינלאומי 7 עבור cTMS.
- זהה את gyrus חזיתית הנחה אנטומיים (IFG) מבוססת על פני השטח של המוח המנורמל עבור nTMS.
- תסתכל על המסך כדי להבטיח את הסליל הוא על היעד הרצוי נשמר לאורך כל הליך nTMS. המסך צריך להציג את פני שטח המוח של הנבדק, ליעד מיועד, ואת הסליל, כמו גם מגוון השגיאה כמו הסליל מתרחק מהיעד שמוצג על ידי העין של השור (איור 8). בהתייחסו המסך, המפעיל מתאים את הסליל על היעד כפי שהוא התרחק.
- בצע nTMS מעל למטרה הרשומה
- לחץ על "בצע" על המסך לאחר ההרשמה מציוני הדרך של הנושא כפי שמתואר בשלב 5.3.1.1. כדי לשנות את הגדרת ברירת המחדל של המצלמה לזהות את המצביע, לבחור את שם הסליל שנשמר במהלך שלב 3.2.3.1. בתחתית ה- dropbox "נהג". ודא שהמצלמה מזהה הן גשש נושא גשש סליל.
- בדוק כי המסך מציג את המרחק היחסי ואת הזווית של סליל TMS מהיעד הרשום (IFG). אם הסליל מתרחק היעד,המרחק מסומן באדום, ואילו זה מסומן בירוק כאשר הסליל נמצא בטווח היעד שלהם. נסו להשיג את הזווית בין סליל ואת היעד כמו עין של שור ככל האפשר.
- בצע nTMS מעל למטרה הרשומה
- סובב את המסך במרחק ממפעיל עבור הליך cTMS כדי לספק את TMS בעיוורון. הסליל נשמר כפי שהיה בתחילת הפגישה.
6. קליטת נתוני Topograhic
- שמור מיקום סליל לכל גירוי על ידי לחיצה על כפתור "הקלט" ידני בשלט רחוק.
- לאחר קלטת כל גירוי, רוכש Taliarach קואורדינטות x, y, z עבור הקרבן המיועד ומצוי באזור המגורה.
- מתארים את הקואורדינטות על מוח מנורמל אחת באמצעות תוכנית עיבוד תמונה חופשית (MRIcro, http://www.mccauslandcenter.sc.edu/mricro/mricro/index.html).
- רוכשת מקבילה אזורים במוח אנטומיים, כולל באזור ברודמן, גרםyrus, האונה, ותוויות האונה באזור אל talairach קואורדינטות באמצעות תוכנית תיוג freeware (Talairachclient, http://www.talairach.org/client.html).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
קים et al. הפגינה השפעה מעולה יותר של TMS עם הדרכת מערכת neuronavigational לעומת השיטה המקובלת הלא לנווט באמצעות פיזור פחות גירוי וגירוי מוקדי יותר לאזור M1 התקין, 8 כפי שמוצגת באיור 9. עדות נוספת לתמיכת שילוב מערכת neuronavigational עם TMS מודגם על ידי ניסוי מוצלב אקראי לגרום אפזיה וירטואלי בנבדקים בריאים ידי מיקוד אזור ברודמן 44 ו -45 עבור nTMS ו F3 של מערכת EEG הבינלאומי 10-20 עבור cTMS. 9
קים ואח cTMS ו nTMS לעומת ב -16 נבדקים בריאים על ידי ביצוע צעדים.; זמני תגובת תמונה שיום משימה נמדדים לפני ואחרי כל פגישה של גירוי, את קואורדינטות שטח Talairach הממוצעות של לוקליזציה של גירוי, ואת יחסי טווח שגיאה אל המטרה (
הבדלים משמעותיים אלה בקבוצת nTMS היו מושרה על ידי הדיוק הגבוה של הלידה הדופקת TMS אל היעד המיועד ידי צמצום המרחק בין היעד לבין הסליל כאשר מונחה על ידי neuronavigation, ובכך לייצר תוצאות משמעותיות יותר בהשוואה לאלו של השיטה המקובלת. מיקום מדויק של הסליל על היעד הוא קריטי להפקת תוצאות אפקטיביות קליני. תוצאות מעל לתמיכת שימוש הדרכת neuronavigational בעת החלת rTMS.
.within-page = "1"> 
איור 1: גירוי מגנטי Transcranial (TMS) מערכת Electromyography (EMG) מכונת רוכשת סף מנוחה מוטורי (RMT)
האזור הנכון M1 מגורה עם אלקטרודה הפעיל על שריר interosseous הגבה הראשון השמאלי כדי לקבוע RMT אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 2:.. ציוד הגדרה עבור מערכת ניווט גירוי מגנטי Transcranial (TMS) כיסא, מצלמה ניידת, ומסך מחשב עם ציוד TMS כלולים אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
"Jove_content" FO: keep-together.within-page = "1"> 
איור 3:.. הכנת חומרי תמונה של גשש סליל, מצביע, וכל גשש סובייקטיבית אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 4:. כיול בלוק עם סליל Tracker זה מאפשר לתוכנית כדי לאתר את המיקום היחסי של גירוי מגנטי transcranial (TMS) סליל. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 5: Reconstruc טד המוח Curvilinear ידי תכנית Neuronavigation. לאחר התהודה המגנטית למוח תמונות MR מועברות לתכנית neuronavigation, את curvilinear ועור המוח משוחזר באמצעות השליכה קדמית (AC) ו השליך אחורי (PC). נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של נתון זה.
איור 6:.. האנטומי ציוני דרך עבור ניווט Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) ציוני דרך אנטומיים, nasion, קצה האף, ושניהם tragus מסומנים באמצעות המצביע אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
45 / 53345fig7.jpg "/>
איור 7:.. גירוי מגנטי Transcranial (TMS) מיפוי gyrus חזיתית נחות TMS הניווט מונחה (משמאל) F3 של המערכת הבינלאומית 10-20 עבור קונבנציונאלי TMS (מימין) מוגדרים כדי לעורר את היעד אנא לחץ כאן לצפייה גרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 8:. תצוגה Neuronavigation במהלך גירוי מגנטי Transcranial ניווט מונחה (nTMS) משטח המוח של הנבדק מציג מסך, מיועד היעד, סליל, וטווח שגיאה. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
ftp_upload / 53,345 / 53345fig9.jpg "/>
איור 9:. פחות נפיץ של גירוי גירוי מיקוד נוסף עם ניווט ההשוואה של השיטה המקובלת הלא בקש (משמאל) עם הדרכת ניווט (מימין) מדגים פיזור פחות של הגירוי וגירוי מוקדי יותר של אזור M1 הנכון באמצעות ניווט גירוי מגנטי transcranial -guided (nTMS). שונה מן ההתייחסות 9. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 10:. השוואה בין יכולתו להשפיע על אפזיה וירטואלי בין גירוי מגנטי Transcranial ניווט מונחה (nTMS), הקונבנציונלית TMS (cTMS) ב -16 נבדקים בריאים Mean התמונה הזמן שמות (ב msec) הוא גדל באופן משמעותי (p < /em><0.001) עם nTMS ואילו ללא שינוי הוא עשה עם cTMS (p = 0.179) ברים מייצגים זמן תגובה ממוצע עם מקביל סטיות התקן. שונה מן ההתייחסות 9. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 11: ציור של מיפוי שטח גירוי (n = 16). האזורים המגורים בשיטה הרגילה (הירוקה) מופצים באופן נרחב יותר עם הקואורדינטות המפוזרות יותר ביחס כלפי מעלה אל המטרה (אדום) בהשוואה לאלו של שיטת הניווט (הסגולה). שונה מן ההתייחסות 9. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
p-together.within-page = "1"> 
איור 12: השגיאה הממוצעת טווחים עבור גירוי מגנטי Transcranial ניווט מונחה (nTMS), הקונבנציונלית TMS (cTMS) (n = 16) המרחק מן הקרוב באתר גירוי בפועל ליעד קרוב יותר עם nTMS מ cTMS.. טווח טעות הדגימה הוא צר nTMS מזה עבור cTMS. ברים לייצג הפירוש ואת סטיות התקן. שונה מן ההתייחסות 9. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
טבלה 1: תלת ממדי-T1 משוקלל תהודה מגנטית הדמיה פרמטרים (MRI) לצורך מחקר זה
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
TMS נעשה שימוש נרחב הן בקליניקה ומחקר בסיסי. 10 השפעות טיפוליות וליובל מוצעות על ידי השפעתו הפיזיולוגית של rTMS, כולל השפעה neuromodulatory מעכבות על רגישות קליפת המוח עם rTMS בתדירות נמוכה לטיפול אפזיה. 11 שיבוש חלוף של עיבוד עצביים או וירטואלי lesioning המושרה על ידי rTMS יכול לשנות את הביצועים התנהגותיות. 12 עם זאת, את האפקט הרצוי של rTMS עשויים להיות מדולל או אפילו לא להתרחש עם סליל במקומה על היעד. Mis-המיקוד בין היעד המיועד במקור ואזור קליפת המוח המגורה בפועל יכול מתרחש עקב הבדלים קלים בהשמת סליל וכיוון; ומכאן, באופן משמעותי המשפיע על השדה המגנטי הנוצר במוח. 7 לכן, מקורות של השתנות כזה צריך להיות ממוזערים כאשר פונה TMS, לבין מתן פולסים מגנטיים במדויק לאזור הרצוי של קליפת המוח הוא חובה כדי לספק את EF rTMS הקליני המקסימאליfect.
כדי לפתור בעיה זו קריטית של מיקום סליל בעייתי על האזור בקליפת מוח היעד, אימוץ rTMS במעקב האופטי באמצעות מערכת neuronavigational מייעל יציבות סליל. 13 תכנית neuronavigation מנצלת תמונות MR בודדות, ובכך לספק משוב חזותי המקוון של מיצוב הסליל ביחס ליעד באזור, לאפשר ביצוע התאמות בזמן אמת במצב סליל על ידי תיקון יחסי סליל-הראש השגוי. 13 התמקד גירוי שדה מגנטי בטווח של כמה מילימטרים מושגים בשל דיוק הרב של neuronavigation, מה שמאפשר פולסים rTMS החזק יותר כדי להגיע אנטומיים ספציפיים מבנים.
פרוטוקול זה בודק את ההשפעות של TMS מונחה neuronavigation על תפקודי שפה במונחים של זמן תגובה לדמיין שיום ידי גרימת אפזיה ווירטואלי בנבדקים בריאים ומשווה את התוצאות עם אלו המתקבלות משיטת TMS הקונבנציונלית באמצעות E ציון דרך EG, והתייחסות התוצאות עם אזור מגורה בפועל של המוח על ידי כל שיטה.
קביעת היעד מדויקת היא קריטית משום גירוי מדויק של היעד מובטח פעם השימוש במערכת הניווט יוחלט. בפרוטוקול זה, מטרות לגירוי של הממשלה העתידית רשומות מבוססות על מיפוי אנטומי של משטחי קליפת מוח מוח הבודד, וזה יכול להיות שונה מזה של F3 של 10-20 מערכת EEG, מתאים לאזור ברודמן 44 ו -45, 6 שבו F3 הוא אחורי יותר ביחס עדיף על הממשלה העתידית, ממגר את הממשלה העתידית מיוצרים אפזיה ווירטואלי משמעותי, ואילו גירוי עיוור של F3 לא 9 העקביויות של גירוי על האזור במוח הספציפי מוגדלות עם מערכת הניווט.; וכך, מגביר את ההשפעות הפיזיולוגיות של rTMS. תוצאות אלו נתמכות על ידי השינויים הדרמטיים בביצועי TMS הנגרמת עקב שינויים קטנים במיקום הגירוי. 14
ילדה = "jove_content"> עם זאת, הממצאים ופרשנויות של פרוטוקול nTMS שמוצג קים et al. (2014) יש מגבלות. זה חשף בפניו השפעה מעכבת יותר בנבדקים בריאים ידי גרימת lesioning וירטואלי משמעותי, אבל אם יש לו את אותו אפקט facilitative בחולים עם אפזיה לא נבדק. זה יכול להיות מאושר על ידי ביצוע בפרוטוקול זה בחולים בפועל עם אפזיה, כגון אלה עם אפזיה שלאחר השבץ. פונקצית דיבור מדוכאת באופן מלאכותי באנשים רגילים עבור הפרוטוקול שלנו, ואילו זה חייב להיות הקל עם תדרים שונים עבור חולים עם אפזיה שאצלם פונקצית דיבור כבר מדוכאת. כמו כן, הכרת IFG על פני שטח המוח על בסיסים אנטומיים יכולה להיות מאתגרת למדי כמיקום וקווי מתאר עשוי להיות שונה בקרב נבדקים.
אופטי במעקב מערכת neuronavigational מעוררת נגעים וירטואליים עמוקים יותר מאלה של שיטה בלתי neuronavigated הקונבנציונלי. הדגמת פרוטוקול זהnstrates ששימוש nTMS, לעומת cTMS, יכול לייצר neuromodulation חזקים יותר של אזור ברוקה שהוא קריטי לטיפול בחולים אפאזיים שלאחר שבץ.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
מחקר זה נתמך על ידי מענק (A101901) מן R טכנולוגיה בריאות קוריאה ופיתוח הפרויקט, משרד הבריאות והרווחה, הרפובליקה של קוריאה. אנו מודים ד"ר ג'י-יאנג לי למתן סיוע טכני לאורך כל ההליך.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Medtronic MagPro X100 | MagVenture | 9016E0711 | |
| MCF-B65 Butterfly coil | MagVenture | 9016E042 | |
| Brainsight TMS Navigation | Rogue Research | KITBSF1003 |
References
- Barker, A. T., Jalinous, R., Freeston, I. L. Non-invasive magnetic stimulation of human motor cortex. Lancet. 11 (1), 1106-1107 (1985).
- Pape, T. L., Rosenow, J., Lewis, G. Transcranial magnetic stimulation: a possible treatment for TBI. J Head Trauma Rehabil. 21 (5), 437-451 (2006).
- Ruohonen, J., Karhu, J. Navigated transcranial magnetic stimulation. Neurophysiol Clin. 40 (1), 7-17 (2010).
- Dell'Osso, B., et al. Augmentative repetitive navigated transcranial magnetic stimulation (rTMS) in drug-resistant bipolar depression. Bipolar Disord. 11 (1), 76-81 (2009).
- Herbsman, T., et al. More lateral and anterior prefrontal coil location is associated with better repetitive transcranial magnetic stimulation antidepressant response. Biol Psychiatry. 66 (5), 509-515 (2009).
- Schuhmann, T., Schiller, N. O., Goebel, R., Sack, A. T. The temporal characteristics of functional activation in Broca's area during overt picture naming. Cortex. 45 (9), 1111-1116 (2009).
- Danner, N., Julkunen, P., Kononen, M., Saisanen, L., Nurkkala, J., Karhu, J. Navigated transcranial magnetic stimulation and computed electric field strength reduce stimulator-dependent differences in the motor threshold. J Neurosci Methods. 174 (1), 116-122 (2008).
- Bashir, S., Edwards, D., Pascual-Leone, A. Neuronavigation increases the physiologic and behavioral effects of low-frequency rTMS of primary motor cortex in healthy subjects. Brain Topogr. 24 (1), 54-64 (2011).
- Kim, W. J., Min, Y. S., Yang, E. J., Paik, N. J. Neuronavigated vs. conventional repetitive transcranial magnetic stimulation method for virtual lesioning on the Broca's area. Neuromodulation. 17 (1), 16-21 (2014).
- Lioumis, P., et al. A novel approach for documenting naming errors induced by navigated transcranial magnetic stimulation. J Neurosci Methods. 204 (2), 349-354 (2012).
- Hamilton, R. H., Chrysikou, E. G., Coslett, B. Mechanisms of aphasia recovery after stroke and the role of noninvasive brain stimulation. Brain Lang. 118 (1-2), 40-50 (2011).
- Pascual-Leone, A., Walsh, V., Rothwell, J. Transcranial magnetic stimulation in cognitive neuroscience--virtual lesion, chronometry, and functional connectivity. Curr Opin Neurobiol. 10 (2), 232-237 (2000).
- Julkunen, P., et al. Comparison of navigated and non-navigated transcranial magnetic stimulation for motor cortex mapping, motor threshold and motor evoked potentials. Neuroimage. 44 (3), 790-795 (2009).
- Chrysikou, E. G., Hamilton, R. H. Noninvasive brain stimulation in the treatment of aphasia: exploring interhemispheric relationships and their implications for neurorehabilitation. Restor Neurol Neurosci. 29 (6), 375-394 (2011).
