Behavior

Brainsway H1-コイルを使用した反復ディープ経頭蓋磁気刺激を用いた臨床うつ病の治療

Published: October 4, 2016 doi: 10.3791/53858

¹Department of Psychiatry, University of California, San Diego

Summary

ここでは、深い経頭蓋磁気刺激（DTMS）システムを使用して、大うつ病性障害の治療のための方法論を概説したプロトコルを提示します。

Abstract

反復経頭蓋磁気刺激（のrTMS）は、多くの脳ベースの障害を治療する新興非薬理学的なアプローチです。 rTMSは、非侵襲的に脳の領域を刺激するために電磁コイルを使用しています。 Brainsway H1-コイルシステムとの深い経頭蓋磁気刺激（DTMS）は、具体的には、薬物療法に耐性のある大うつ病性障害（MDD）の患者を治療するために示されたのrTMSのタイプです。このデバイスのユニークなH1コイル設計は、従来のrTMSコイルが到達比べターゲット脳領域でより深い位置する神経経路を刺激することができます。 DTMSは、それ彼らのうつ病のための薬物療法や心理療法の試験に応答しなかった人々のための実行可能な治療オプション作り、低リスクかつ忍容性が良好であると考えられています。

ランダム化、偽対照研究は、DTMの患者で偽のDTM処理よりも抑うつ症状に有意に大きな改善をもたらすことを実証しています大うつ病で、それは抗うつ薬に応答していません。本稿では、H1-コイルを使用したDTMで大うつ病を治療するための方法論を検討します。

Introduction

大うつ病性障害（MDD）は、罹患率と死亡率^1,2の有意なレベルでマークされている一般的で衰弱状態です。抗うつ薬と心理療法は、MDDの治療の最初の行とみなされます。しかしMDDと診断された患者の大部分は、薬や治療のシリアル試験に応答しないと、治療抵抗性うつ病^{（TRD）3,4を}有するものとして分類されています。電気けいれん療法（ECT）はTRD患者のための伝統的な介入であるが、原因で時折、長期的認知障害などの重大な副作用の負担、ならびにすべてのECT治療訪問のための麻酔投与のための必要性にECTを受けることに消極的多くのTRD患者、すべてのECT治療へとから交通を得る患者の追加の難しさを搬送します。あるいは、TMSは、非侵襲的であり、mためECTに貴重な代替を行う、麻酔を必要としません任意のTRD患者。

反復経頭蓋磁気刺激（のrTMS）はTRDを治療するための新規の代替的なアプローチだけでなく、他の精神・神経疾患の数として浮上しています。 rTMSは、患者の頭蓋骨に近接して磁気パルスを作成し、電磁コイルを含むデバイスを利用しています。磁気パルスは、頭皮と頭蓋骨を通して妨げられずに移動し、神経細胞を活性化させます。高周波率（ 例えば、10から20ヘルツ）で送出されるパルスは、パルスによって活性化された神経回路では、神経興奮性を高め、長期増強（LTP）を生成、持続的な増加発射速度の状態と考えられています。一方、低周波数で送出されるパルス（ 例えば 、<5ヘルツ）が長期抑圧（LTD）、または還元焼成率^5を生産、神経の興奮性を低下させると考えられています。このように、選択的に特定の脳領域を標的にすることにより、のrTMSは、その地域のベースライン活性を増加または減少させることができます。 H左背外側前頭前野（DLPFC）、MDDで減少した活性と関連する領域を目的としたIGH周波数のrTMSは、成功したMDD ⁶の症状を改善するために使用されています。

従来のrTMSデバイスは、対象となる脳の領域の上に直接頭蓋骨に次の図-8電磁コイルを配置することによって、特定の脳領域を標的とします。このアプローチは、一般的に、安全に、皮質表面下約2cmの最大深さに磁界を提供することができます。これは、対象となる脳領域の限られた量の直接的な活性化を生成します。最近、TRDの治療のためにFDAによって新たなコイル設計、H-コイルを備えたデバイスクリアされました。 H-コイルは、直接そのような8の字設計^7,8,9のような従来のコイルよりも大きな深さに脳組織を活性化するために設計されたユニークなコイル構成を採用しています。その結果、H-コイルを用いた治療は、conventioからそれを区別するために「深い」TMS（DTMS）と呼ばれます最終面のrTMS近づきます。しかし、H-コイルは従来の8の字コイルに比べて浸透深さの研究の中で、論争の所見がありました。ファディーニらによって2009年に発表されたそのような研究は、（さらなる議論のために^、11,12を参照^するも参照してください）侵入深さ¹⁰に関して二つのコイルの間に有意差はなかったことを報告します。

2015年には、LevkovitzらはMDD ¹³の治療のために（左前頭前野を標的とするように設計さ）H1-コイルを使用してのDTMの安全性と有効性を調査するために二重盲検、多施設、無作為化、シャム対照試験を発表しました。、抗うつ薬の1つから4つの適切な試験に失敗したか、または現在のうつ病エピソードに2抗うつ薬治療を許容するために失敗したMDDの患者は、いずれかに無作為に割り付けた：4週間にわたって20毎日DTMS（MF）の治療を受け、隔週TREが続きます12週までatments。またはそうでなければ同一の治療パラメータの不活性な偽治療を受けることができます。 181の参加者は、最終的な分析に含めました。

（; P = 0.0051ハミルトンうつ病評価尺度スコア<10）偽のDTM処理を非アクティブに対立するものとして、アクティブのDTMを受けて有意に多くの患者が自分のうつ病の寛解を経験しました。この結果は、我々は以下の記述と同じであるという研究で用いた手法は、うつ病の基礎となる回路をターゲットに有効であったことを示しています。本稿では、訓練を受けたライセンス医療専門家によって行われるべきであるH1-コイルを使用して、DTMのための治療方法を検討します。

Protocol

ここで紹介するプロトコルは、当社の機関の人間研究倫理委員会のガイドラインに従います。

注：治療を投与することであるオペレータが常に耳栓を着用しなければなりません。

初診の前に1.準備

患者は彼または彼女が治療のために適切であることを確認するためにTMS安全アンケート^14を完了^しています。
ファイルにノートを含むあらゆる関連情報を認識するように、患者の病歴を確認します。
彼らは、彼らが治療について持っている可能性のあるすべての質問をし、手続きの準備のためにインフォームドコンセント文書に署名することができ、患者との協議を持っています。
キャップ、あごのストラップ、1赤と黒1測定テープ：患者の個人的なキャップのために必要な材料を準備します。

2.到着時に患者の準備

患者はTMS機のカート、Eの前方に位置椅子に座らせます患者をnsuringするとコイルが自分の頭に快適に位置するための適当な角度です。
患者は、任意の眼鏡、ヘアクリップやピン、ならびに任意のイヤリングを削除しています。
患者耳栓を与え、彼らが適切かつ安定的に配置されていることを確認します。
刺激を保持カートに対して45°にTMSマシンの腕を置きます。

個人キャップの3配置

ちょうど眉毛上記の彼らの額を超えるフロントで、患者の頭の上にキャップをスライドさせます。キャップの赤いステッチ正中線は、患者の頭部の正中線に沿ってでなければなりません。
キャップの耳は彼らの頭の周りにしっかりとキャップをストレッチダウンカバー引いて、もう一方の耳のカバーからあごのストラップを取り付けます。
ダウンぴったりと自分の頭の上にキャップを引いて、自分の頭のバックアップと全体のバック周辺ストラップを伸ばし、キャップの背面にストラップを固定します。
ATTルーラーの左側に直接位置付けキャップの赤い正中線で、キャップの正中線に沿って黒、前後、柔軟な定規をACH。おでこに自分の鼻の骨の接合である患者のナジオン、でルーラー上の「0」を置きます。
患者のイニオン（ヘッドの下部後部の最も顕著な突起）を見つけ、黒正中ルーラー上の場所を記録します。
ナジオンとイニオンとの間の距離の40％を計算し、そのため、その25センチメートルマークライン黒正中ルーラー上のこの場所（2ルーラーは今垂直である）で、赤、側方内側、柔軟な定規を置きます。

4.検索個々の運動閾値（MT）

全体MTの手順については、キャップの正中線でのヘルメットの横方向のルーラの「0」点を並べます。
黒正中ルーラー上の7センチメートルでヘルメットコイルカバーの先端を置きます。ヘルメットのヘルメットので、全体のフロントエッジを調整すると、レベルキャップ上の正中線定規に対して垂直です。ヘルメットコイルカバーは、患者の頭部の左側に赤、横内側定規を満たしている位置を記録します。
内側赤横内側定規に沿ってヘルメット2センチメートルの左側にコイルカバーをシフトします。ヘルメットの前面にあるコイルカバーは、まだ7センチメートルで黒正中定規を満たし、かつヘルメットの「0」マークがキャップの正中線に位置残ることを確認します。これは、約反対側の手のコントロールに関連付けられ左上運動皮質領域の上にコイルの最大磁気出力を配置します。
その後、50％に「刺激出力」を設定し、刺激を押す「単一パルス（MEP）」をオンにします。緑のボタンを押して、マシンを腕。
任意の指の動きがよりEASIであるように、上向きに手のひら、自分の膝の上に枕の上に載って右手で患者を置きLY見られます。
運動皮質の場所：
1. ステップ4.3で見つかった位置で開始します。患者の左に立っています。他の患者の首をサポートしながら、片手でヘルメットを押し下げ、と刺激フットペダルを押し下げることによって、単一のパルスを印加します。
2. 0は動きが検出されないされ、および5は、非常に活発な不随意運動（ 表1）であることと、0-5から患者の右手上の任意の不随意指の動きを評価します。
3. 5秒待ってから、同じ場所で再びこれを実行します。 5単一パルスの後には、モータの応答がない場合、5％刻みによって刺激出力を増加させます。
繰り返しグリッドパターンのいくつかのより多くの場所でのステップ4.6、最初の正中線に沿って最も一貫アクティブな場所を見つけて、その正中線の場所に滞在しながら、再び最も一貫を見つけるために、横内側定規に沿って一度に1センチメートル移動アクティブな場所。おとこuallyペンと紙を使用してこのプロセスを文書化（または、デジタルタブレットデバイス上で）最も一貫堅牢な運動反応を持っている場所を見つけます。
最小運動閾値：
1. ステップ4.7で見つかった場所、およびステップ4.6で見つかった強度を使用して、6単一パルスまで投与し、誘発された不随意指の運動応答の数を数えます。
2. 6単一パルスから誘発運動反応の数がない2未満でなくなるまで上下に一から二パーセントによって刺激強度を調整し、これ以上3以下この強度は、患者の運動ニューロンを活性化するための運動閾値（MT）であり、。このプロセスによって発見運動閾値の最小値を文書化します。

5.治療

ヘルメットの前面の端を移動させることにより、左側前頭前野（PFC）にわたって最大磁気出力、標的治療領域を提供するためにコイルを置きダウン6正中ルーラー上センチ、またはPAのレベルいずれか高い方tientの眉、（ すなわち、患者の眉下のヘルメットの前部を配置しないでください）。
治療位置にコイルを配置した後、ヘルメットの背面にパッドを引き下げノブと調整コードを引き締め、そしてヘルメットの顎紐を締め込んで、患者の頭部にヘルメットコイルカバーを固定します。
冷却システムの電源をオンにし、治療を開始する前に、14℃以下に読み取るために温度計を待ちます。
単一パルスモードに戻るには、刺激のタッチスクリーン上の「単一パルス」ボタンを押してください。
ステップ4.8で決定された患者の確立MTに「刺激出力」を設定します。患者の確立されたMTの100％を指し、100％の「％のMT」を、設定します。
刺激のタッチスクリーン上を押して「繰り返しモード」とは、以下の治療パラメータを入力してください：周波数を18ヘルツ（毎秒18パルス）の; 2.0の持続時間秒; 20秒の時間を待ちます。 55列車。パルスの数（36）は、期間や頻度に基づいて自動的に入力されますと、「電源」の値に基づいて自動移入は、前の画面で刺激出力および％のMTのために入力されます。押して「実行セッション。」
緑のボタンを押して、マシンを腕。
彼らは（20秒の刺激のない間隔で区切られた36パルス、 すなわち、2秒の列車）を経験し、彼らは治療を開始する準備ができていることが確認されますどのような患者に説明してください。
彼らは最初の列車のための準備ができているように、患者の前で指を使って「3-2-1」大声ではっきりとカウントダウン。カウントダウンの終了時に最初の列車を管理するには、パネル上の黄色のスタートボタンを押してください。
患者の顔と手足を観察し、その後、最初のパルスの後にそれがどう感じたか尋ねます。患者は軽度の不快感や軽度の顔の収縮以上のものが発生した場合、その後の処理は、押すことによって停止させてもよいですパネル上の赤いボタン、および場所は、不快感や収縮を排除するために（任意の方向さ2cmまで）調整することができます。
（ステップ4.8で見つかった）患者のMT応答値に100％のパワー相対で投与することにより、最初の治療セッションを開始します。第二の治療セッションでは、第3の処理セッションで110％の患者まで、フル120％を滴定。電力の増加が著しい不快感を生成する場合、前の電力設定に戻すと、患者はさらに再びパワーを増大しようとする前に、低い電力で感覚に順応することを可能にします。
治療セッションの間に、顔の収縮、手足の動き、またはヘルメットの不注意による再配置の兆候について患者を監視し続けます。
処理が完了すると：、コイルを取り外し、患者の個人的なキャップを外し、必要に応じて治療椅子からそれらを支援。

Representative Results

DTMSは、抗うつ薬の臨床試験に応答しなかった臨床的うつ病のための確立された効力を有する重要な非薬理学的治療法であり、それはまた、他の多くの神経精神障害を治療するための約束を示しています。脳内の摂動回路のターゲティングの改善を可能にする技術の進歩は、DTMの療法が治療として進行するすることにより、重要な手段を表します。 H1-コイルは、安全に、従来のTMSコイルによって活性化深さよりも深くにある目標と脳領域内の組織を活性化するために開発された斬新なデザインです。

DTMSの有効性と安全性を直接頭に頭研究では、従来のTMSコイルに比べてされていません。しかし、同等の研究は、2つのシステム間で行われています。極めて重要な多施設共同研究で実証有効性を代表する研究（8の字コイルを使用しています）第一の従来のrTMSデバイスの単一の抗うつ剤^15を失敗した被験者に追いやられました。 DTMのために行わ極めて重要な研究は有効性を実証したのに対し、1-4で患者が薬の臨床試験^13を失敗したために。

上述したターゲット処理刺激強度（確立された手MTの120％）で、H1コイルは、従来の表面8の字コイルよりも標的脳領域に深く浸透する電界分布を生成します。図1の電界分布図ファントム脳モデルを使用して作成され、ファントム頭部の様々な点での電界強度を測定しました。これはファントム頭部に対して、ハンドMTの120％の治療強度で治療位置に配置されたコイルを用いて行きました。神経活性化レベル以上の電界を1.5センチメートルに拡張しましたH1-コイル¹⁵のための8の字コイルと4.5センチメートル脳表面下のための脳の表面の下。

それは、患者が自分の症状に有意な臨床的改善が患者を横切って変化経験するときに毎日のDTM処理を最初からかかる時間。一部の人々は、毎日の治療の後、約3〜4週間を落とすうつ病評価尺度得点を用いた治療に対する初期応答を、示し始めます。言われていること、抑うつ症状の真の完全寛解は、毎日の治療の約5週間後まで発生しないことが一般的です。このため、DTMS処理の典型的なコースは、最大化し、治療に対する反応を延長するテーパー期間を、開始する前に、毎日の治療の6週間を必要とします。

ここで提示上記のDTMプロトコルを用いて治療された2つの最近の患者からのデータ、および両方の経験豊富な再ですベックうつ病インベントリーII（BDI-II）によって測定されるように彼らの過酷な治療抵抗性大うつ病、の使命。 BDI-IIには、完全寛解は10以下のスコアであると考えられ、そして異なる患者は異なる時点での治療に応答するので一つはBDI-IIに取得することができ、最大スコアは63で、それがために重要です一部の人々は終わり近くまで応答しないように、完全な30毎日のセッションを通じて治療を続けます。治療の早期終了は、治療のフルコースを与えられたかどうかについても、肯定的な反応を持っていたかもしれない患者には有効でないとしてのDTMをオフに書き込むことができます。これは、既にあることの分類につながる、失敗したいくつかの治療法を試してみましたこの患者集団に特に有害である「治療抵抗性」。

患者Dは最初FULに押し込まれた、治療の5週の間、抑うつ症状の減少を経験しました 1ヶ月治療後のフォローアップ（ 図2）を介して持続的な治療の6週の間リットルと持続的寛解、。患者Sは、最初の治療の第2週の終わりの間の症状の減少を示したが、4週目の終わりまで、症状の完全かつ持続的寛解に達しなかった - （3ヶ月の治療後のフォローアップを通じて持続しました図3）。 （図3に示されたS、など）の患者が原因で希望に満ちの増加、あるいはプラセボ効果によるものであり得る、その症状に最初のディップを体験することが一般的です。一般的に、この効果は、治療の過程でさらに上に存在します彼らの抑うつ症状の増加（またはそのベースラインの症状への復帰）、および患者の抑うつ症状の真の持続的寛解につながる、消費します。

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図1：8の字とH1-コイルの電界分布 H1-コイル用と8の字コイルのための着色されたフィールドマップ、1センチメートル離れて10冠状スライスの上に、各画素内の電界絶対大きさを示します。赤色画素は100 V / mのに設定した神経細胞活性化のための閾値以上のフィールドの大きさを示します。フィールドマップは手運動閾値の120％を得るために必要な刺激の電力出力レベルのために調整されます。この図は、ローゼンバーグ、Shoenfeld、Zangen、コトラー、およびDannon、2010年¹³からである。この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図2：患者D：治療アクロスBDI-IIスコア 、このプロトコルでのDTMの治療に対する患者のD'sの応答私。Y軸上に示されるBDI-IIスコア、及び処理数/時間の時点で、種々の処置/時点で測定BDI-IIスコアによって示されるSはX軸上に示されています。患者Dは、治療（日28-35）の5週の間、治療へのささやかな応答を示し始めたが、27回の治療22から見た急激なスコアの低下（日35-42）まで寛解レベルのポイントに改善されませんでした、治療の6週の間にありました。 X軸上こうしてない毎日X軸は1日目の治療が毎日投与されているの最初のTMS治療の開始からの日数を示します（月曜日〜金曜日）は、患者へのTMSの投与に関連している。してくださいこの図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図3：患者S：BDI-II処置アクロススコア。このプロトコルのDTMの治療に対する患者Sの応答は、様々な処置/時点で測定BDI-IIスコアによって示され、BDI-IIスコアはY軸上に表され、処理数/時間の点であるとX軸上に示します。患者Sは、その時点で維持ませんでしたが、X軸は1日目の最初のTMS治療の開始からの日数を示し、約処置18で寛解にダウンバックドロップでした治療に対する強力な初期応答を示しました。治療はX軸上にこのようにしていない毎日、（月曜日〜金曜日）毎日投与され、患者へのTMSの投与に関連している。この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

Discussion

このプロトコルは、MDDの治療のためのDTM H1-コイルの使用のための方法論をカバーしています。このプロトコルは、患者の運動閾値が最初に決定され、その後、治療が投与される、および初期治療の訪問の間に至るまでの手順を説明します。典型的な治療セッションのためのパラメータも導入されています。これは、このプロトコルのすべてのステップが正しく守られている世話をするために運動閾値の決意とその後の治療セッションの過程を通して重要であり、患者が最適な治療計画が守られていることを確実にするために彼らのTMSの精神科医とのコミュニケーションであること。治療のコースは、通常、数週間のテーパー期間が続く毎日の治療訪問の6週間、月曜日〜金曜日、です。この治療計画は、TMSの精神科医の最良の臨床判断に基づいて患者にわたって変化、及び個人が治療にどのように応答するかに依存して、体の測定とすることができます検証うつ病評価尺度を使用してured。

モンゴメリーアスベルグ評価尺度は、患者の健康アンケート9、またはハミルトンうつ病評価尺度を患者から口頭でのフィードバックを受けて計画し、それらの治療コースを変更する際に重要であるが、このようなBDI-IIなどの抑うつ症状のための評価尺度、一般的にとして使用されています治療に対する患者の応答を監視するためのより客観的な尺度。これらのスケールは、それぞれ独自の長所を持っており、その特定の患者の抑うつ症状を評価する最も効果的な方法のために患者を横切って変化してもよいです。

伴う運動閾値の再校正、再評価する信頼性の高い指の攣縮（プロトコルステップ4.8）を生成するのに必要な強度を、定期的に実行する必要があります - 理想的には1週間に1回 - 治療の過程を通して、患者の治療がされていることを確実にするために、最適な強度で投与。

運動閾値が増加した場合には運動閾値の再キャリブレーションした後、患者は（確立運動閾値の120％である）彼らの新しい治療用量まで上昇する必要があるかもしれません - これは、TMS精神科医の最良の臨床判断であり、患者が受ける治療セッションの合計数に影響を与え得ます。毎日の治療を終了し、テーパー期間を開始する計画については、TMSの精神科医は、アカウントに症状の彼らの改善、ならびに上記の客観的尺度上での評価の患者の主観的なアカウントを取る必要があります。うつ病評価尺度のそれぞれは、うつ病エピソードの寛解と考えられるもののためのカットオフポイントを受け入れており、患者が完全寛解に達していれば、彼らはその後、典型的には、治療のテーパーフェーズに入ります。この処理方法effectiであることが示されているTMS治療のためのケアの現在確立された標準の反射であり、^7、8、13上述のものを含む多数の臨床試験にまし。

この治療法は、重度、治療抵抗性、大うつ病性障害の治療のための独自の表示によって制限されます。この治療のために使用さH1コイルはそのように、このような強迫性障害（OCD）または心的外傷後ストレス障害（PTSD）のような他の診断を、治療するためのH1-コイルを使用して、具体的にはMDDに関連する脳の領域を標的とするように設計されています、現在実行可能な選択肢ではありません。しかしながら、他のコイルが開発されており、これらの障害に関連する脳の領域を標的とするように設計されており、研究は、異なるモデルを使用して、例えば、OCDやPTSDなどの他の診断、治療のためのDTMの有効性を調査するために、現在進行中であるされますHコイル。より多くの研究は、MDDおよび他の障害の治療のためのDTMの有効性について、前方に来て続けている臨床医はいかなる変更に後れを取らないすることが重要になります患者がそれらに利用可能な最良の治療を受けていることを確実にするために確立された治療方法に。

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
TMS Neurostimulator	Magstim	N/A	Magstim Rapid or Magstim Rapid²
TMS H-coil	Brainsway	N/A
TMS Cooling System	Brainsway	N/A
TMS positioning System	Brainsway	N/A
Mobile Medical Cart	Brainsway	N/A	The mobile medical cart contains the cooling system, the controller and the stimulator,
Personal cap and associated fixings	Brainsway	N/A	and enables mobility of the system inside the treatment area.
Ear plugs	Any	N/A	Rating of at least 30 dB noise reduction
Pillow	Any	N/A	Used for positioning arm when determining the motor threshold
dTMS instruction manual	Brainsway	N/A