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Behavior

वाचाघात के लिए Neuronavigation निर्देशित दोहराव transcranial चुंबकीय उत्तेजना

Published: May 6, 2016 doi: 10.3791/53345

Abstract

दोहराव transcranial चुंबकीय उत्तेजना (rTMS) व्यापक रूप से, कई स्नायविक शर्तों के लिए इस्तेमाल के रूप में यह अपनी क्षमता का चिकित्सीय प्रभाव के लिए रसीद प्राप्त की है। मस्तिष्क excitability गैर invasively rTMS द्वारा संग्राहक है, और भाषा के क्षेत्रों के लिए rTMS वाचाघात के उपचार पर इसके संभावित प्रभाव साबित कर दिया है। हमारे प्रोटोकॉल में, हम कृत्रिम रूप से Brodmann क्षेत्र 44 और 45 में बाधा neuronavigational टीएमएस (nTMS), और पारंपरिक टीएमएस (सीटीएमएस) के लिए अंतर्राष्ट्रीय 10-20 ईईजी सिस्टम के F3 का उपयोग करके स्वस्थ विषयों में आभासी वाचाघात के लिए प्रेरित करना है। वाचाघात की डिग्री को मापने के लिए, एक तस्वीर नामकरण कार्य पूर्व और बाद उत्तेजना की प्रतिक्रिया समय में परिवर्तन मापा और nTMS और सीटीएमएस के बीच प्रतिक्रिया समय में देरी की तुलना कर रहे हैं। दो टीएमएस उत्तेजना के तरीकों की शुद्धता औसत Talairach लक्ष्य और वास्तविक उत्तेजना के निर्देशांक द्वारा की तुलना में है। उत्तेजना की संगति लक्ष्य से त्रुटि रेंज द्वारा प्रदर्शन किया है। इस अध्ययन का उद्देश्यवि nTMS के उपयोग के प्रदर्शन करने के लिए और लाभ और सीटीएमएस के उन लोगों की तुलना में nTMS की सीमाओं का वर्णन है।

Introduction

दोहराव transcranial चुंबकीय उत्तेजना (rTMS) गैर invasively मध्य और परिधीय तंत्रिका प्रणाली में neuronal सर्किट को सक्रिय करता है। 1 rTMS मस्तिष्क उत्तेजना 2 modulates और ऐसे मोटर कमजोरी, वाचाघात, उपेक्षा, और दर्द के रूप में कई मानसिक और मस्तिष्क संबंधी परिस्थितियों में संभावित चिकित्सीय प्रभाव है, । 3 मोटर प्रांतस्था पारंपरिक इंटरनेशनल 10-20 ईईजी सिस्टम का उपयोग कर रहे हैं की पहचान के अलावा अन्य rTMS के लिए या कुछ बाहरी स्थलों से दूरी को मापने के द्वारा लक्ष्य साइटों।

हालांकि, आकार, शरीर रचना विज्ञान, और मस्तिष्क प्रांतस्था की आकृति विज्ञान में अंतर-व्यक्तिगत मतभेदों इष्टतम लक्ष्य स्थानीयकरण चुनौतीपूर्ण बना रही है, खाते में नहीं ले रहे हैं। 3 rTMS अनुप्रयोगों के लिए एक और महत्वपूर्ण मुद्दा चुंबकीय तार की नियुक्ति और की cortical क्षेत्र के बीच मतभेद है इरादा उत्तेजना।

ऑप्टिकली नज़र रखी नौवहन न्यूरोसर्जरी ऍक्स्प हैanded यह आवेदन पत्र चुंबकीय तार के मार्गदर्शन के लिए rTMS सहित संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान के क्षेत्र धरना। Neuronavigational प्रणाली rTMS के लिए इष्टतम लक्ष्य संरचनाओं की पहचान करने में मदद करता है। लक्षित क्षेत्र पर कुंडली स्थिति में 4,5 इस तरह के विचलन अक्सर पारंपरिक विधि 10-20 ईईजी प्रणाली अपनाने के साथ होता है, और इस neuronavigation से दूर करने की उम्मीद है।

इस अध्ययन प्रोटोकॉल ब्रोका क्षेत्र को लक्षित है, अलग-अलग शारीरिक मानचित्रण का उपयोग neuronavigational rTMS द्वारा स्वस्थ विषयों में आभासी वाचाघात प्रेरित करने के लिए एक विधि को दर्शाता है। चित्र का नामकरण करने के लिए प्रतिक्रिया समय में परिवर्तन के संदर्भ में आभासी वाचाघात की डिग्री मापा जाता है और पारंपरिक उत्तेजना विधि से उन लोगों के साथ तुलना की जाती है। neuronavigation निर्देशित विधि मस्तिष्क को चुंबकीय दालों के वितरण के लिए उच्च सटीकता है, और इस तरह पारंपरिक विधि की तुलना में अधिक नैदानिक ​​परिवर्तन प्रदर्शित करने की उम्मीद है। इस संवर्धन का लक्ष्यY नैदानिक ​​सेटिंग में वाचाघात के साथ रोगियों के लिए उत्तेजना का एक और अधिक सटीक और प्रभावी तरीका शुरू किया गया था।

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Protocol

आचार बयान: इस अध्ययन से एक अंधा अस्पताल के संस्थागत समीक्षा बोर्ड द्वारा अनुमोदित किया गया था।

1. तैयारी माल (तालिका 1)

  1. 3.0 टेस्ला के अधिकतम उत्पादन और 350 μsec का एक पल्स चौड़ाई में 200-240 Vac 50/60 हर्ट्ज 5 ए के एक बिजली की आपूर्ति के साथ टीएमएस उपकरण का प्रयोग करें।
  2. विद्युतपेशीलेखन (ईएमजी) द्वारा प्रत्येक विषय में मोटर दहलीज (RMT) आराम कर का निर्धारण करने के लिए मोटर पैदा की क्षमता (एमईपी) टीएमएस प्रणाली और सक्रिय इलेक्ट्रोड (विवरण के लिए 3.1 कदम देखें) का उपयोग मोल। वास्तविक टीएमएस अध्ययन प्रोटोकॉल (चित्रा 1) के लिए अलग-अलग तीव्रता के रूप में RMT सेट करें।
    नोट: neuronavigational प्रणाली एक कंप्यूटर स्क्रीन, व्यक्तिपरक ट्रैकर, कुंडल ट्रैकर, सूचक, कैलिब्रेशन ब्लॉक, कैमरा, और टीएमएस कुर्सी बैठने की व्यवस्था भी शामिल है। (आंकड़े 2 - 4)
  3. Superlab प्रोग्राम का उपयोग करें कार्य के नामकरण के चित्र स्थापित करने के लिए और विषयों के लिए प्रोत्साहन पेश प्रेरित कला मे प्रवीणता की डिग्री परीक्षण करने के लिएअल वाचाघात।
  4. प्रत्येक एक आवाज की रिकॉर्डिंग सिस्टम, चरण 4 में और अधिक विस्तार में वर्णित का उपयोग तस्वीर के लिए प्रतिक्रिया समय रिकॉर्ड।
  5. विलंबता और एक आवाज विश्लेषण प्रणाली, चरण 4 में और अधिक विस्तार में वर्णित द्वारा चित्र नामकरण प्रतिक्रिया की अवधि का विश्लेषण।

2. अध्ययन डिजाइन जाँच हो रही है

  1. आभासी वाचाघात प्रेरित करने के लिए rTMS का प्रयोग करें।
    1. विषय से पूछो की तस्वीर नामकरण कार्य, कदम 4. तस्वीर नामकरण कार्य में और अधिक विस्तार में वर्णित करते हैं।
    2. चित्र के नामकरण कार्य के दौरान या तो neuronavigation निर्देशित rTMS (nTMS) या पारंपरिक rTMS (सीटीएमएस) को लागू करें। सीटीएमएस का ब्यौरा कदम 5.3.2 और 5.5 में वर्णित हैं।
  2. चित्र के नामकरण के लिए उपाय प्रतिक्रिया समय और त्रुटि दर और चरण 4 में और अधिक विस्तार में वर्णित के रूप में, दोनों स्थितियों के तहत परिणामों की तुलना करें।

3. टीएमएस प्रोटोकॉल की तैयारी

  1. निर्धारित बनाने के लिए RMT
    1. बाएं पहले पृष्ठीय पर सक्रिय इलेक्ट्रोड रखेंterosseous (एफडीआई) की मांसपेशी।
    2. एक 4-6 सेकंड interstimulus अंतराल पर सही एम 1 क्षेत्र के लिए लगातार 10 stimulations उद्धार, छोड़ दिया एफडीआई मांसपेशियों के संकुचन की जाँच।
    3. न्यूनतम टीएमएस तीव्रता है, जिस पर एक चोटी से पीक एमईपी 50 यूवी की तुलना में अधिक से अधिक आयाम में कम से कम पांच बार का उत्पादन किया जाता है का उपयोग विषय के RMT निर्धारित करते हैं।
  2. टीएमएस मानचित्रण
    1. एक उच्च संकल्प T1 भारित चुंबकीय अनुनाद (एमआर) संरचनात्मक छवियों को प्राप्त neuronavigational प्रणाली के उपयोग के लिए विषय का एक 3-टी एमआर स्कैनर का उपयोग कर। एमआरआई स्कैन के लिए मानकों तालिका 1 में संक्षेप हैं।
      नोट: neuronavigation कार्यक्रम है, जो मस्तिष्क वक्रीय और पूर्वकाल संयोजिका (एसी) और पीछे संयोजिका (पीसी) की शारीरिक मार्गदर्शन का उपयोग प्रत्येक व्यक्ति की त्वचा reconstructs के रूप में चित्रा 5 में दिखाया गया करने के लिए मस्तिष्क एमआर छवियों को स्थानांतरित।
      1. त्वचा संरचना के पुनर्निर्माण
        1. विषय के मस्तिष्क एमआर की फ़ाइल प्राप्त करेंमानक डिजिटल इमेजिंग और संचार चिकित्सा में (DICOM) में छवि। प्रारूप। "कन्वर्ट अध्ययन" का चयन करके एमआर छवि परिवर्तित। फ़ाइल जिसमें से neuronavigation कंप्यूटर को सौंप दिया है खोज निर्देशिका सेट करें। कन्वर्ट प्रकार DICOM प्रकार से चयनित किया जाना चाहिए neuronavigation कार्यक्रम में इस्तेमाल किया जाएगा।
        2. कंप्यूटर जिसमें neuronavigation कार्यक्रम स्थापित किया गया है के लिए DICOM फ़ाइल स्थानांतरण। नेविगेशन कार्यक्रम को लागू करें। डिफ़ॉल्ट आइकन "शारीरिक है।" एक नए रोगी रिकॉर्ड के लिए, DICOM छवि फ़ाइलों में से एक का चयन करें।
        3. क्लिक करें "एटलस रिक्त स्थान"। यह कदम प्रत्येक छवि को फिर से संगठित करने के लिए संदर्भ बिंदु निर्धारित करने के लिए है। प्रेस "नया" ड्रॉपबॉक्स में और क्लिक करके संदर्भ शारीरिक संरचना सेट "मैनुअल (एसी पीसी बॉक्स)"।
        4. महासंयोजिका के मरीज की एसी, बस तोरणिका के कॉलम के सामने रखा दो गोलार्द्धों के midline प्राप्त करें। एमआर छवि पर मार्क एसी और "सेट एसी" पर क्लिक करें।
        5. मरीज की पीसी, मस्तिष्क जलसेतु के ऊपरी छोर के पृष्ठीय पहलू में दो गोलार्द्धों के midline प्राप्त करें। मार्क पीसी एमआर छवि पर क्लिक करें और "सेट पीसी"।
        6. त्वचा संरचना बनाने के लिए "पुनर्निर्माण" पर क्लिक करें। "त्वचा" का चयन करने के लिए ड्रॉपबॉक्स में प्रेस 'नई'। एमआर छवियों पर पुनर्निर्माण के लिए सीमा निर्धारित करें। नाक की टिप और दोनों कानों के साथ पूरी खोपड़ी शामिल करना सुनिश्चित करें।
        7. नई संरचना में "कंप्यूट त्वचा" पर क्लिक करें। जब तक प्रक्रिया किया जाता है रुको। त्वचा निर्माण के पूरा होने के बाद, त्वचा आकृति विज्ञान प्रदर्शित किया जाना चाहिए।
      2. मस्तिष्क वक्रीय निम्नलिखित 3.2.1.1 को फिर से संगठित करने के लिए "पुनर्निर्माण" खंड में "पूर्ण मस्तिष्क वक्रीय" का चयन करें। पिछले चरण के लिए इसी प्रकार, नाक टिप युक्त एमआर छवियों पर पुनर्निर्माण के लिए सीमा निर्धारित किया है। "कंप्यूट वक्रीय" पर क्लिक करें। निर्माण पूरा होने के बाद पूर्ण मस्तिष्क वक्रीय प्रदर्शित किया जाना चाहिए।
    2. मार्क nasion, नाक टिप, और दोनों तुंगिका संरचनात्मक स्थलों रजिस्टर करने के लिए। यह कदम रोगी और मस्तिष्क प्रांतस्था पर लक्ष्य के सापेक्ष स्थिति के विन्यास के लिए खंगाला त्वचा संरचना (चित्रा 6) के बीच शारीरिक बिंदु मैच है।
      1. "मील का पत्थर" आइकन पर क्लिक करें। मील का पत्थर कॉन्फ़िगर करने के लिए गणना त्वचा संरचना पर nasion (माथे नाक के बीच बिंदु, नाक हड्डियों के जंक्शन पर) निशान। क्लिक 'नई' द्वारा यह रजिस्टर और "के रूप में पहचान 1" यह स्टोर
      2. मार्क नाक टिप मील का पत्थर के रूप में दर्ज की nasion 1. क्लिक 'नई' से नाक की टिप रजिस्टर और "के रूप में पहचान 2" यह स्टोर के बाद
      3. त्वचा संरचना पर प्रत्येक तुंगिका निशान। तुंगिका बाहरी कान की छोटी बताया श्रेष्ठता, सीपी के सामने स्थित है। अंकन और 'नई' स्थलों क्लिक करने के बाद प्रत्येक तुंगिका रजिस्टर। इस प्रोटोकॉल के लिए, सही तुंगिका reg हैistered 'के रूप में पहचान 3 "और छोड़ दिया" के रूप में पहचान 4 "में पंजीकृत है।
    3. भागीदार के सिर पर व्यक्तिपरक नजर रखने के साथ सिर का पट्टा रखो। प्रत्येक विषय के लिए हर सत्र में नौवहन बैठने की व्यवस्था की जांच के ब्लॉक के साथ तार पर नजर रखने जांचना। सुनिश्चित करें कि नौवहन कैमरे का पता लगाता है और इस विषय, कुर्सी, कुंडल, और कंप्यूटर स्क्रीन पर सूचक आगे बढ़ने से पहले की ट्रैकिंग प्रणाली के सभी प्रदर्शित करता है।
      1. बैठने की व्यवस्था के साथ कुंडल औजार।
        1. हर nTMS उत्तेजना से पहले कुंडली पर नजर रखने जांचना। मुख्य कंप्यूटर मेनू में, "विंडो" का चयन करें। ड्रॉपबॉक्स में "टीएमएस का तार अंशांकन" पर क्लिक करें। "नए जांचना" पर क्लिक करें। दूसरे सत्र में चयन का तार नाम पहली बार इस्तेमाल किया और क्लिक करें "फिर से जांचना"।
        2. अंशांकन ब्लॉक के मानक बिंदु पीछे पर टीएमएस का तार रखें। यकीन कुंडल क्षैतिज रखा है रहो। जाँच करें किकैमरा दोनों अंशांकन ब्लॉक और कुंडल ट्रैकर (हरे रंग में दिखाया गया है) का पता लगाने है। फिर, "अंशांकन उलटी गिनती शुरू" पर क्लिक करें, और उलटी गिनती के एक 5 सेकंड के लिए शुरू कर देंगे। उलटी गिनती के दौरान अभी भी तार पकड़ो।

4. तस्वीर टास्क नामकरण

  1. स्वचालित रूप से अगले चित्र पर जाने से पहले 3,000 मिसे के लिए प्रत्येक उत्तेजना को पेश करने के लिए चित्र नामकरण कार्यक्रम निर्धारित करें।
  2. भागीदार पूछो प्रस्तुत चित्र के रूप में नाम के लिए सही और जल्दी संभव के रूप में।
  3. फ्रीवेयर आवाज विश्लेषण प्रोग्राम का उपयोग कर हेडसेट माइक्रोफोन के माध्यम से विषय द्वारा किए गए ध्वनि का पता लगाने के द्वारा उपाय प्रतिक्रिया समय प्रत्येक तस्वीर के लिए (भागीदार द्वारा किए गए पहले ध्वनि करने के लिए स्क्रीन पर प्रोत्साहन की पॉप अप से विलंबता)।
    1. चालीस बोस्टन टेस्ट (कश्मीर BNT) नामकरण की कोरियाई संस्करण की तस्वीर डेटाबेस से तीन को नाम लंबाई और दो के क्षेत्रों में मिलान चित्रों स्क्रीन पर प्रस्तुत कर रहे हैंअध्ययन में के रूप में पूर्व और बाद की उत्तेजना, किम एट अल।, (2014)।

5. टीएमएस मानचित्रण प्रोटोकॉल

  1. 10 मिनट के लिए RMT के 90% की तीव्रता में Deliver1 हर्ट्ज उत्तेजना, 600 टीएमएस दालों की कुल के साथ।
  2. कुंडल लंबरूप लक्ष्य के लिए उन्मुख साथ खोपड़ी के लिए आंकड़ा आठ कुंडल स्पर्शरेखीय पकड़ो।
  3. टीएमएस मानचित्रण (चित्रा 7)
    1. संरचनात्मक अवर ललाट गाइरस (IFG) सामान्यीकृत मस्तिष्क की सतह पर आधारित है, nTMS के लिए पहचानें।
      1. IFG nTMS लक्ष्य के रूप में रजिस्टर।
        1. "लक्ष्य" और प्रेस "कॉन्फ़िगर लक्ष्य" पर क्लिक करें। खिड़की मस्तिष्क वक्रीय प्रदर्शित करने पर IFG निशान। विस्तृत लक्ष्य निर्धारण प्रत्येक अनुप्रस्थ और बाण एमआर छवियों को लक्षित करके हासिल की है। "प्रक्षेपवक्र" के रूप में बचाने के बिंदु।
      2. विषयों खोपड़ी के साथ स्थलों रजिस्टर।
        1. मानचित्रण के लिए "सत्र" पर क्लिक करें। बनाएंनया ड्रॉपबॉक्स में "ऑनलाइन सत्र" का चयन करके एक नया सत्र। एक "सत्र 1" खिड़की बनाई गई है, जो भीतर डिफ़ॉल्ट आइकन "लक्ष्य" है। कदम 3.2.2.2 में बचाया लक्ष्य नाम का चयन करें। ( "प्रक्षेपवक्र 1" का चयन करें)। "जोड़ें" बटन पर क्लिक करें, और अगले कदम के लिए कदम।
        2. "पंजीकरण" पर क्लिक करें। यह कदम विषय के साथ खंगाला मस्तिष्क वक्रीय मैच है। कदम 3.2.2.1 में पंजीकृत मील का पत्थर। वास्तविक शारीरिक संरचना के साथ संरचनात्मक बिंदु मिलान के लिए प्रयोग किया जाता है।
        3. सुनिश्चित करें कि कैमरा पहचानती दोनों सूचक है और इस विषय पर नजर रखने, हरे रंग में प्रदर्शित करें। सूचक के साथ इस विषय के nasion को इंगित करें। क्लिक करें "अगला मील का पत्थर के लिए नमूना% जाएँ"। विषय की नाक टिप और यह नमूने के लिए प्वाइंट। दोहराएँ जब तक सभी चार स्थलों मिलान कर रहे हैं।
    2. सीटीएमएस के लिए 10-20 अंतरराष्ट्रीय ईईजी प्रणाली 7 की F3 पर कुंडली रखें।
  4. स्क्रीन पर देखने को सुनिश्चित करने के कुंडल वांछित लक्ष्य पर है और nTMS प्रक्रिया के दौरान बनाए रखा है। स्क्रीन विषय के मस्तिष्क की सतह, इच्छित लक्ष्य, और कुंडल, साथ ही त्रुटि सीमा प्रदर्शित करना चाहिए कुंडल सांड की आंख (8 चित्रा) द्वारा दिखाए गए लक्ष्य से दूर ले जाता है। स्क्रीन का जिक्र करते हुए ऑपरेटर के रूप में इसे दूर ले जाया जाता है लक्ष्य पर कुंडली समायोजित करता है।
    1. लक्ष्य से अधिक पंजीकृत nTMS प्रदर्शन करना
      1. कदम 5.3.1.1 में वर्णित के रूप में विषय के स्थलों के पंजीयन के बाद स्क्रीन पर "प्रदर्शन" पर क्लिक करें। सूचक का पता लगाने के लिए कैमरे की डिफ़ॉल्ट सेटिंग को बदलने के लिए कदम 3.2.3.1 के दौरान बचाया कुंडल नाम चुनें। "चालक" ड्रॉपबॉक्स के तल पर। सुनिश्चित करें कि कैमरा पहचानती दोनों विषय पर नजर रखने और कुंडल पर नजर रखने बनाओ।
      2. जाँच करें कि स्क्रीन पंजीकृत लक्ष्य (IFG) से सापेक्ष दूरी और टीएमएस कुंडली के कोण को प्रदर्शित करता है। कुंडल लक्ष्य से दूर ले जाता है, तोदूरी, लाल रंग में चिह्नित है, जबकि यह हरे रंग में चिह्नित है जब कुंडली इच्छित लक्ष्य सीमा के भीतर है। संभव के रूप में ज्यादा के रूप में कुंडल और एक सांड की आंख के रूप में लक्ष्य के बीच कोण प्राप्त करने के लिए प्रयास करें।
  5. स्क्रीन ऑपरेटर से दूर बारी के लिए सीटीएमएस प्रक्रिया आँख बंद करके टीएमएस देने के लिए। कुंडल बनाए रखा है के रूप में यह सत्र की शुरुआत में किया गया था।

6. Topograhic डाटा अधिग्रहण

  1. मैन्युअल रिमोट कंट्रोल पर "रिकॉर्ड" बटन दबाने से रिकॉर्ड कुंडल स्थान उत्तेजना प्रति।
  2. प्रत्येक उत्तेजना रिकॉर्डिंग पर, प्राप्त कर लेता है Taliarach एक्स, वाई, जेड नामित लक्ष्य के लिए और वास्तविक उत्तेजित क्षेत्र में समन्वय करता है।
  3. फ्रीवेयर इमेज प्रोसेसिंग प्रोग्राम (MRIcro, http://www.mccauslandcenter.sc.edu/mricro/mricro/index.html) का उपयोग कर एक भी सामान्यीकृत मस्तिष्क पर निर्देशांक को दर्शाती है।
  4. इसी संरचनात्मक मस्तिष्क क्षेत्रों मोल, Brodmann क्षेत्र सहित, जीTalairach को yrus, पालि, और गोलार्द्ध क्षेत्र लेबल एक फ्रीवेयर लेबलिंग कार्यक्रम (Talairachclient, http://www.talairach.org/client.html) का उपयोग कर निर्देशांक।

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Representative Results

किम एट अल। इसके अलावा सबूत शामिल करने का समर्थन करने के रूप में 9 चित्रा में दिखाया गया प्रोत्साहन और सही एम 1 क्षेत्र, 8 के लिए और अधिक फोकल उत्तेजना के कम फैलाव से neuronavigational प्रणाली मार्गदर्शन गैर navigated पारंपरिक विधि की तुलना के साथ टीएमएस का एक और अधिक बेहतर प्रभाव का प्रदर्शन किया। टीएमएस के साथ neuronavigational प्रणाली एक यादृच्छिक क्रॉसओवर प्रयोग द्वारा प्रदर्शन किया है और nTMS सीटीएमएस के लिए अंतर्राष्ट्रीय 10-20 ईईजी सिस्टम के F3 के लिए Brodmann क्षेत्र 44 और 45 को लक्षित करके स्वस्थ विषयों में आभासी वाचाघात प्रेरित करने के लिए। 9

किम एट अल तुलना सीटीएमएस और उपायों का पालन करते हुए 16 स्वस्थ विषयों में nTMS। एक तस्वीर कार्य के नामकरण के लिए प्रतिक्रिया समय से पहले और उत्तेजना का स्थानीयकरण की, मतलब Talairach अंतरिक्ष निर्देशांक, और लक्ष्य के लिए त्रुटि रेंज रिश्तेदार (उत्तेजना के प्रत्येक सत्र के बाद मापा 12) 10 शो आंकड़ा केवल nTMS आधारभूत, और चित्रा 11 में प्रदर्शन में लक्ष्य के साथ उत्तेजना के स्थानीयकरण का अधिक से अधिक स्थिरता के साथ तुलना में प्रतिक्रिया समय में एक महत्वपूर्ण देरी प्रेरित चित्रा 12 से पता चलता करने के लिए एक संकरा त्रुटि सीमा रिश्तेदार। सीटीएमएस के साथ तुलना में nTMS के लिए लक्ष्य।

nTMS समूह में इन महत्वपूर्ण मतभेद जब neuronavigation द्वारा निर्देशित लक्ष्य और कुंडल के बीच की दूरी कम हो रहा है, जिससे पारंपरिक विधि के उन लोगों की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण परिणाम का निर्माण करके इच्छित लक्ष्य के लिए टीएमएस नाड़ी प्रसव के उच्च परिशुद्धता से प्रेरित थे। लक्ष्य पर कुंडली के सटीक स्थान चिकित्सकीय प्रभावी परिणामों के उत्पादन के लिए पूरी तरह से गंभीर है। ऊपर दिए गए परिणामों neuronavigational मार्गदर्शन के उपयोग का समर्थन जब rTMS आवेदन।


चित्रा 1: Transcranial चुंबकीय उत्तेजना (टीएमएस) प्रणाली और Electromyography (ईएमजी) आराम मोटर दहलीज प्राप्त करने के लिए मशीन (RMT)
सही एम 1 क्षेत्र छोड़ पहले पृष्ठीय interosseous पेशी पर सक्रिय इलेक्ट्रोड निर्धारित करने के लिए RMT के साथ प्रेरित है कृपया यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र 2
चित्रा 2:।। उपकरण नेविगेशन प्रणाली Transcranial चुंबकीय उत्तेजना (टीएमएस) कुर्सी, मोबाइल कैमरा, और टीएमएस उपकरणों के साथ कंप्यूटर स्क्रीन के लिए की स्थापना शामिल किए गए हैं यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।


चित्रा 3:।। तैयारी माल का तार ट्रैकर, सूचक, और व्यक्तिपरक पर नजर रखने का चित्र यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 4
चित्रा 4:। कुंडल ट्रैकर के साथ कैलिब्रेशन ब्लॉक इस Transcranial चुंबकीय उत्तेजना (टीएमएस) का तार के रिश्तेदार की स्थिति का पता लगाने के लिए इस कार्यक्रम की अनुमति देता है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 5
चित्रा 5: Reconstruc टेड ब्रेन वक्रीय Neuronavigation प्रोग्राम के द्वारा। एक बार मस्तिष्क चुंबकीय अनुनाद एमआर छवियों neuronavigation कार्यक्रम के लिए स्थानांतरित कर रहे हैं, मस्तिष्क वक्रीय और त्वचा पूर्वकाल संयोजिका (एसी) और पीछे संयोजिका (पीसी) का उपयोग खंगाला हैं। एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें यह आंकड़ा की।

चित्रा 6
चित्रा 6:।। नेविगेशन Transcranial चुंबकीय उत्तेजना के लिए संरचनात्मक स्थलों (टीएमएस) संरचनात्मक स्थलों, nasion, नाक टिप, और दोनों तुंगिका एक सूचक का उपयोग कर चिह्नित कर रहे हैं यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

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चित्रा 7:।। नेविगेशन निर्देशित टीएमएस (बाएं) और पारंपरिक टीएमएस (दाएं) लक्ष्य को प्रोत्साहित करने के लिए सेट कर रहे हैं के लिए अंतर्राष्ट्रीय 10-20 प्रणाली के F3 के लिए Transcranial चुंबकीय उत्तेजना (टीएमएस) मानचित्रण अवर ललाट गाइरस कृपया यहाँ क्लिक करें देखने के लिए यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण।

आंकड़ा 8
8 चित्रा:। नेविगेशन निर्देशित Transcranial चुंबकीय उत्तेजना (nTMS) स्क्रीन दिखाता विषय के मस्तिष्क की सतह के दौरान Neuronavigation प्रदर्शन लक्ष्य, कुंडल, और त्रुटि रेंज इरादा है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

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चित्रा 9:। उत्तेजना और नेविगेशन नौवहन मार्गदर्शन के साथ गैर-navigated पारंपरिक विधि (बाएं) की तुलना (दाएं) के साथ अधिक फोकल उत्तेजना के कम फैलाव प्रोत्साहन के कम फैलाव और नेविगेशन का उपयोग सही एम 1 क्षेत्र के और अधिक फोकल उत्तेजना को दर्शाता है -guided Transcranial चुंबकीय उत्तेजना (nTMS)। संदर्भ 9 से संशोधित। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 10
चित्रा 10:। 16 स्वस्थ विषयों में नेविगेशन निर्देशित Transcranial चुंबकीय उत्तेजना (nTMS) और परम्परागत टीएमएस (सीटीएमएस) के बीच आभासी वाचाघात प्रेरित करने की क्षमता की तुलना मतलब चित्र के नामकरण के समय (मिसे में) काफी वृद्धि हुई है (पी </em><0.001) nTMS जबकि कोई परिवर्तन नहीं सीटीएमएस साथ किया जाता है के साथ (पी = 0.179) सलाखों के मानक त्रुटियों इसी के साथ मतलब प्रतिक्रिया समय प्रतिनिधित्व करते हैं। संदर्भ 9 से संशोधित। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

11 चित्रा
चित्रा 11: मानचित्रण क्षेत्र और उत्तेजना (एन 16 =) की ड्राइंग। क्षेत्रों पारंपरिक विधि (हरा) के लिए प्रेरित किया और अधिक व्यापक रूप निर्देशांक बिखरे हुए लक्ष्य (लाल) के लिए अधिक ऊपर की ओर रिश्तेदार नेविगेशन विधि (बैंगनी) के उन लोगों की तुलना में वितरित कर रहे हैं। संदर्भ 9 से संशोधित। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।


। चित्रा 12: नेविगेशन निर्देशित Transcranial चुंबकीय उत्तेजना (nTMS) और परम्परागत टीएमएस (सीटीएमएस) (एन = 16) लक्ष्य को वास्तविक उत्तेजना साइट रिश्तेदार से दूरी सीटीएमएस से nTMS के साथ करीब है के लिए मतलब त्रुटि के बीच है। त्रुटि सीमा कि सीटीएमएस लिए की तुलना में nTMS के लिए संकरा है। बार्स मतलब है और मानक त्रुटियों का प्रतिनिधित्व करते हैं। संदर्भ 9 से संशोधित। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

तालिका एक
तालिका 1: तीन आयामी T1 भारित चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) इस अध्ययन के लिए पैरामीटर

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Discussion

टीएमएस व्यापक रूप से दोनों नैदानिक ​​अभ्यास और बुनियादी अनुसंधान के क्षेत्र में प्रयोग किया जाता है। 10 मूल्यवान चिकित्सीय प्रभाव rTMS के शारीरिक प्रभाव, एक निरोधात्मक neuromodulatory वाचाघात के उपचार के लिए कम आवृत्ति rTMS के साथ cortical excitability पर प्रभाव सहित द्वारा की पेशकश कर रहे हैं। तंत्रिका प्रसंस्करण या आभासी की 11 क्षणिक व्यवधान rTMS से प्रेरित lesioning व्यवहार प्रदर्शन बदल सकते हैं। 12 हालांकि, rTMS के वांछित प्रभाव पतला हो सकता है या यहां तक कि कुंडल लक्ष्य पर खो के साथ घटित नहीं। गलत को निशाना मूल उद्देश्य लक्ष्य और वास्तविक प्रेरित cortical क्षेत्र के बीच का तार नियुक्ति और ओरिएंटेशन में मामूली अंतर की वजह से होता कर सकते हैं; जब टीएमएस लागू करने से इसलिए, काफी मस्तिष्क में बनाया चुंबकीय क्षेत्र को प्रभावित। 7 इसलिए, परिवर्तनशीलता के ऐसे स्रोतों को कम से कम किया जाना चाहिए, और वांछित cortical क्षेत्र के लिए सही चुंबकीय दालों पहुंचाने के लिए अधिक से अधिक नैदानिक ​​rTMS एफई वितरित करने के लिए अनिवार्य हैfect।

लक्ष्य cortical क्षेत्र पर समस्याग्रस्त कुंडल प्लेसमेंट के इस महत्वपूर्ण मुद्दे को हल करने के लिए, एक neuronavigational प्रणाली का उपयोग कर ऑप्टिकली नज़र रखी rTMS को गोद लेने का अनुकूलन कुंडल स्थिरता। 13 neuronavigation कार्यक्रम व्यक्तिगत एमआर छवियों, जिससे लक्ष्य के संबंध में कुंडल स्थिति की ऑनलाइन दृश्य प्रतिक्रिया उपलब्ध कराने का इस्तेमाल क्षेत्र, misdirected का तार सिर के रिश्ते को सही से कुंडल स्थिति में वास्तविक समय समायोजन की इजाजत दी। 13 एक केंद्रित चुंबकीय क्षेत्र उत्तेजना कई मिलीमीटर की एक सीमा के भीतर neuronavigation के उच्च परिशुद्धता के कारण हासिल की है, और अधिक मजबूत rTMS दालों को सक्षम करने के लिए विशिष्ट शारीरिक तक पहुँचने के लिए संरचनाओं।

इस प्रोटोकॉल स्वस्थ विषयों में आभासी वाचाघात उत्प्रेरण और ई का उपयोग पारंपरिक टीएमएस विधि से प्राप्त उन लोगों के साथ परिणाम की तुलना द्वारा नामकरण तस्वीर के लिए प्रतिक्रिया समय के संदर्भ में भाषा समारोह पर neuronavigation निर्देशित टीएमएस के प्रभाव का परीक्षण करती हैईजी मील का पत्थर है, और प्रत्येक विधि द्वारा मस्तिष्क की वास्तविक उत्तेजित क्षेत्र के साथ परिणाम संबंधित।

सटीक लक्ष्य दृढ़ संकल्प महत्वपूर्ण है क्योंकि लक्ष्य का सटीक उत्तेजना एक बार नौवहन प्रणाली के उपयोग का फैसला किया है गारंटी है। इस प्रोटोकॉल में, IFG की उत्तेजना के लिए लक्ष्य व्यक्ति के मस्तिष्क cortical सतहों के संरचनात्मक मानचित्रण के आधार पर पंजीकृत हैं, और यह 10-20 ईईजी सिस्टम के F3 के उस से अलग कर सकते हैं, Brodmann क्षेत्र 44 और 45, 6, जहां F3 है करने के लिए इसी अधिक पीछे और IFG करने के लिए बेहतर रिश्तेदार, और IFG उत्तेजक, महत्वपूर्ण आभासी वाचाघात का उत्पादन किया जबकि F3 की अंधी उत्तेजना नहीं किया 9 विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्र पर उत्तेजना की निरंतरता नेविगेशन प्रणाली के साथ अधिकतम है। इस प्रकार, rTMS के मनोवैज्ञानिक प्रभाव को बढ़ाना। इन परिणामों उत्तेजना स्थान में छोटे परिवर्तन के कारण टीएमएस प्रेरित प्रदर्शन में नाटकीय बदलाव से समर्थन कर रहे हैं। 14

एट अल। (2014) द्वारा इस्तेमाल किया nTMS प्रोटोकॉल की व्याख्याओं सीमाएं हैं। यह महत्वपूर्ण आभासी lesioning उत्प्रेरण द्वारा स्वस्थ विषयों में अधिक से अधिक निरोधात्मक प्रभाव का प्रदर्शन किया है, लेकिन क्या यह वाचाघात के साथ रोगियों में एक ही सुविधाजनक प्रभाव पड़ता है परीक्षण नहीं किया गया। इस तरह के पद स्ट्रोक वाचाघात के साथ उन लोगों के रूप में वाचाघात के साथ वास्तविक रोगियों में इस प्रोटोकॉल के प्रदर्शन से इस बात की पुष्टि की जा सकती है। भाषण समारोह कृत्रिम रूप से, हमारे प्रोटोकॉल के लिए सामान्य विषयों में दबा दिया, जबकि यह वाचाघात के साथ रोगियों किसके में भाषण समारोह पहले ही दबा दिया जाता है के लिए विभिन्न आवृत्तियों के साथ मदद की जानी चाहिए है। इसके अलावा, संरचनात्मक ठिकानों पर मस्तिष्क की सतह पर IFG पहचानने स्थान के रूप में काफी चुनौतीपूर्ण हो सकता है और आकृति विषयों के बीच भिन्न हो सकती है।

ऑप्टिकली नज़र रखी neuronavigational प्रणाली पारंपरिक गैर neuronavigated विधि की तुलना में अधिक गहरा आभासी घावों elicits। इस प्रोटोकॉल डेमोnstrates कि nTMS का उपयोग कर, सीटीएमएस की तुलना में, ब्रोका क्षेत्र में जो पद-स्ट्रोक वाक्यरोध संबंधी रोगियों के उपचार के लिए महत्वपूर्ण है के और अधिक मजबूत neuromodulation उत्पादन कर सकते हैं।

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Acknowledgments

इस अध्ययन कोरिया हेल्थकेयर प्रौद्योगिकी अनुसंधान एवं विकास परियोजना, स्वास्थ्य और कल्याण मंत्रालय, कोरिया गणराज्य से अनुदान (A101901) द्वारा समर्थित किया गया। हम प्रक्रिया के दौरान तकनीकी सहायता प्रदान करने के लिए डॉ जी-यंग ली धन्यवाद।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Medtronic MagPro X100 MagVenture 9016E0711
MCF-B65 Butterfly coil MagVenture 9016E042
Brainsight TMS Navigation Rogue Research
KITBSF1003 

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References

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व्यवहार अंक 111 Transcranial चुंबकीय उत्तेजना Neuronavigation Neuromodulation वाचाघात ब्रोका स्ट्रोक
वाचाघात के लिए Neuronavigation निर्देशित दोहराव transcranial चुंबकीय उत्तेजना
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Kim, W. J., Hahn, S. J., Kim, W. S., More

Kim, W. J., Hahn, S. J., Kim, W. S., Paik, N. J. Neuronavigation-guided Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation for Aphasia. J. Vis. Exp. (111), e53345, doi:10.3791/53345 (2016).

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