Summary
경두개 직접 전류 자극(tDCS)을 투여할 때, 재현 가능한 전극 준비 및 배치는 허용되고 효과적인 세션에 필수적입니다. 이 문서의 목적은 tDCS 및 관련 두개내 전기 자극 기술(예: 경두개 교류 전류 자극(tACS)의 관리를 위한 업데이트된 최신 설정 절차를 설명하는 것입니다.
Abstract
경두개 직접 전류 자극 (tDCS)은 저강도 직접 전류를 사용하여 신경 변조의 비 침습적 방법입니다. 이 뇌 자극 방법은 비침습적이고, 비용 효율적이며, 광범위하게 배포 가능하고, 적절한 장비와 프로토콜이 관리되는 경우 잘 용납되기 때문에 다른 기술에 비해 몇 가지 잠재적 인 이점을 제시합니다. tDCS는 수행하기가 명백히 간단하지만 tDCS 세션, 특히 전극 포지셔닝 및 준비의 올바른 관리는 재현성과 내성을 보장하는 데 필수적입니다. 전극 위치 지정 및 준비 단계는 전통적으로 가장 시간이 많이 걸리고 오류가 발생하기 쉽습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 고정 위치 헤드기어와 사전 조립된 스폰지 전극을 사용하는 최신 tDCS 기술은 복잡성과 설정 시간을 줄이는 동시에 전극이 의도한 대로 일관되게 배치되도록 보장합니다. 이러한 최신 tDCS 방법은 연구, 클리닉 및 원격 감독(가정에서) 설정에 대한 이점을 제시합니다. 이 문서에서는 고정 위치 헤드기어및 미리 조립된 스폰지 전극을 사용하여 tDCS 세션을 관리하기 위한 포괄적인 단계별 가이드를 제공합니다. 이 가이드는 모터 피질 및 등쪽 전두엽 피질(DLPFC) 자극을 위해 일반적으로 적용되는 몽타주를 사용하여 tDCS를 보여줍니다. 설명된 바와 같이 헤드 크기와 몽타주별 헤드기어의 선택은 전극 포지셔닝을 자동화합니다. 완전히 조립된 사전 포화 스냅 전극은 헤드기어의 설정된 위치 스냅 커넥터에 부착되기만 하면 됩니다. 최신 tDCS 방법은 설치 시간을 줄이고 초보자와 전문가 운영자 모두의 오류를 줄이는 것으로 나타났습니다. 이 문서에 설명 된 방법은 tDCS의 다른 응용 프로그램뿐만 아니라 경두개 교류 전류 자극 (tACS) 및 경두개 무작위 잡음 자극 (tRNS)과 같은 경두개 전기 자극 (tES)의 다른 형태에 적응 할 수 있습니다 ). 그러나 tES는 응용 프로그램에 따라 다르므로 모든 메서드 레시피는 주제, 표시, 환경 및 결과 별 기능을 수용하도록 사용자 지정됩니다.
Introduction
경두개 직접 전류 자극(tDCS)은 피질 흥분성1,2를조절할 수 있는 비침습적 뇌 자극 기술이다. tDCS 동안, 일정한 저강도 전류, 전형적으로 1-2 밀리암페르 (mA)는 양극 전극에서 음극 전극으로 흐르며 피질3,4를가로 질러 약한 전기장을 생성합니다. 기존의 tDCS 프로토콜은 허용되고 안전한5로간주됩니다. tDCS의 한 세션의 효과는 세션 완료 후 몇 분 동안 지속될 수 있습니다6 반복 세션은 뇌 기능에 더 오래 지속되는 변화를 생산7,8. 내성 프로파일 및 급성 또는 오래 지속되는 변화를 생성할 수 있는 잠재력은 tDCS를 다양한 개입 및치료법9,10,11에대한 후보로 만든다. tDCS12의최적 용량에 대한 질문이 남아 있는 동안, 강도13,극성7 및초점성 3의역할을 포함하여, 신경 변조 재현성을 위한 전극 배치 제어의 중요성이 허용된다. 더욱이, 전극 제제는 또한 내성 및 블라인드 신뢰성과 같은 관련 우려를 뒷받침한다14. tDCS는 다른 뇌 자극 방법에 비해 실질적인 장점을 가지고 있지만, 때문에 비용 효과, 휴대성, 사용의 용이성, 그리고 내성; 그럼에도 불구하고, 기술의 명백한 단순성과 적응성은 가난한 전극 준비 및 배치 기술(14)을변명하지 않는다.
실제로, tDCS의 명백한 단순성은, 어떤 경우에는, 적절한 장비, 소모품 및 운영자 교육14에대한 충분한 주의를 장려했다. 첫째, 재현성을 위해서는 신뢰할 수 있는 전극 배치가 필요합니다. 두피에 tDCS 전극의 위치는 전형적으로 뇌파 (EEG) 전극의 배치 및 응용에 사용되는 방법입니다 10-20 시스템을 따릅니다. 종래의 tDCS 방법에서는, 이것은 각 세션15,16,17에서여러 측정과 함께 전극 위치를 확립하기 위한 테이프 측정을 포함한다. 마커는 두피 위치에 레이블을 지정하는 데 사용됩니다. 이 프로세스는 특히 높은 처리량 조건에서 전극 배치 가변성(예: 다양한 작업자가 측정 테이프를 얼마나 안정적으로 배치하는지)을 초래할 가능성이 있습니다. 종래의 tDCS 방법에서, 전극은 임시 방식으로 적용된 측정된 좌표 및 고무스트랩(18)에 수동으로 가압된다(예를 들어, 밴드의 압박감은 스폰지로부터 유체의 배출에 영향을 미치는 작업자 들, 내약성, 심지어 전극 위치19,20에서표류하는 것)에 걸쳐 일관되지 않을 수 있다. 전극 위치와 마찬가지로 이러한 가변성은 명시적 프로토콜 및 교육을 통해 완화될 수 있지만 이러한 세부 사항은 게시된 보고서에 설명되지 않는 경우가 많습니다. 패드 전극이스폰지(21)를사용하지 않고 크림/젤에 의해 두피로부터 분리되는 특별한 상황에서는,화상(14)으로이어지는 직접적인 전극-피부 접촉을 방지하기 위해 주의가 필요하다. tDCS에 대한 대안덜 일반적인 방법은 전극 위치를 왜곡하지 않는 피사체 특정 헤드 변형에 따라 달라지는 탄성 캡22,23을사용하고, 캡 아래에 식염수 확산 및 브리징 (작업자가 볼 수 없습니다)을 위험에 빠릅니다. 기존의 고무 밴드 또는 탄성 캡 기반 기술과 비교하여 여기에 제시된 최신 tDCS 기술은 중요한 전극 준비 및 위치 지정 단계를 보다 견고하고 신뢰할 수 있게 합니다.
tDCS의 또 다른 주요 절차는 전극의 조립입니다. 기존의 tDCS 전극은 다중 부품입니다. 작업자가 신중하게 조립해야하는 이러한 별도의 부품은 금속 또는 전도성 고무 전극으로 구성되며, 운전자는 천공 된 스폰지 포켓에 둘러싸고 식염수 용액(15)으로포화시됩니다. 복잡하지 는 않지만, 전극 조립의 과정은 스폰지로부터 돌출된 금속/고무와 같은 작은 오차와 같은 작은 오차가 피사체 또는 식염수 체액부와 접촉하여 피부 손상을 초래할 수 있기 때문에 각 세션에서 훈련 및 경계가필요하다(14). 최신 tDCS 기술은 헤드기어에 신뢰할 수 있는 스냅 커넥터를 포함하는 사전 조립된 사전 포화 전극/스폰지를 사용하여 이러한 문제를 극복합니다. 사전 조립 및 사전 포화 전극은 재사용 스폰지14,20으로재현성 및 오염 위험을 완화시키는 일회용입니다.
이 문서의 목적은 tDCS 및 관련 경두개 전기 자극 기법의 투여를 위한 최신 설정 절차를 입증하는 것이다, 예: 경두개 교류 전류 자극 (tACS), 경두개 몸값 잡음 자극 (tRNS)24,및 경두개 펄스 전류 자극 (tPCS) 및 그변이체 25. 본 가이드는 모터 피질26 및 등측 전두엽 피질(DLPFC)자극(27)을위한 일반적으로 적용되는 몽타주를 사용하여 tDCS를 입증한다. 여기에 설명된 최신 tDCS 기술은 전극 배치, 번거로운 탄소 고무 전극 삽입, 습윤 전극 스폰지의 지루한 절차, 헤드기어로 고무 밴드 또는 탄성 캡사용을 결정하기 위한 테이프 측정을 방지합니다. 이 공정은 특수 고정 위치 헤드기어와 사전 포화 스냅 커넥터 전극을 사용하여 최적화됩니다. 고정 위치 헤드기어는 표준 10-10 EEG19에서tDCS 전극을 자동으로 배치하는 스트랩으로 구성됩니다. 이러한 스트랩에서 제공하는 미리 결정된 전극 위치는 광범위한 측정 및 계산의 필요성을 제거하여 재현성, 시간 효율성 및 피사체 조작을 증가시게 합니다. 첫 번째 방문 시 일회성 피팅 측정(올바른 스트랩 크기를 결정하는 데 사용)만 필요합니다. 일회용 사전 조립 된 스폰지 전극은 식염수의 최적화 된 부피에 미리 담근 고무 전극을 삽입 및 고정하여 고무 / 금속과 피부 사이의 직접 접촉 위험을 최소화하고 지나치게 / 언더 스적. 고정 위치 헤드기어와 사전 조립된 스폰지 전극(그림1)을사용하면 측정 오류로 인한 전극 잘못된 배치 가능성을 크게 줄일 수 있으며 tDCS 관리가 더 쉽고 시간 효율적입니다. 각 몽타주에는 특정 헤드기어가 있습니다. 이 문서에서는 두 개의 몽타주를 예로 사용합니다. 첫 번째 몽타주는 양극이 1차 모터 피질(M1)에 해당하는 영역에 배치되고 음극이 반대측 상궤도(SO) 영역 위에 배치되는 M1-SO(그림2A)이다. 두 번째 몽타주는 양극이 오른쪽 위에 배치되고 음극이 왼쪽 DLPFC 위에 배치되는 양두 몽타주입니다 (F3 / F4, 그림 2C). 여기서 설명한 방법은 전술한 몽타주에 국한되지 않고 다른 구성에 적용될 수 있으므로 측정 오류로 인한 전극 잘못된 배치 가능성을 크게 줄이는 동시에 tDCS 및 관련 tES 기술을 보다 효율적으로 적용할 수 있습니다. 여기에 설명된 최신 헤드기어는 전극 몽타주(예: M1-SO, F3/F4)이며 다른 헤드기어는 별도의 전극 몽타주에 사용됩니다. 비록, 현대 기술은 단계의 수를 감소시키고 tES 기술의 관리를 능률하게, 새로운 접근은 여전히 자극기를 작동하기 위하여 훈련을 요구합니다.
Protocol
뉴욕 시 대학, CUNY 기관 검토 위원회 (IRB) 이 프로토콜을 승인.
1. 재료
- tDCS 세션에 앞서 필요한 모든 자료를 사용할 수 있는지 확인하십시오. 일부 물질은 연구/치료의 특정 프로토콜에 따라 달라지지만, 여기에 나타난 바와 같이 현대 tDCS 적용에 걸쳐 일반적인 기본 항목이있다(표 1, 그림 3).
- tDCS 장치 준비: 밀리암페어 범위에서 최대 출력을 가진 일정한 전류 자극기로서 작동하는 배터리 구동 tDCS 장치입니다. tDCS 설정을 가진 tES 디바이스가 사용될 수 있다(예를 들어, 소테릭스 메디컬 1x1 tES 디바이스).
- 일회용 스냅 스폰지 전극(예: Soterix Medical 5x5cm 스냅 전극)을 준비합니다.
- 세션 중에 전극이 탈수되는 경우 사용할 식염수 및 어플리케이터를 준비합니다. 미리 조립된 전극은 이미 충분한 것으로 미리 결정된 식염수 용액의 부피에 담가 있기 때문에 최소한의 식염수(있는 경우)가 첨가될 수 있습니다. 스폰지에 과도하게 담그지 않도록 주의하고 필요한 경우에만 식염수만 을 점진적으로 조심스럽게 추가하여 누출과 물방울을 피하십시오.
- 고정 위치 헤드기어를 준비합니다. 여기서는 스냅 헤드기어의 두 가지 모델(M1-SO 및 이정면)이 사용됩니다.
- 연결 케이블을 준비합니다. 스냅 헤드기어는 이미 필요한 케이블을 포함하고 있는데, 이 케이블은 자극(남성 바나나)에 연결하도록 구성되고 다른 쪽 끝은 스냅 패드(암 스냅)를 수락하도록 구성된다. 선택한 고정 위치 헤드기어에 따라 다를 수 있습니다.
- 관련 양식(예: 동의서, 사전 및 사후 설문지, 선별 양식, 데이터 수집 양식) 및 기타 개입 관련 자료(예: 해당되는 경우)를 준비합니다.
2. 관련 양식
- 피사체가 도착하면 먼저 피사체를 맞이한 다음 의자에 똑바로 앉게 하십시오.
- 연구 시험을 위해, 연구 의 앞에, 주제는 연구 결과에 참여하는 것을 동의하게 하십시오. 동의서에는 연구 프로토콜, 위험 및 연구의 이점에 대한 세부 정보가 포함됩니다. 이 양식은 적절한 정보를 피험자에게 공개하여 자발적으로 치료를 수락하거나 거부할 수 있도록 하기 위한 것입니다. 그것은 법적 및 윤리적 권리에서 유래. 피사체는 자신의 신체에 어떤 일이 일어나는지 알고 있어야하며, 참가자가 신체적, 정신적 웰빙에 관여하도록 연구원의 윤리적 책임이 있어야합니다.
- 연구 시험의 경우, 연구 절차가 수행되기 전에 참가자의 서면 동의를 수집하십시오. 동의서를 주제에 표시합니다. 실험은 피험자는 동의서에 서명하기로 선택한 경우에만 실험을 계속할 수 있습니다.
- 연구 프로토콜에 설명된 포함 및 배제 기준에 따라 피사체를 스크리마.
- 금기 사항이 없고 피험자는 여전히 참여하기로 동의하는 경우, 필요한 기타 필요한 양식(예: 인구 통계 양식, 관련 사전 설문지 등)을 작성하도록 요청하십시오.
- 주체가 따라야 할 절차를 완전히 이해하고 동의하고 필요한 양식을 작성한 경우 다음 단계로 이동하십시오.
3. 측정
- 피사체의 머리 둘레를 먼저 측정하여 사용할 헤드기어의 적절한 크기를 결정하여 설정을 시작합니다. 피사체의 머리 둘레를 측정하려면 머리 뒤쪽의 가장 넓은 부분 주위에 이마의 가장 눈에 띄는 부분에서 시작하여 머리카락과 귀 위로 이동하십시오. 고정 위치 헤드 밴드는 tDCS15의 기존 전극 배치 방법보다 훨씬 적은 측정이 필요하며 헤드 기어가 선택될 때 첫 번째 방문시에만 측정이 필요합니다.
참고: 헤드기어는 각 크기에 해당하는 둘레 측정뿐만 아니라 제공되는 크기 범위에 따라 다를 수 있습니다. 이 데모에 사용된 헤드기어의 크기는 소형(52-55.5cm), 미디엄(55.5~58.5cm), 대형(58.5~62cm), 초대형(62~65cm)입니다. - 피사체가 의자에 편안하게 앉은 채 머리 둘레를 측정하여 헤드기어의 적절한 크기를 결정합니다.
- 원하는 전극 몽타주와 피사체의 머리 둘레에 따라 적절한 헤드기어 크기(예: 소형, 중형, 대형)를 선택하려면 특정 헤드기어 매뉴얼을 참조하십시오. 대부분의 전극 몽타주에서는 피사체 헤드 크기에 따라 헤드기어의 크기가 다를 수 있습니다.
4. 피부 준비
- 전극이 배치될 것으로 예상되는 피부를 검사합니다. 이 프로토콜에서는 M1-SO 또는 이중 전두엽 몽타주를 따르는 전극을 배치합니다. 병변이 관찰되면 tDCS를 투여하지 마십시오.
- 로션, 먼지 등의 흔적이없는 지역을 확인하십시오.
- 재사용 가능한 전극이 사용되는 전통적인 접근 방식에서는 고무 인서트와 스폰지가 모든 세션에서 마모되는지 검사합니다. 여기서, 일회용 전극을 사용한 현대적 접근법에서는 이 단계가 엄격하게 요구되지 않는다. 그럼에도 불구하고, 무결성과 채도에 대한 새로운 전극을 검사합니다.
5. 전극 배치
- 미리 포화된 5cm x 5cm 스냅 전극 2개를 패킷에서 제거합니다.
- 헤드기어의 고정 위치에 따라 일회용 스냅 전극을 스냅 헤드기어에 끼습니다. 이러한 위치는 몽타주에 따라 다르며 선택한 헤드기어를 기반으로 합니다. 사용되는 몽타주 연구는 연구에 따라 다릅니다.
- 선택적으로, 피험자의 모발을 손가락으로 이하여 두피를 부드럽게 노출시켜 식염수가 모발을 두피에 스며들어 전극과 두피 사이의 접촉 품질을 향상시킵니다.
- 스폰지가 스트랩에 고정되어 있는지 확인하려면 헤드기어를 피사체의 머리에 놓습니다.
- M1SO 스냅 헤드기어 몽타주에서 M1의 "아노달" 자극을 가진 양극은 모터 피질 근처의 양극과 상위 부위에 양극을 위치시다. 전극을 지정된 두피 위치에 정확하게 배치하려면 먼저 스트랩의 하단 부분에 있는 스트랩의 나시온 을 나타내는 링을 나시온 위에 놓습니다. nasion은 이마와 코 사이에 위치한 뇌의 전방 지점입니다. 스트랩의 상단 부분을 조정하여 스트랩의 아래쪽 부분에 수직이 되도록 합니다. 스트랩의 상단 부분은 머리의 양쪽에 대칭으로 배치, 귀 의 약 위에 앉아하기위한 것입니다. 그런 다음 스트랩의 후방 탄성 부분을 이니온 위에 놓습니다. 양극/음극 극성은 용도에 따라 반전될 수 있습니다.
- 좌측 DLPFC의 "아노달" 자극이 있는 양극(F3/F4) 스냅 헤드기어 몽타주에서, 좌측 등쪽 측면 전두엽 피질 과 우측 등쪽 측면 전두엽 피질 근처의 음극 근처에 양극을 위치시다. 양극/음극 극성은 용도에 따라 반전될 수 있습니다.
- 긴 머리를 가진 일부 과목에서는, 머리 기어가 배치되는 동안 다시 머리를 묶거나 단단히 머리를 고정 피사체에 물어. 이것은 보다 일관된 전극 설정을 허용하고 피사체의 머리카락의 우발적 인 잡아 당김으로 인한 불편 의 위험을 감소시다.
참고: 긴 모발은 또한 전극에서 두피에 포화되는 유체에 대한 장벽을 제시할 수 있으며, 전극 아래에서 부드럽게 갈라질 수 있습니다. - 헤드기어가 꼭 밀폐되어 있는지 확인하십시오. 스폰지 전극이 두피에 안정적으로 유지되도록하면서 피사체에 불편을 일으키지 않는 올바른 크기의 헤드기어를 선택하십시오.
- 검정 케이블(음극)과 빨간색 케이블(양극)을 tES 장치에 연결합니다. 자극기의 작동 매뉴얼을 참조하여 자극기의 전원이 켜졌는지 여부를 설정하려면 위치된 전극을 자극기에 연결하기 전이나 후에 전원이 켜져 있는지 확인하십시오.
- 자극기는 활성 상태인 동안 전류 흐름이 시작될 때 전극이 연결되어 있는지 확인합니다.
- 스냅 헤드기어의 경우 검정 음극 케이블을 tDCS 장치의 해당 입력 블랙 드라이버에 연결하고 tDCS 장치의 해당 위치에 대해 빨간색 양극 케이블에 대해 이 작업을 반복합니다. tDCS의 효과는 극성에 따라 다르기 때문에 연결 극성이 올바른지 확인합니다.
참고: tDCS 장치를 사용하는 경우 양극 전극은 양수 전류가 몸체로 유입되는 양극 단자이며, 음극 전극은 양수 전류가 몸체를 빠져나가는 음극 단자입니다. tACS 장치를 사용하는 경우 양극과 음극은 양극과 음극으로 간주되지 않습니다. 종래, 빨간색은 양극 전극을 나타내고, 검은색 또는 파란색은 음극 전극을 나타낸다(사용 중인 장치에 동일하게 적용되는지 확인).
6. tDCS 시작
- tDCS 세션을 시작하기 전에 피사체가 편안하고 깨어 있는지 확인하십시오.
- 장치가 켜져 있고 케이블이 제대로 연결되어 있는지, 헤드기어와 전극이 제대로 배치되어 있는지 확인합니다. 임피던스 미터는 좋은 접촉을 보장하는 보조 방법이지만 모든 프로토콜 단계가 준수되는지 확인해야 할 필요성을 대체하지는 않습니다.
- 접촉 품질은 임피던스 미터를 확인하십시오. 이 데모에 사용된 장치는 임피던스 정보를 실시간으로 표시합니다. 이는 장치별일 수 있으므로 사용되는 장치의 임피던스 미터에 익숙해집니다.
- 피사체의 전반적인 접촉 품질이 비정상적으로 낮으면 부적절한 전극 설정으로 인해 임피던스가 높아질 수 있습니다. 헤드기어를 조정하거나 신중하게 식염수를 보충한 후에도 접촉 품질이 계속 낮아지면 "사전 스팀 간지럼"(사용 중인 장치에서 사용 가능한 경우)을 눌러 더 나은 접점 품질을 달성합니다.
- 장치에 배터리가 충분한지 확인합니다. tDCS 시험을 위해 설계된 장치에는 쉽게 볼 수있는 저배터리 경고가 있습니다 - 온 / 오프 스위치 바로 위에 여기에 사용되는 장치에대해 배터리 부족 경고 표시가 있습니다.
- tDCS 세션 지속 시간, 강도 또는 (사용되는 장치에 적용 가능한 경우) sham 상태 설정 (sham 대 실제 tDCS 조건에 관한 운영자 블라인드 연구의 경우, 설정은 독립적 인 인력에 의해 프로그래밍되거나 장치28로미리 코딩됩니다). 일부 자극기는 전극과 피부 사이의 접촉이 이루어지기 전에 켜지는 것이 좋습니다.
- tDCS 세션이 tES 장치를 사용하여 관리되는 경우 tDCS 파형 설정을 선택합니다.
- tACS 또는 tPCS와 같은 tDCS 이외의 tES 파형을 적용할 때는 장치가 파형 및 주파수를 포함하여 제대로 프로그래밍되었는지 확인합니다.
- 시작 버튼을 눌러 tDCS를 시작합니다. 부작용을 줄이기 위해 장치는 자극 개시 시 자동 전류 램프를 포함하고 끝에는 자동 램프를 포함합니다. 자극의 시작 부분에서, 과목은 종종 전극 아래 가려움증 및 / 또는 따끔 거림 감각을 인식합니다, 이는 대부분의 경우에 페이드 아웃.
- 일부 피험자는 tDCS의 처음 몇 분 동안 불편함을 경험할 수 있기 때문에 피사체가 조정될 때 일시적으로 릴렉스 노브를 사용하여 전류를 적당히 감소시입니다. 그런 다음 전류 백업을 원하는 수준으로 점진적으로 늘립니다. 이 기능은 사용 중인 장치와 프로토콜에 따라 달라질 수 있습니다.
- 자극 세션 중에 피사체가 장치, 헤드기어 및/또는 전극을 만지지 않도록 하십시오. 이러한 조정에 필요한 조정은 작업자가 처리해야 합니다.
- 일부 과목에 대 한, 현재 강도에 갑작스런 변화 현기증 또는 현기증 뿐만 아니라 망막 인 산 전류가 갑자기 증가 또는 감소 하는 경우 발생할 수 있습니다. 이러한 불리 한 감각을 방지 하려면, 자극에 대 한 램프 업 및 램프 다운 시간을 허용 해야 합니다. 앞서 언급했듯이 tDCS 장치는 자동 램프 업/다운 기간을 제공합니다. 장치에 자세한 내용을 확인하십시오.
- 피사체가 편안하게 유지되고 불필요한 움직임을 피하십시오.
- 전극이 탈수되는 경우, 접촉 품질의 감소에 의해 표시 될 수있다, 점차 전극에 식염수의 측정 량을 추가하는 주사기를 사용합니다. tDCS 전극이 자극을 시작하기 전에 머리에 잘 위치하여 전극이 시작되도록 하는 실험 계획이 있을 수 있으며, 이는 전극이 얼마 동안 머리에 있었고 탈수될 수 있습니다.
참고: 스냅 전극과 같은 tDCS용으로 설계된 전극은 tDCS 세션(예: 수십 분)의 동안 채도를 유지하기 위해 제조업체에서 개발되었습니다. 그러나 특정 환경(예: 에어컨의 매우 건조한 대기)은 전극 탈수를 가속화할 수 있습니다. 스냅 전극은 사전 포화 상태이므로 추가 식염수의 필요성이 최소화됩니다.- 중력으로 인한 식염수 드립을 피하려면 스폰지의 상단 가장자리에 등급이 매겨진 응용 프로그램을 확인하십시오.
- 탈수를 최소화하려면 tDCS 설정과 tDCS 시작 사이에 오랜 시간이 걸리지 않거나 피할 수 없는 경우(헤드기어 적용 후 tDCS 적용 전에 수행해야 하는 긴 작업)를 추가하여 스폰지 포화도 및 임피던스를 확인합니다.
- 자극 중에 전극을 만지지 마십시오. 식염수를 첨가해도 접촉 품질이 향상되지 않으면 피험자의 피부 감각을 확인하십시오. 모든 평가판 및 장치는 임피던스 및/또는 피사체 감각에 따라 자극이 중단되는 경우를 포함하여 tDCS 전이나 도중에 헤드기어 또는 전극 조정 단계에 대해 명시적으로 특정 기준을 갖습니다.
- 자극 세션이 끝나면, 장치는 치료 강도에서 0 mA로 램프다운됩니다. 피사체가 헤드기어 를 스스로 제거하지 않도록 하십시오. 장치가 자극이 0전류로 완료됨을 나타내기 전에 헤드기어를 제거하지 마십시오. 현재 경사로 아래로, 일부 과목 따 끔 거 림 등 증가 감각을 보고할 수 있습니다. 이러한 사소한 감각은 현재 강도가 0으로 돌아온 후에 멈춥니다.
- 장치가 아래로 램핑을 완료하고 전류가 0이되면 장치를 끕니다.
7. 시술 후
- 피사체의 두피에서 전극이 장착된 헤드기어를 제거합니다.
- 스트랩에서 스냅 전극을 분리합니다. 스냅 전극을 폐기하십시오(일회용).
- 전극 아래의 피부를 검사합니다. 온화한 에서 온건한 빨갛게 tDCS 동안 예상된다 5,11,29,그것의 대부분은 단순히압력에서 30.
- 가능한 부작용을 평가 하기 위해 불리 한 이벤트의 설문지를 관리. 불리 한 이벤트 설문 지 tDCS와 일반적으로 관련 된 어떤 불리 한 효과 포함 될 수 있습니다., 따 끔 거 림 등, 가려움증과 작열 감, 두통 및 불편. 이러한 설문지에 대한 예는 Brunoni 외(2011)31에서확인할 수 있다.
- tDCS는 표준 프로토콜5를따르는 경우 안전하다고 생각하지만 모든 연구 프로토콜을 개발하는 동안 부작용 모니터링 절차를 수행합니다. 특히 일부 환자 집단에서는 tDCS와 관련이 없는 심각한 부작용이 발생할 수 있습니다. 불리한 사건 모니터링 절차는 피험자가 세션 도중 또는 후에 예기치 않거나 심각한 부작용을 보고하는 경우에 따라야 할 행동의 과정을 포함합니다. 불리한 사건 모니터링 절차를 면밀하고 신중하게 따르십시오.
Representative Results
이 가이드에 설명된 최신 tDCS 방법은 tDCS 설정을 단순화하고 준비 시간을 단축하는 동시에 신뢰성을 높일 것으로 예상됩니다. 설치 시간은 기존 및 최신 tDCS 방법을 사용하여 측정되었습니다. 각 방법(n=8)에 대한 전문가 대 초보자에 대해 별도의 고려 사항이 주어졌습니다. 각 초보자 또는 전문가 운영자는 설치를 다섯 번 수행했습니다. tDCS 전통적인 방법에 대 한 전문가 와 초보자 모두 준비 지침검토 15,뿐만 아니라 첫 번째 설치 시험 전에 추가 지침. 최신 tDCS 방법의 경우 전문가와 초보자 모두 이 가이드의 이전 버전을 검토했습니다. 모든 경우에 운영자는 관찰자에게 질문하고 필요에 따라 지침을 요청할 수 있었으며, 이는 설치 시간에 반영됩니다. 관찰자는 그렇지 않으면 피드백을 제공하지 않았습니다. 신뢰성은 1-3 척도에 각 시험 후 관찰자에 의해 득점되었다 : (1) 전극 배치 (>5 cm) 및 / 또는 피부와의 상당한 고르지 않은 전극 접촉 (>50%의 스폰지 표면이 피부에 닿지 않음) 및 / 또는 기타 중요한 오류와 함께 불량한 설정; (2) 전극 배치 (3-5cm) 및 / 또는 피부에 고르지 않은 전극 접촉 (피부에 닿지 않는 스폰지 표면의 30-50 %) 및 / 또는 기타 사소한 오류의 중간 또는 작은 오류; (3) 전극 배치 또는 피부와의 현저한 고르지 않은 전극 접촉에 명백한 오류 없음, 기타 중요한 오류 없음.
전통적인 방법
기존의 방법은 10-20 EEG 시스템을 기반으로 하는 측정 프로토콜을 사용하는 각 어플리케이션 전에 M1-SO 위치에 대한 측정이 필요합니다. 스폰지는 조립및 포화가 필요했습니다. 초보 작업자는 시험 전에 읽을 수있는 10-20 EEG 시스템의 측정에 대한 지침이있는 지침서를 받았습니다. 이 사용 설명서는 참고를 위해 시험 기간 동안 보관되었습니다. 전문가와 초보자 모두 모든 시험에서 필요한 헤드 측정을 포함하여 5개의 설정 시험을 완료했습니다. 각 설치 시험에 대해 수행된 개별 시간이 기록되었습니다(그림4). 전문가가 취한 평균 설정 시간은 7.93분(±2.30)이었습니다. 초보자가 취한 평균 설정 시간은 10.47 분 (± 3.36)이었습니다. 초보자는 일반적으로 5 번째 세션에서도 오류없는 설정을 달성 할 수 없었습니다. 전문가들은 드물게 설치 오류를 만들었습니다.
현대 적 방법
현대적 방법은 사용할 헤드기어의 적절한 크기를 결정하기 위해 각 피험자의 머리 둘레를 한 번 측정해야 합니다(S: 52-55.5 cm, M: 55.5-58.5 cm, L: 58.5-62 cm, XL: 62-65 cm). 스폰지는 미리 조립되고 미리 포화되었다. 각 설치 시험에 대해 수행된 개별 시간이 기록되었습니다(그림4). 전문가가 취한 평균 설정 시간은 1.23 분 (± 0.37)이었습니다. 초보자가 취한 평균 설정 시간은 2.53 분 (± 0.48)이었습니다. 초보자는 일반적으로 5 세션에 의해 오류 무료 설정을 달성하고 모든 오류는 사소한했다. 전문가들은 설치 오류를 만들지 않았습니다. 여기에서 최신 tDCS 접근 방식은 자극 설정 시간을 줄이면서 설정 안정성을 향상시킵니다.
위치 오류
최신 tDCS 방법을 사용하면 기존의 EEG 10-10 위치를 측정하는 전문가 작업자와 비교할 수 있는 정밀도로 전극 배치가 가능합니다. 예를 들어, M1-S0이 적절히 설계된 스트랩을 사용하는 경우, 평균 위치 오차는 1.5 mm이며, 이는 전극 크기(5 cm x 5 cm)보다 현저히 적고 뇌 전류흐름(19)을밑줄에 대한 관련 오차가 아니다. 운영자 또는 자체 응용 프로그램의 경우 최신 tDCS 방법은 매우 신뢰할 수 있습니다.
배포 가능성
현대 tDCS 방법은 완화하는 배려를 포함하여 다중 현상을 가진 만성 아픈 환자를 위한 텔레 헬스 프로그램의 한 부분으로 일 수 있습니다. M1-SO 몽타주를 위해 복제 전극 배치가 달성되었습니다. 환자의 훈련, 프로토콜 준수 또는 내약성26에어려움이 없었다. 다발성 경화증및 파킨슨병환자(32)에서이중전도 몽타주 복제 및 내성 자극이 이루어졌으며, 운동 결핍증이 있는 대상에서자가 적용을 위해서도 신뢰할 수 있는 배치가 이루어졌음을 확인하였다.
모든 절대 또는 상대 적 금기 표시는 전통과 현대 방법에서 동일하게 유지됩니다. 전통적인 방법으로 효과적인 프로토콜은 현대에 적용 될 것 이다, 비록 현대 방법 견고성 및 재현성을 향상 시킬 것 이다 특히 가정 또는 높은 처리량 사용.
그림 1: 고정 위치 헤드기어 및 사전 조립된 스폰지 전극. (A)일부 고정 위치 헤드기어에는 이미 필요한 케이블이 포함되어 있으며, 미리 조립된 스폰지가 끼어 들도록 설계되었습니다. (B) 이 그림은 전극을 헤드 스트랩에 단단히 고정하여 헤드기어 설치 프로세스를 나타냅니다. (C)미리 조립된 전극은 이미 식염수에 담근다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2: M1-SO 몽타주 및 바이프론 몽타주. (A, B) M1-SO 몽타주 설정에서 양극은 1차 모터 피질(M1)에 해당하는 영역에 배치되고 음극은 반대측 상궤도(SO) 영역에 배치됩니다. (A)는측면도이고(B)는정면도입니다. (C, D) 이중 전두엽 몽타주 설정에서, 아노달 전극은 오른쪽 위에 배치되고 음극 전극은 좌측 등측 전두엽 피질 위에 놓입니다. (C)는측면도이며(D)는정면도입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3: 일반적으로 모든 tDCS 세션에 있는 항목입니다. 일부 자료는 연구/치료의 대상에 따라 달라지지만, 아래에 나열된 항목은 이 가이드에 설명된 tDCS 세션에 필수적입니다. 이러한 항목은 다음과 같습니다 : 1) tDCS 장치, 2) 일회용 스냅 스폰지 전극, 3) 식염수 용액, 4) 고정 위치 헤드 기어 (아래 하나는 필요한 연결 케이블을 포함), 및 5) 필요한 경우 식염수 응용 프로그램에 대한 주사기. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 4: 현대 및 기존 tDCS 방법을 모두 적용하는 초보자와 전문가를 위한 설치 시간 및 성능 점수. 전문가 및 초보 작업자는 기존의 tDCS 설정 방법과 최신 설정 방법을 사용하여 M1-SO 몽타주 설정을 5회 수행했습니다. 기존의 설정 방법은 10-20 EEG 시스템을 사용하여 M1-S0 위치를 측정한 다음 전극을 대상 위치에 배치하는 것입니다. tDCS 전통적이고 현대적인 방법의 경우 전문가와 초보자 모두 첫 번째 설치 시험 전에 준비 지침과 추가 지침을 검토했습니다. 최신 tDCS 설정 방법은 M1-S0 몽타주에 대한 10-20 EEG 측정의 시간 소모적 단계를 제거하기 때문에 설치 시간을 줄이고 전문가와 초보 피험자 모두의 성능을 향상시킵니다. 현대 tDCS 방법(패널B2 및D2)을사용하는 경우, 전문가와 초보자가 취한 평균 설치 시간은 각각 1.23분(±0.37) 및 2.53분(±0.48)이었다. 기존의 tDCS 방법(패널 B1 및D1)을사용하는 경우, 전문가와 초보자가 취한 평균 설치 시간은 각각 7.93분(±2.30) 및 10.47분(±3.36)이었다. 전극 설정의 각 시험 후, 성능은 오류 무료 설정으로 3 득점과 가난한 설정으로 1 -3 규모로 측정되었다. 전문가와 초보자 모두를 위한 최신 tDCS 방법의 성능이 더 높았습니다. 전통적인 tDCS 방법의 경우, 전문가와 초보자의 평균 성능은 각각 2.75(±0.25) 및 1.5(±0.25)였다(패널 A1 및 C1). 현대 tDCS 방법의 경우, 전문가와 초보자의 평균 성능은 각각 3(±0) 및 2.75(±0.3)였다(패널A2 및C2). 오류 막대는 표준 편차를 표시합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
| 고전 방법 | 업데이트된 방법 | 업데이트된 방법의 이점 | |
| 전극 위치 측정 | 각 세션에서 여러 테이프 측정값입니다. | 첫 번째 세션에서만 단일 테이프 측정. | 전극 포지셔닝의 시간 감소 및 신뢰성 향상. |
| 전극 준비 | 어셈블리 및 채도를 포함한 여러 단계. | 준비 없음 (사전 포화). 스냅 커넥터가 포함되어 있습니다. | 전극 전처리시 시간 감소 및 신뢰성 향상. |
| 헤드 기어 | 여러 연결이 있는 고무 밴드. | 고정 된 스냅 커넥터 위치가있는 단일 헤드 기어. | 전극 포지셔닝의 시간 감소 및 신뢰성 향상. |
표 1: 클래식 tDCS 방법과 최신 tDCS 방법의 요약 비교. 전극 위치, 전극 준비 및 헤드기어 사용과 관련하여 최신 tDCS 기술은 시간을 단축하고 신뢰성을 높이는 데 있어 발전을 제공합니다.
Discussion
2000년 이후, tDCS5,11,33에대한 비율(공판 시험 수)과 폭(응용 프로그램 및 적응증 의 범위)이 기하급수적으로 증가했습니다. 여기에 설명된 최신 tDCS 프로토콜은 특히 크기 및 사이트 증가(예: 중추적 인 시험)의 인체 실험에서 채택을 잠재적으로 지원하며, 궁극적으로 치료9에서는 이러한 최신 tDCS 기술이 간단하고 중요한 설정 단계를 정상화할 수 있습니다. 전극 전처리 및 위치가 tDCS 용량12를결정하기 때문에, 복제 가능한 설정을 보장하는 방법은 재현 가능한 시험을 뒷받침한다. 여기서 설명된 현대 기법은 포함 기준 전반에 걸쳐 유리할 것으로 예상되지만, 종래의 기술이 두피/모발 상태, 행동 또는 높은 전체(다중 중심 시험) 및 원격 설정34,35의결과로 서까스로 도전하는 그룹에서 특별한 이점을 제공할 수 있다. 현대 기술은 전극의 보다 안전한 고정을 제공함으로써 (예를 들어, 종래의 기술에 임시 탄성 스트랩에 비해) 거울 치료36,37,38,시각 이미지 및가상 현실39,40,41,또는 물리 치료34,42,43, 44,45.
tDCS는 비침습적 뇌 자극의 안전하고 편리한 형태로 간주됩니다5,11. 그럼에도 불구하고, 자극이 모범 사례14에따라 수행되도록 하는 것이 여전히 중요합니다. 모든 tDCS 운영자는 교육을 받고 인증을 받았습니다. 상세한 연구 별 프로토콜은 필요한 추가 재료, 사용되는 전극 몽타주, 적용 가능한 경우 모든 작업, 자극 전, 도중 및 후 따라야 할 중요한 안전 절차뿐만 아니라 연구 별 포함 및 배제 기준을 요약하여 작성됩니다. 일부 제외 기준은 금속 머리 및 / 또는 목 문신을 포함 할 수있다, 머리 및 / 또는 목에 금속 임플란트, 다른 사람의 사이에서 – 그러나 이들은 절대적이지 않다 (예를 들어, 간질과 과목에서 tES, 임플란트, 및 급성 두개골 결함)4. tDCS 연구 프로토콜의 많은 측면, 이러한 일부 재료, 전극 배치, 기간, 다른 절차 중, 연구 설계에 특정. 연구별 요구에 맞게 프로토콜을 수정할 때, 이러한 수정이 대상자와 연구자 모두에게 허용되는지확인5,11.
이 가이드에서는 최신 tDCS 방법을 설명합니다. 이 최신 tDCS 응용 기술은 기존 방법보다 훨씬 간단하므로 더 빠르고 오류가 발생하기 쉽습니다.
Disclosures
뉴욕 시 립 대학은 마롬 빅슨이 발명가인 뇌 자극에 대한 특허를 보유하고 있습니다. 마롬 빅슨은 소테릭스 메디컬의 공동 창립자입니다.
Acknowledgments
이 작업은 NIH (교부금 1R01NS101362-01, 1R01MH1111896-01, 1R01NS095123-01, 1R01MH109289-01, 1K01AG050707)에 의해 지원되었습니다.
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 |
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