Medicine

تحديث تقنيه لتحفيز الكهربائية موثوقه وسهله والتسامح جمجمة بما في ذلك جمجمة التحفيز الحالي المباشر

Published: January 3, 2020 doi: 10.3791/59204

Helen Borges¹, Alexandra Dufau^1,2, Bhaskar Paneri¹, Adam J. Woods³, Helena Knotkova^4,5, Marom Bikson¹

¹Department of Biomedical Engineering, The City College of New York, CUNY, ²Department of Clinical and Health Psychology, Center for Cognitive Aging and Memory, ³McKnight Brain Institute, University of Florida, ⁴MJHS Institute for Innovation in Palliative Care, ⁵Department of Family and Social Medicine, Albert Einstein College of Medicine

Summary

عند أداره التحفيز الحالي المباشر جمجمة (tDCS) ، يعد اعداد الأقطاب الكهربائية القابلة للتكرار ووضعها أمرا حيويا لجلسة فعاله ومتسامحة. الغرض من هذه المقالة هو إظهار إجراءات الاعداد الحديثة المحدثة لأداره tDCS وتقنيات التحفيز الكهربائية ذات الصلة جمجمة ، مثل جمجمة التحفيز الحالي بالتناوب (tACS).

Abstract

جمجمة التحفيز المباشر الحالي (tDCS) هو أسلوب غير تدخلي لعصبي باستخدام التيارات الكهربائية المباشرة منخفضه الكثافة. هذه الطريقة من تحفيز الدماغ يقدم العديد من المزايا المحتملة بالمقارنة مع التقنيات الأخرى ، لأنها غير الغازية ، وفعاله من حيث التكلفة ، وقابله للنشر علي نطاق واسع ، وجيد التحمل توفير المعدات المناسبة والبروتوكولات تدار. علي الرغم من ان tDCS علي ما يبدو بسيطه لأداء ، والاداره الصحيحة للدورة tDCS ، وخاصه تحديد المواقع القطب والتحضير ، أمر حيوي لضمان استنساخ والتحمل. القطب تحديد المواقع واعداد الخطوات هي تقليديا أيضا الأكثر استهلاكا للوقت والمعرضة للخطا. لمواجهه هذه التحديات ، وتقنيات tDCS الحديثة ، وذلك باستخدام القبعات موقف ثابت وأقطاب الإسفنج قبل تجميعها ، والحد من التعقيد ووقت الاعداد في حين أيضا ضمان ان يتم وضع الأقطاب باستمرار علي النحو المطلوب. هذه الأساليب tDCS الحديثة الميزات الحالية للبحوث, عيادة, والاشراف عن بعد (في المنزل) إعدادات. توفر هذه المقالة دليلا شاملا خطوه بخطوه لأداره جلسة tDCS باستخدام أغطيه الراس ثابته الموضع وأقطاب الإسفنج المجمعة مسبقا. يوضح هذا الدليل tDCS باستخدام المونتاج المطبقة بشكل شائع والمخصصة لتحفيز القشرة الحركية والقشرة الجبهية الاماميه (DLPFC). كما هو موضح ، اختيار حجم الراس والقبعات الخاصة المونتاج باتمته تحديد المواقع القطب. يتم تركيب الأقطاب الاضافيه المشبعة مسبقا بالبالكامل علي الموصلات الاضافيه لوضعيه الضبط علي أغطيه الراس. يتم إظهار أسلوب tDCS الحديثة لتقليل وقت الاعداد وتقليل الأخطاء لكل من المبتدئين والخبراء المشغلين. الطرق المبينة في هذه المقالة يمكن تكييفها لتطبيقات مختلفه من tDCS وكذلك اشكال أخرى من التحفيز الكهربائية جمجمة (tES) مثل جمجمة التحفيز الحالي بالتناوب (tACS) وجمجمة التحفيز العشوائي الضوضاء (tRNS ). ومع ذلك ، منذ tES هو تطبيق محدد ، حسب الاقتضاء ، يتم تخصيص اي طريقه الوصفة لاستيعاب الموضوع ، اشاره ، والبيئة ، وميزات محدده النتيجة.

Introduction

جمجمة التحفيز الحالي المباشر (tdcs) هو تقنيه تحفيز الدماغ غير الغازية قادره علي تحوير الاستثارة القشرية¹^،². اثناء [tdcs], تيار ثابته [لوو-فيلد], عاده 1-2 [ميليبرس] ([ما]), يتدفق من قطب كهربائي إلى قطب كاثود ينتج [الكتريك فيلد] ضعيفه عبر القشرة³^,⁴. تعتبر بروتوكولات tDCS التقليدية التسامح وأمنه⁵. اثار دوره واحده من tdcs يمكن ان تستمر عده دقائق بعد انتهاء الجلسة⁶ مع الدورات المتكررة التي تنتج تغييرات طويلة الأمد في وظيفة المخ⁷^,⁸. الملف الشخصي التحمل والقدرة علي إنتاج اما التغيرات الحاده أو طويلة الأمد يجعل tdcs مرشح لمجموعه متنوعة من التدخلات والعلاجات⁹^,¹⁰^,¹¹. في حين تبقي الاسئله حول الجرعة المثلي من tDCS¹²، بما في ذلك دور كثافة¹³، قطبيه⁷ و focality³، يتم قبول اهميه السيطرة علي وضع القطب لعصبي استنساخ. وعلاوة علي ذلك ، فان اعداد القطب الكهربائي يدعم أيضا التحمل والشواغل ذات الصلة مثل المسببة للعمي-الاعتمادية¹⁴. في حين ان tDCS له مزايا عمليه علي طرق تحفيز الدماغ الأخرى ، وذلك بسبب فعاليته من حيث التكلفة ، وقابليه الحمل ، وسهوله الاستخدام ، وقابليه التحمل ؛ ومع ذلك ، فان البساطة الواضحة والقابلية للتكيف من هذه التقنية لا عذر اعداد القطب الفقراء وتقنيه التنسيب¹⁴.

وفي الواقع ، فان البساطة الواضحة لهذه البرامج قد شجعت ، في بعض الحالات ، علي عدم كفاية الاهتمام بالمعدات المناسبة واللوازم وتدريب المشغلين¹⁴. أولا ، مطلوب وضع القطب موثوق بها لاستنساخ. تتبع المواقع من أقطاب tDCS علي فروه الراس عاده نظام 10-20 ، وهو أسلوب يستخدم لوضع وتطبيق الأقطاب الكهربائية (تخطيط الدماغ) الكهربية. في أسلوب tdcs التقليدية ، وهذا ينطوي علي قياس الشريط لإنشاء موقع القطب ، مع العديد من القياسات في كل جلسة¹⁵^،¹⁶^،¹⁷. يتم استخدام علامة لتسميه مواضع فروه الراس. وهناك احتمال لان تؤدي هذه العملية إلى تقلب وضع القطب الكهربي (علي سبيل المثال ، مدي موثوقيه مختلف المشغلين لقياس موضع الشريط) ، وخاصه في ظل ظروف الانتاجيه العالية-علي الرغم من ان التدريب الصارم للمشغل وإصدار الشهادات يمكن ان يخففا من التقلب. في طريقه tdcs التقليدية ، يتم ضغط الأقطاب الكهربائية يدويا علي الإحداثي المقيس والاشرطه المطاطية المطبقة بطريقه مخصصه¹⁸ (علي سبيل المثال ، قد لا يكون ضيق النطاقات متسقا عبر المشغلين المؤثرين في طرد السوائل من الإسفنج ، وقابليه التحمل ، وحتى الانحراف في موضع القطب¹⁹^،²⁰). وكما هو الوضع في القطب الكهربي ، يمكن التخفيف من هذا التباين ببروتوكولات وتدريبات صريحه ، علي الرغم من ان هذه التفاصيل غالبا ما لا توصف في التقارير المنشورة. في الظروف الخاصة عندما يتم فصل القطب وساده من فروه الراس عن طريق كريم/هلام دون استخدام الإسفنج²¹، مطلوب الحذر لمنع مباشره القطب الجلد الاتصال المؤدية دائما إلى حرق¹⁴. طريقه بديله اقل شيوعا لل tdcs يستخدم غطاء مطاطي²²^,²³, الذي يعتمد علي موضوع تشوه الراس المحدد لا تشوه موقف القطب, ومخاطر انتشار المالحة وسد تحت الغطاء (غير مرئية للمشغل). بالمقارنة مع التقليدية المطاط النطاق أو مرونة الغطاء التقنيات القائمة ، تقنيه tDCS الحديثة المقدمة هنا يجعل اعداد القطب الحرجة وتحديد المواقع خطوات أكثر قوه وموثوقيه.

ومن الإجراءات الرئيسية الأخرى في tDCS تجميع الأقطاب الكهربائية. أقطاب tDCS التقليدية هي متعددة الأجزاء. هذه الأجزاء المنفصلة ، التي يجب تجميعها بعناية من قبل المشغل ، تتكون من أقطاب معدنيه أو موصله من المطاط ، والتي يرفقها المشغل في جيب إسفنجي مثقب وتشبع بمحلول ملحي¹⁵. في حين ليست معقده ، وعمليه التجميع القطب يتطلب التدريب واليقظة في كل دوره ، كما خطا صغير مثل المعادن/المطاط جاحظ من الإسفنج والاتصال الموضوع أو حجم السائل المالح يمكن ان يؤدي إلى أصابه الجلد¹⁴. تقنيه tDCS الحديثة يتغلب علي هذه المخاوف باستخدام الأقطاب المشبعة مسبقا قبل تجميعها/الإسفنج التي تشمل علاوة علي ذلك موصل المفاجئة يمكن الاعتماد عليها لأغطيه الراس. الأقطاب قبل تجميعها وقبل المشبعة هي استخدام واحد ، والتخفيف من قضايا الاستنساخ ومخاطر التلوث مع الإسفنج أعاده استخدامها¹⁴^،²⁰.

الغرض من هذه المقالة هو إظهار إجراءات الاعداد الحديثة لأداره tDCS وتقنيات التحفيز الكهربائية ذات الصلة جمجمة ، مثل جمجمة التحفيز الحالي بالتناوب (tACS) ، وتحفيز الضوضاء جمجمة فدية (tRNS)²⁴، والتحفيز جمجمة نبض الحالي (tdcs) ومتغيراته²⁵. يوضح هذا الدليل tDCS باستخدام المونتاج التطبيقية المخصصة لقشره المحرك²⁶ والقشرة الجبهية الاماميه (dlpfc) التحفيز²⁷. تقنيه tDCS الحديثة وأوضح هنا يتجنب قياس الشريط لتحديد التنسيب القطب ، والادراج الكهربائي مرهقه الكربون والمطاط ، والاجراء مملة من الإسفنج ترطيب القطب ، واستخدام العصابات المطاطية أو قبعات مطاطيه كغطاء للراس. يتم تحسين هذه العملية باستخدام أغطيه الراس الثابتة المتخصصة والقطب الكهربائي الموصل المبكر المشبع مسبقا. تتكون أغطيه الراس الثابتة الوضعية من الاشرطه التي يتم التظاهر بها لوضع أقطاب tDCS تلقائيا في المعيار 10-10 لتخطيط الدماغ¹⁹. الموقع الكهربائي المحدد مسبقا الذي توفره هذه الاشرطه يزيل الحاجة إلى قياس وحسابات واسعه ، التالي زيادة الاستنساخ ، وفعالية الوقت والتلاعب الموضوع. هناك حاجه فقط لقياس التركيب مره واحده (تستخدم لتحديد حجم الشريط الصحيح لاستخدامها) في الزيارة الاولي. يتم توفير واحد استخدام أقطاب الإسفنج قبل تجميعها قبل غارقه في حجم الأمثل من المالحة ومع القطب المطاط المدرجة والثابتة ، والتقليل من خطر الاتصال المباشر بين المطاط/المعادن والجلد ، وكذلك أكثر من/تحت النقع. وباستخدام أغطيه الراس الثابتة وأقطاب الإسفنج المجمعة مسبقا (الشكل 1) ، فانها لا تقلل بشكل كبير من امكانيه وضع القطب الكهربي بسبب خطا في القياس ، ولكنها أيضا تجعل أداره المركبات الدقيقة أسهل وأكثر فعاليه من الوقت. بالنسبة لكل مونتاج ، هناك أغطيه راس محدده. ستستخدم هذه المقالة اثنين من المونتاج كامثله. المونتاج الأول هو M1-SO حيث يتم وضع الآنود علي المنطقة المقابلة لقشره المحرك الاوليه (M1) ويتم وضع الكاثود علي النقيض فوق المداري (SO) المنطقة (الشكل 2ا). المونتاج الثاني هو المونتاج الجبهي ، الذي يتم وضع الآنود علي اليمين ويتم وضع الكاثود علي اليسار DLFC (F3/F4 ، الشكل 2ج). الطرق المبينة هنا لا تقتصر علي المركبات المذكورة أعلاه ، ويمكن تكييفها مع التكوينات الأخرى ، والحد بشكل كبير من امكانيه لوضع القطب الخاطئ بسبب خطا في القياس ، في حين جعل أيضا تطبيق tDCS والتقنيات ذات الصلة tES أكثر كفاءه. التروس الحديثة الموصوفة هنا هي القطب الكهربائي المونتاج محدده (علي سبيل المثال ، M1-SO ، F3/F4) سيتم استخدام أغطيه الراس المختلفة لمونتاج القطب منفصلة. علي الرغم من ان, التقنية الحديثة يقلل من عدد من الخطوات ويجعل أداره التقنية tES كفاءه, النهج الجديد لا يزال يتطلب تدريب لتشغيل محفز.

Protocol

ووافق مجلس المراجعة المؤسسية لمدينه نيويورك علي هذا البروتوكول.

1-المواد

قبل جلسة tDCS ، تاكد من ان كافة المواد الضرورية متوفرة. في حين ان بعض المواد سوف تعتمد علي بروتوكول محدد من الدراسة/العلاج ، وهناك العناصر الاساسيه التي هي عامه عبر تطبيق tDCS الحديثة كما هو موضح هنا (الجدول 1، الشكل 3).
1. اعداد جهاز tDCS: جهاز tDCS المدفوع بالبطارية والذي يعمل كمحفز حالي مستمر مع الحد الأقصى للإخراج في نطاق ميليامب. قد يتم استخدام جهاز tES مع اعداد tDCS (علي سبيل المثال ، Soterix الطبية 1x1 tES الجهاز).
2. اعداد أقطاب الإسفنج المفاجئة أحاديه الاستخدام (علي سبيل المثال ، الأقطاب الكهربائية Soterix الطبية 5x5 سم).
3. اعداد محلول ملحي وقضيب ، لاستخدامها إذا أصبح القطب الكهربائي المجففة اثناء الدورة. وبما ان الأقطاب الكهربائية التي سبق تجميعها غارقه بالفعل مع حجم محلول ملحي تم تحديده مسبقا ليكون كافيا ، يمكن أضافه كميه ضئيله من المحلول الملحي ، ان وجدت. يجب الحرص علي عدم الإفراط في نقع الإسفنج وتجنب التسرب ويقطر بواسطة تدريجيا وبعناية أضافه المالحة فقط إذا لزم الأمر.
اعداد أغطيه الراس ثابته الموضع. هنا ، يتم استخدام نموذجين من القبعات الاضافيه (M1-SO و bifrontal).
اعداد كابلات التوصيل. تتضمن أغطيه الراس بالفعل الكابلات اللازمة ، التي تم تكوينها للاتصال بالتحفيز (الموز الذكر) والطرف الآخر المكون لقبول لوحه الاداات الاضافيه (الانجذاب الأنثوي). قد يختلف هذا وفقا لأغطيه الراس الثابتة التي تم اختيارها.
اعداد الاستمارات ذات الصلة (مثل استمارة الموافقة ، والاستبيانات السابقة واللاحقة ، ونماذج الفرز ، واستمارات جمع البيانات) وغيرها من المواد الخاصة بالتدخل حسب الاقتضاء.

2-الاشكال ذات الصلة

عندما يصل الموضوع ، أولا تحيه الموضوع ، ثم يكون له أو لها الجلوس بشكل مريح في وضع تستقيم في كرسي.
النسبة للمحاكمات البحثية ، قبل الدراسة ، يعطي الموضوع موافقته علي المشاركة في الدراسة. يتضمن نموذج الموافقة تفاصيل حول بروتوكول البحث ، والمخاطر ، وفوائد الدراسة. والغرض من هذا النموذج هو الإفصاح عن المعلومات المناسبة للمواضيع لكي يتسنى لهم الاختيار طوعا لقبول العلاج أو رفضه. وهي تنبع من الحقوق القانونية والاخلاقيه. يجب ان يكون الموضوع مدركا لما يحدث لجسده ، والمسؤوليات الاخلاقيه للباحث لاشراك المشارك في سلامته البدنية والعقلية.
للتجارب البحثية ، وجمع موافقه خطيه من المشاركين قبل ان يتم تنفيذ اي إجراءات الدراسة. إظهار نموذج الموافقة للموضوع. يمكن ان تستمر التجربة فقط إذا اختار الموضوع التوقيع علي نموذج الموافقة.
عرض الموضوع وفقا لمعايير التضمين والاستبعاد الموضحة في بروتوكول الدراسة.
في حاله عدم وجود موانع وما زال الموضوع موافقا علي المشاركة ، اطلب الخضوع لملء اي اشكال أخرى ضرورية (اي شكل التركيبة السكانية ، الاستبيانات المسبقة ذات الصلة ، الخ.)
إذا كان الموضوع يفهم تماما ويوافق علي الاجراء لمتابعه وملات النماذج اللازمة ، انتقل إلى الخطوة التالية.

3-القياسات

أبدا الاعداد من خلال قياس محيط راس الموضوع أولا لتحديد الحجم المناسب لأغطيه الراس التي سيتم استخدامها. لقياس محيط راس الموضوع ، تبدا من الجزء الأكثر بروزا من الجبين حول أوسع جزء من مؤخره الراس ، والذهاب فوق الشعر وفوق الاذنين. وتتطلب النطاقات الرئيسية الثابتة المواضع قياسات اقل بكثير من الأساليب التقليدية لوضع الأقطاب الكهربائية ل tDCS¹⁵ ، وعلاوة علي ذلك لا تتطلب سوي القياس في الزيارة الاولي عندما يتم اختيار الراس والعتاد.
ملاحظه: قد تختلف التروس الراسية المختلفة في نطاق الاحجام المعروضة وكذلك في قياسات المحيط المقابلة لكل حجم. بالنسبة لأغطيه الراس المستخدمة في هذه المظاهرة ، فان الاحجام المتوفرة صغيره (52 – 55.5 سم) ، متوسطه (55.5 – 58.5 سم) ، كبيره (58.5 – 62 سم) ، وكبيره جدا (62 – 65 سم).
مع الموضوع يجلس بشكل مريح علي كرسي ، والمضي قدما لقياس محيط الراس لتحديد الحجم المناسب لغطاء الراس.
استشر دليل القبعات المحدد لتحديد حجم أغطيه الراس المناسب (علي سبيل المثال ، الصغيرة والمتوسطة والكبيرة) استنادا إلى المونتاج الكهربائي المطلوب ومحيط رئيس الموضوع. بالنسبة لمعظم المركبات الكهربائية ، قد يكون هناك حجم مختلف من أغطيه الراس اعتمادا علي حجم رئيس الموضوع.

4. اعداد الجلد

افحص الجلد حيث من المتوقع ان يوضع القطب الكهربي. في هذا البروتوكول ، ضع الأقطاب الكهربائية التالية اما M1-SO أو المونتاج الجبهي. إذا لوحظت اي آفات ، لا أداره tDCS.
تاكد من خلو المنطقة من علامات المحلول والأوساخ وغيرها.
في النهج التقليدية حيث تستخدم الأقطاب الكهربائية أعاده استخدامها ، وفحص ادراج المطاط والإسفنج لارتداء في كل جلسة. هنا ، في النهج الحديث مع أقطاب أحاديه الاستخدام ، هذه الخطوة ليست مطلوبه بشكل صارم. ومع ذلك ، تفقد أقطاب جديده للسلامة والتشبع.

5. القطب التنسيب

أزاله اثنين المشبعة مسبقا 5 سم × 5 سم الأقطاب المفاجئة من الحزم الخاصة بهم.
التقط الأقطاب الاضافيه أحاديه الاستخدام علي أغطيه الراس وفقا للمواقع الثابتة علي أغطيه الراس. هذه المواقع هي المونتاج الخاصة واستنادا إلى أغطيه الراس المحددة. المونتاج المستخدم هو دراسة خاصه.
بشكل اختياري ، بلطف فضح فروه الراس عن طريق فراق الشعر الموضوع مع الأصابع لضمان ان المالحة تتسرب من خلال الشعر في فروه الراس ، وتعزيز نوعيه الاتصال بين القطب وفروه الراس.
التاكد من ان يتم تامين الإسفنج لحزام ، وضع القبعات علي راس الموضوع.
1. في M1SO المفاجئة القبعات المونتاج مع التحفيز "الدالة" من M1 ، وضع الآنود بالقرب من القشرة الحركية والكاثود علي المنطقة المدارية. لوضع الأقطاب الكهربائية بدقه علي مواضع فروه الراس المخصصة لها ، ضع أولا الحلقة التي تمثل الحزام ، والتي تقع في الجزء السفلي من الحزام ، فوق الناسك. الناسك هو النقطة الاماميه للدماغ ، وتقع بين الجبين والأنف. اضبط الجزء العلوي من الحزام بحيث يكون متعامدا مع الجزء السفلي من الحزام. الجزء العلوي من الحزام يهدف إلى الجلوس تقريبا فوق الاذن ، ووضعها بشكل متناظر علي كلا الجانبين من الراس. ثم ، ضع الجزء الخلفي المرن من الحزام فوق الأيون. ويمكن عكس قطبيه الآنود/الكاثود اعتمادا علي التطبيق.
2. في الجبهة الاماميه (F3/F4) الاضافيه-القبعات المونتاج مع التحفيز "الدالة" من اليسار DLFF، وضع الآنود بالقرب من القشرة الاماميه الظهرية الجانبية اليسرى والكاثود بالقرب من القشرة الجانبية اليمني قبل الجبهي الأيمن. ويمكن عكس قطبيه الآنود/الكاثود اعتمادا علي التطبيق.
في بعض الموضوعات ذات الشعر الطويل ، اطلب من الموضوع ربط شعرها بالظهر أو تامين الشعر باحكام اثناء وضع أغطيه الراس. وهذا سوف يسمح لاعداد القطب أكثر اتساقا وتقليل خطر الانزعاج الناجم عن التجاذبات العرضية للشعر الموضوع.
ملاحظه: قد الشعر الطويل أيضا تقديم حاجز للسوائل من القطب لتشبع فروه الراس ، ويمكن ان افترق بلطف تحت القطب.
تاكد من ان أغطيه الراس دافئه ، ولكن ليست ضيقه بشكل غير مريح. حدد الحجم الصحيح لأغطيه الراس التي لا تسبب الانزعاج للموضوع مع ضمان ان يتم عقد الأقطاب الاسفنجيه بشكل موثوق إلى الفروة.
قم بتوصيل الكبل الأسود (الكاثود) والكبل الأحمر (الآنود) بالجهاز tES. استشر دليل التشغيل لمحفز من أجل تحديد ما إذا كان المحفز هو مدعوم من قبل أو بعد ربط أقطاب المتمركزة إلى محفز.
1. في حين ان المحفز نشط ، تاكد من ان الأقطاب الكهربائية متصلة عند بدء التدفق الحالي.
بالنسبة لغطاء الراس الإضافي ، قم بتوصيل كبل الكاثود الأسود ببرنامج تشغيل الإدخال الأسود المطابق للجهاز tDCS وكرر هذا لكبل الآنود الأحمر لموقعه الخاص به علي جهاز tDCS. ضمان القطبية اتصال صحيح كما اثار tDCS هي قطبيه محدده.
ملاحظه: عند استخدام جهاز tDCS ، القطب الآنود هو المحطة الموجبة حيث يدخل التيار الإيجابي في الجسم ، والقطب الكاثود هو المحطة السلبية حيث التيار الإيجابي يخرج الجسم. عند استخدام جهاز tACS ، لا تعتبر الآنود والكاثود ايجابيه أو سلبيه ، لان كلا المحطتين ستعمل الآنود والكاثود بدلا من ذلك. تقليديا ، يشير الأحمر إلى قطب الآنود ، ويشير الأسود أو الأزرق إلى قطب الكاثود (تاكد من ان نفس الشيء ينطبق علي الجهاز المستخدم).

6. بدء تشغيل tDCS

قبل البدء في جلسة tDCS ، تاكد من ان الموضوع مريح ومستيقظ.
تاكد من ان الجهاز قيد التشغيل ، وان الكابلات متصلة بشكل صحيح ، وان أغطيه الراس والقطب الكهربائي تقع بشكل صحيح. مقياس المقاومة هو أسلوب ثانوي لضمان الاتصال الجيد ، ولكنه لا يحل محل الحاجة إلى التاكد من التزام بكافة خطوات البروتوكول.
تحقق من مقياس معاوقه لجوده الاتصال. يعرض الجهاز المستخدم في هذه البيانات التوضيحية معلومات المقاومة في الوقت الحقيقي. قد يكون هذا الجهاز الخاصة ، لذلك تصبح مالوفه مع مقياس معاوقه علي الجهاز المستخدم.
1. إذا كانت جوده الاتصال العامة للموضوع منخفضه بشكل غير طبيعي ، فقد يشير ذلك إلى اعداد القطب الكهربي غير الملائم ، مما يؤدي إلى مقاومه عاليه. إذا كانت نوعيه الاتصال لا تزال منخفضه بعد ضبط أغطيه الراس و/أو المكمل الملحي بحكمه, اضغط علي "قبل stim دغدغه" (إذا كان متوفرا علي الجهاز المستخدمة) لتحقيق جوده اتصال أفضل.
تحقق مما إذا كان الجهاز يحتوي علي بطارية كافيه. الاجهزه المصممة للمحاكمات tDCS لديها تحذير البطارية المنخفضة مرئية بسهوله-للجهاز المستخدم هنا مباشره فوق مفتاح تشغيل/إيقاف هناك مؤشر تنبيه البطارية المنخفضة.
برنامج مده جلسة tDCS ، كثافة أو (إذا كان ذلك ينطبق علي الجهاز الذي يتم استخدامه) وضع حاله الشام (للدراسات مع المسببة للعمي بشان الزائفة مقابل حاله tDCS الحقيقي ، سيتم برمجه الاعداد من قبل موظفين مستقلين أو مسبقا مشفره في الجهاز²⁸). لاحظ ان بعض المحفزات ينصح بالتبديل قبل الاتصال بين الأقطاب والجلد.
1. إذا كان يتم أداره جلسة عمل tDCS باستخدام جهاز tES ، حدد اعداد الموجي tDCS.
2. عند تطبيق الموجي tES غير tDCS ، مثل tACS أو Tdcs ، تاكد من ان الجهاز مبرمجه بشكل صحيح بما في ذلك الموجي والتردد.
بدء tDCS بالضغط علي زر البدء . من أجل الحد من اي اثار سلبيه ، وتشمل الاجهزه التلقائي الحالية المنحدر حتى في البدء في التحفيز ، إلى جانب منحدر التلقائي إلى أسفل في النهاية. في بداية التحفيز ، غالبا ما ينظر الأشخاص إلى الحكة و/أو الإحساس بالوخز تحت الأقطاب الكهربائية ، والتي تتلاشي في معظم الحالات.
كما قد تواجه بعض المواضيع عدم الراحة خلال الدقائق القليلة الاولي من tDCS ، انخفاض معتدل الحالي باستخدام مقبض الباب الاسترخاء مؤقتا كما يضبط الموضوع. ثم ، تدريجيا زيادة النسخة الاحتياطية الحالية تصل إلى المستوي المطلوب. قد تعتمد هذه الميزة علي الجهاز المستخدم والبروتوكول.
1. تاكد من ان الموضوع لا يمس الجهاز وأغطيه الراس و/أو الأقطاب الكهربائية اثناء جلسة التحفيز. تاكد من ان اي تعديلات مطلوبه لهذه تتم معالجتها من قبل المشغل فقط.
2. بالنسبة لبعض المواد ، قد تؤدي التغيرات المفاجئة في الكثافة الحالية إلى الدوخة أو الدوار وكذلك فوسفونات الشبكية إذا زادت الحالية أو انخفضت فجاه. لتجنب هذه الأحاسيس السلبية ، تاكد من السماح بالصعود والانحدار لأسفل الوقت للتحفيز. وكما ذكر سابقا ، تقدم أجهزه tDCS فتره صعود/هبوط تلقائية. تحقق من الجهاز للحصول علي تفاصيل محدده.
التاكد من ان الموضوع لا يزال مريحا ويتجنب الحركة غير الضرورية.
إذا أصبحت الأقطاب الكهربائية المجففة ، كما قد يتضح من انخفاض في نوعيه الاتصال ، واستخدام حقنه لأضافه كميه تقاس تدريجيا من المحلول الملحي إلى الأقطاب. قد تكون هناك خطط تجريبية حيث يتم وضع أقطاب tDCS علي الراس بشكل جيد في وقت مبكر من التحفيز مثل انه عندما يتم جدوله التحفيز لبدء الأقطاب الكهربائية كانت علي راسه لبعض الوقت وقد تصبح المجففة.
ملاحظه: أقطاب مصممه ل tDCS ، مثل الأقطاب الكهربائية المفاجئة قد وضعت من قبل الشركة المصنعة للحفاظ علي التشبع اثناء دوره tDCS (علي سبيل المثال ، عشرات الدقائق). ومع ذلك ، قد تسارع بيئات معينه (مثل الجو الجاف بشكل استثنائي من تكييف الهواء) الجفاف القطب. الأقطاب الكهربائية المفاجئة مشبعه مسبقا ، التالي يتم تصغير الحاجة إلى المحلول الملحي الإضافي.
1. لتجنب بالتنقيط المالحة بسبب الجاذبية ، وضمان تطبيق متدرج إلى الحافة العليا من الإسفنج.
2. لتقليل الجفاف ، تجنب فتره طويلة واسعه بين الاعداد tDCS وبدء tDCS أو إذا كان لا مفر منه (مهمة طويلة يجب ان تجري بعد تطبيق أغطيه الراس ولكن قبل تطبيق tDCS) ، أضافه الشيكات لتاكيد تشبع الإسفنج ومقاومه.
تجنب ملامسه الأقطاب الكهربائية اثناء التحفيز. إذا كان أضافه المحلول الملحي لا يحسن نوعيه الاتصال ، تاكد من إحساس الجلد من الموضوع. سيكون لكل تجربه وجهاز معايير محدده بوضوح لأي خطوات لتعديل أغطيه الراس أو القطب الكهربي قبل أو اثناء التشغيل بما في ذلك عند إحباط التحفيز بناء علي المقاومة و/أو الإحساس بالموضوع.
في نهاية جلسة التحفيز ، سيقوم الجهاز بالانحدار من شده المعالجة إلى 0 مللي أمبير. لا تسمح الموضوع لأزاله القبعات أنفسهم. لا تقم بازاله أغطيه الراس قبل ان يشير الجهاز إلى ان التحفيز مكتمل بتيار صفري. ومع نزول السلالم الحالية ، قد تبلغ بعض الموضوعات عن أحاسيس متزايدة مثل الوخز. تتوقف هذه الأحاسيس البسيطة بعد عوده الكثافة الحالية إلى الصفر.
عندما ينتهي الجهاز من الدوران إلى أسفل والحالي هو صفر ، قم بإيقاف تشغيل الجهاز.

7. بعد الاجراء

قم بازاله أغطيه الراس المحملة بالأقطاب الكهربائية من فروه الراس الموضوع.
افصل الأقطاب الكهربائية المفاجئة عن الحزام. التخلص من الأقطاب الكهربائية المفاجئة (كما هي استخدام واحد).
افحص الجلد تحت الأقطاب الكهربائية. ومن المتوقع احمرار معتدل إلى معتدل خلال tdcs⁵^,¹¹^,²⁹, معظمها ببساطه من الضغط³⁰.
أداره استبيان الاحداث السلبية لتقييم الآثار الجانبية المحتملة. يمكن ان تتضمن الاستبيانات الخاصة بالاحداث الضارة اي تاثيرات ضاره ترتبط عاده ب tDCS ، مثل الوخز والحكة والأحاسيس الحارقة والصداع وعدم الراحة. ويمكن الاطلاع علي أمثله لهذا الاستبيان في بروروني وآخرون (2011)³¹.
علي الرغم من ان tDCS تعتبر أمنه عند اتباع البروتوكولات القياسية⁵، تنفيذ اجراء مراقبه الاحداث السلبية اثناء تطوير اي بروتوكول الدراسة. خصوصا في بعض السكان المرضي ، قد يحدث الحدث السلبي خطيره لا علاقة لها tDCS. وتشمل إجراءات رصد الاحداث السلبية مسارا للعمل يتعين اتباعه إذا كان الموضوع يبلغ عن اثار جانبيه غير متوقعه أو خطيره اثناء الدورة أو بعدها. اتبع إجراءات مراقبه الاحداث الضارة عن كثب وبعناية.

Representative Results

ومن المتوقع ان أساليب tDCS الحديثة الموصوفة في الدليل لتبسيط اعداد tDCS التالي تقليل وقت التحضير مع زيادة الاعتمادية. تم قياس أوقات الاعداد باستخدام أساليب tDCS التقليدية والحديثة. وقد تم النظر بشكل منفصل في الخبراء مقابل المبتدئين لكل طريقه (n = 8). اجري كل مشغل مبتدئ أو خبير الاعداد خمس مرات. للطريقة التقليدية tDCS كل من الخبراء والمبتدئين مراجعه تعليمات الاعداد¹⁵، فضلا عن تعليمات اضافيه قبل المحاكمات الاعداد الاولي. النسبة لأسلوب tDCS الحديث ، استعرض كل من الخبراء والمبتدئين نسخه سابقه من هذا الدليل. وفي جميع الحالات ، يسمح للمشغلين بطرح اسئله المراقبين والتعليمات حسب الحاجة ، وهو ما سيؤخذ في الاعتبار في وقت الاعداد. ولم يقدم المراقبون ردود فعل أخرى. وسجلت المراقبة الموثوقيه بعد كل محاكمه علي مقياس 1-3 علي النحو التالي: (1) سوء الاعداد مع خطا كبير في وضع القطب (> 5 سم) و/أو الاتصال الكهربائي متفاوتة كبيره مع الجلد (> 50 ٪ من سطح الإسفنج لا الاتصال الجلد) ، و/أو غيرها من الأخطاء الهامه ؛ (2) خطا متوسطه أو صغيره في وضع القطب (3-5 سم) و/أو معتدله الاتصال القطب الكهربائي مع الجلد (30-50 ٪ من سطح الإسفنج لا الاتصال الجلد) ، و/أو غيرها من الأخطاء الطفيفة ؛ (3) لا يوجد خطا واضح في وضع القطب أو الاتصال الكهربائي متفاوتة كبيره مع الجلد ، وليس هناك أخطاء كبيره أخرى.

الطريقة التقليدية
تتطلب الطريقة التقليدية قياسات لموضع M1-SO قبل كل تطبيق باستخدام بروتوكول القياس القائم علي نظام التخطيط الكهربي الدماغي 10 – 20. الإسفنج بحاجه إلى تجميع والمشبعة. وقد أعطيت للمشغلين المبتدئين دليل تعليمات يتضمن توجيهات لقياس نظام التخطيط الكهربي الدماغي 10 – 20 ، الذي يمكنهم قراءته قبل المحاكمة. وقد احتفظ بدليل التعليمات هذا اثناء المحاكمات للرجوع اليه. كل من الخبراء والمبتدئين الانتهاء من 5 المحاكمات الاعداد بما في ذلك القياسات الراس المطلوبة في كل محاكمه. تم تسجيل الأوقات الفردية التي تم التقاطها لكل تجربه اعداد (الشكل 4). وكان متوسط وقت الاعداد الذي اتخذه الخبير 7.93 دقيقه (± 2.30). وكان متوسط وقت الاعداد الذي اتخذه المبتدئ 10.47 دقيقه (± 3.36). وكان المبتدئون عموما غير قادرين علي تحقيق اعداد خاليه من الأخطاء حتى في الدورة الخامسة. قام الخبراء بأخطاء اعداد نادره.

الأسلوب الحديث
تتطلب الأساليب الحديثة قياس محيط الراس لكل موضوع مره واحده من أجل تحديد الحجم المناسب لغطاء الراس المستخدم (S: 52 – 55.5 سم ، M: 55.5 – 58.5 سم ، L: 58.5 – 62 سم ، XL: 62 – 65 سم). الإسفنج تم تجميعها مسبقا والمشبعة مسبقا. تم تسجيل الأوقات الفردية التي تم التقاطها لكل تجربه اعداد (الشكل 4). وكان متوسط وقت الاعداد الذي اتخذه الخبير 1.23 دقيقه (± 0.37). وكان متوسط وقت الاعداد الذي اتخذه المبتدئ 2.53 دقيقه (± 0.48). وكان المبتدئون عموما تحقيق خطا الاعداد الحرة من قبل الدورات الخامسة وكانت اي أخطاء طفيفه. قام الخبراء بعدم وجود أخطاء في الاعداد. نهج tDCS الحديثة هنا يزيد من موثوقيه الاعداد مع تناقص وقت الاعداد التحفيز.

خطا في الموضع
تسمح طريقه tDCS الحديثة بوضع القطب الكهربي بدقه مماثله للمشغل الخبير الذي يقيس الوضع التقليدي لتخطيط الدماغ 10-10. علي سبيل المثال ، بالنسبة لS0 باستخدام حزام مصمم بشكل مناسب ، فان متوسط الخطا في الموضع هو 1.5 مم ، وهو اقل بكثير من حجم القطب الكهربي (5 سم × 5 سم) وليس خطا ذي صله بالنسبة للتدفق الحالي للدماغ السفلي¹⁹. للمشغل أو التطبيق الذاتي ، وأسلوب tDCS الحديثة موثوق بها للغاية.

عملياتي
يمكن ان تكون طريقه tDCS الحديثة كجزء من برنامج الصحة عن بعد للمرضي المصابين بامراض مزمنة مع اعراض متعددة ، بما في ذلك الرعاية الملطفة. بالنسبة لمونتاج M1-SO ، تم تحقيق وضع القطب القابل للتكرار. ولم تكن هناك صعوبات في تدريب المرضي ، أو الانضمام إلى البروتوكول ، أو التسامح²⁶. للحصول علي المونتاج الجبهي القابلة للتكرار والتحفيز مقبوله تحققت في كل من المرضي الذين يعانون من التصلب المتعدد ومرض باركنسون³²، وأكد تم تحقيق وضع موثوق به حتى للتطبيق الذاتي في الموضوع مع العجز الحركي.

وأي اشاره مضاده مطلقه أو نسبيه ستظل علي حالها عبر الأساليب التقليدية والحديثة. البروتوكولات التي وجدت فعاله مع الطريقة التقليدية سوف تنطبق علي الحديث ، علي الرغم من ان الأسلوب الحديث من شانه ان يعزز متانة s و استنساخ خاصه في المنزل أو استخدام عاليه الانتاجيه.

الشكل 1: أغطيه الراس الثابتة الوضعية وأقطاب الإسفنج المجمعة مسبقا. (ا) تشمل بعض أغطيه الراس الثابتة بالفعل الكابلات اللازمة ، مع الإسفنج الذي تم تجميعه مسبقا والمصمم للتقاطه. (ب) يشير هذا الرقم إلى عمليه اعداد أغطيه الراس عن طريق عض الأقطاب الكهربائية بقوة في مكانها علي الحزام الرئيسي. (ج) الأقطاب الكهربائية قبل تجميعها غارقه بالفعل في محلول ملحي. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: M1-SO المونتاج والمونتاج Bifrontal. (ا، ب) في الاعداد M1-SO المونتاج ، يتم وضع الآنود علي المنطقة المقابلة للحاء المحركات الاوليه (M1) ويتم وضع الكاثود علي النقيض فوق المداري (SO) المنطقة. (ا) هو المنظر الجانبي و (ب) هو المنظر الامامي. (ج، د) في الاعداد المونتاج الجبهي ، يتم وضع القطب الكهربائي علي اليمين ويتم وضع القطب الكهربائي علي القشرة الجبهية الاماميه اليسرى. (ج) هو المنظر الجانبي و (د) هو المنظر الامامي. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3: العناصر الموجودة بشكل عام في كل جلسة tDCS. في حين ان بعض المواد سوف تعتمد علي الهدف من الدراسة/العلاج ، والبنود المذكورة أدناه ضرورية لدوره tDCS الموصوفة في هذا الدليل. وتشمل هذه البنود: 1) جهاز tDCS ، 2) أحاديه الاستخدام المفاجئة أقطاب الإسفنج ، 3) محلول ملحي ، 4) القبعات موقف ثابت (واحد أدناه يتضمن الكابلات اللازمة للربط) ، و 5) حقنه للتطبيق المالحة إذا لزم الأمر. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4: أوقات الاعداد ودرجات الأداء للمبتدئين والخبراء الذي يطبقون أسلوب tDCS الحديث والتقليدي. اجري مشغلو الخبراء والمبتدئون اعداد المونتاج M1-SO خمس مرات باستخدام أسلوب اعداد tDCS التقليدي وأسلوب الاعداد الحديث. تتضمن طريقه الاعداد التقليدية أخذ قياسات لموضع S0 باستخدام نظام تخطيط الدماغ 10-20 ومن ثم وضع الأقطاب الكهربائية في الموقع المستهدف. لطريقه tDCS التقليدية والحديثة ، واستعرض كل من الخبراء والمبتدئين تعليمات الاعداد ، فضلا عن تعليمات اضافيه قبل المحاكمات الاعداد الاولي. طريقه الاعداد tDCS الحديثة يقلل من وقت الاعداد ويحسن الأداء لكل من الخبراء والمواضيع المبتدئين لأنه يزيل خطوه تستغرق وقتا طويلا من قياسات الدماغ 10-20 لS0 المونتاج. وعند استخدام طريقه tDCS الحديثة (اللوحة B₂ و D₂) ، كان متوسط وقت الاعداد الذي اتخذه الخبراء والمبتدئون 1.23 دقيقه (± 0.37) و 2.53 دقيقه (± 0.48) علي التوالي. عند استخدام أسلوب tDCS التقليدي (لوحه B₁ و D₁) ، كان متوسط وقت الاعداد الذي اتخذه الخبراء والمبتدئين 7.93 دقيقه (± 2.30) و 10.47 دقيقه (± 3.36) علي التوالي. بعد كل محاكمه من الاعداد الأقطاب الكهربائية ، تم قياس الأداء علي مقياس 1-3 مع 3 سجل كاعداد خاليه من الخطا و 1 سجلت الاعداد الفقراء. كان الأداء اعلي للأسلوب tDCS الحديثة لكل من الخبراء والمبتدئين. النسبة لطريقه tDCS التقليدية ، كان متوسط أداء الخبراء والمبتدئين 2.75 (± 0.25) و 1.5 (± 0.25) علي التوالي (الفريق A₁ و C₁). النسبة لطريقه tDCS الحديثة ، كان متوسط الأداء من قبل الخبراء والمبتدئين 3 (± 0) و 2.75 (± 0.3) علي التوالي (الفريق A₂ و C₂). تظهر أشرطه الخطا الانحراف المعياري. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

	الطريقة الكلاسيكية	تحديث الأسلوب	الاستفادة من الأسلوب المحدث
قياس تحديد المواقع الكهربائي	إجراءات متعددة الشرائط في كل جلسة.	شريط واحد قياس فقط في الدورة الاولي.	انخفاض الوقت وزيادة الموثوقيه في تحديد المواقع القطب.
اعداد القطب	خطوات متعددة بما في ذلك التجميع والتشبع.	لا اعداد (قبل المشبعة). يتضمن موصل المفاجئة.	انخفاض الوقت وزيادة الموثوقيه في اعداد القطب.
الراس والعتاد	العصابات المطاطية مع اتصالات متعددة.	واحد الراس والعتاد مع مواقف موصل المفاجئة الثابتة.	انخفاض الوقت وزيادة الموثوقيه في تحديد المواقع القطب.

الجدول 1: المقارنة الموجزة للأسلوب tDCS الكلاسيكي وأسلوب tdcs الحديث. وفيما يتعلق بوضع القطب الكهربي ، واعداد القطب ، واستخدام أغطيه الراس ، تقدم تقنيات tDCS الحديثة تقدما في تقليل الوقت وزيادة الموثوقيه.

Discussion

منذ 2000 ، كانت هناك زيادة هائله في معدل (عدد التجارب المنشورة) واتساع (مجموعه من التطبيقات والمؤشرات) ل tdcs⁵^،¹¹^،³³. بروتوكولات tDCS الحديثة الموضحة هنا من المحتمل ان تدعم التبني في التجارب البشرية ، وخاصه زيادة الحجم والمواقع (علي سبيل المثال ، التجارب المحورية) ، وفي النهاية في العلاج⁹ حيث ان هذه التقنيات tdcs الحديثة بسيطه وتطبيع خطوات الاعداد الحرجة. منذ اعداد القطب وموقف تحديد جرعه tDCS¹², أساليب لضمان الاعداد القابلة للتكرار تدعم التجارب استنساخه. التقنية الحديثة الموصوفة هنا من المتوقع ان تكون مفيده عبر معيار الاشتمال ولكن قد توفر ميزه خاصه في المجموعة حيث التقنيات التقليدية تثبت التحدي نتيجة لظروف فروه الراس/الشعر ، والسلوك ، أو في عاليه في جميع انحاء (التجارب مركز متعددة) والإعدادات البعيدة³⁴^،³⁵. التقنية الحديثة ، من خلال توفير تثبيت أكثر أمنا من الأقطاب الكهربائية (علي سبيل المثال بالمقارنة مع الاشرطه المطاطية المخصصة في التقنية التقليدية) من شانه ان يعزز الجمع بين العلاجات السلوكية المساعد مثل العلاج بالمراه ³⁶^،³⁷^،³⁸^{، الصور}^{البصرية}^{والواقع}الافتراضي³⁹^،⁴⁰ ⁴⁴^,⁴⁵.

تعتبر tDCS شكلا أمنا ومريحا لتحفيز الدماغ غير التدخلي⁵^،¹¹. ومع ذلك ، لا يزال من المهم ضمان اجراء التحفيز في أعقاب أفضل الممارسات¹⁴. يتم تدريب جميع مشغلي tDCS واعتمادهم. يتم إنشاء بروتوكول مفصل للدراسة يحدد اي مواد اضافيه ضرورية ، والمونتاج الكهربائي المستخدمة ، وأي مهام إذا كان ذلك ممكنا ، وإجراءات السلامة الهامه التي ينبغي اتباعها قبل واثناء وبعد التحفيز ، فضلا عن دراسة محدده الادراج ومعايير الاستبعاد. بعض معايير الاستبعاد قد تشمل الراس المعدنية و/أو الوشم الرقبة, يزرع المعدنية في الراس و/أو الرقبة, من بين أمور أخرى – ولكن هذه ليست مطلقه (مثل tES في المواضيع مع الصرع, زرع, وعيوب الجمجمة الحاده)⁴. العديد من جوانب بروتوكولات الدراسة tDCS ، مثل بعض المواد ، ووضع القطب ، والمدة ، من بين إجراءات أخرى ، هي محدده لتصميم الدراسة. عند تعديل البروتوكول ليلائم الاحتياجات الخاصة بالدراسة ، تاكد من ان هذه التعديلات مقبوله لكل من الموضوع والباحث⁵^،¹¹.

يتم وصف أسلوب tDCS حديث في هذا الدليل. هذه التقنية تطبيق tDCS المعاصرة ابسط بكثير من الطريقة التقليدية ، وذلك هو علي حد سواء أسرع واقل عرضه للخطا.

Disclosures

جامعه مدينه نيويورك يحمل براءات الاختراع علي تحفيز الدماغ, الذي Marom Bikson هو مخترع. Marom Bikson هو المؤسس المشارك لشركه Soterix الطبية.

Acknowledgments

وأيد هذا العمل من قبل المعاهد القومية للصحة (المنح 1R01NS101362-01, 1R01NS101362-01, 1R01NS101362-01, 1R01NS101362-01, 1R01NS101362).

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
1x1 transcranial electrical stimulation	Soterix Medical Inc.	2001tE	The tDCS setting was used on the tES device
Dlpfc-1 headgear with cables	Soterix Medical Inc.	SNAPstrap 1300-ESOLE-S-M	Dlpfc-1 (size: adult - medium)
M1-SO headgear with cables	Soterix Medical Inc.	SNAPstrap 1300-ESM-S-M	M1-SO (size: adult - medium)
Saline solution	Soterix Medical Inc.	1300S_5
Snap sponge electrodes 5x5 cm	Soterix Medical Inc.	SNAPpad 1300-5x5S	Single-use only
Syringe	Soterix Medical Inc.	1300SR_5	Syringe for saline application