Yöntem makalesi

Kronik olmayan akıcı Afazi ile İnme Hastalarda Dil Fonksiyonu Geliştirmek için Transkraniyal Manyetik Uyarım kullanılması

17.6K görüntüleme

⸱

DOI:

10.3791/50228

⸱

2 Temmuz 2013

 ,  ,  ,  , 
1Department of Neurology, Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania , 2Center for Cognitive Neuroscience, University of Pennsylvania , 3Veterans Affairs Boston Healthcare System, 4Harold Goodglass Aphasia Research Center, Boston University School of Medicine, 5Department of Neurology, Boston University School of Medicine

Bu makalede

Özet

Biz kronik inme ve akıcı olmayan afazi olan hastalarda dil becerilerini geliştirmek için tekrarlayan transkranial manyetik stimülasyon (rTMS) kullanımını keşfetmek. Stimülasyon en iyi yanıt her hasta için sağ frontal girus bir site belirledikten sonra, biz rTMS tedavi on gün boyunca bu siteyi hedef.

Özet

Transkraniyal manyetik stimülasyon (TMS) önemli ölçüde akıcı olmayan afazi 1 olan hastalarda dil işlevini geliştirmek için gösterilmiştir. Bu deneyde, kronik akıcı olmayan afazi olan hastalarda sağ yarımkürede en uygun stimülasyon sitesine düşük frekanslı tekrarlayan TMS (TMU) idaresi göstermektedir. Standart dil önlemlerin bir pil temel performansını değerlendirmek amacıyla uygulanır. Hastalar ya gerçek rTMS veya ilk sahte stimülasyon almak için daha sonra randomize. Gerçek stimülasyon hastalar beş gün içinde uygulanan altı rTMS seans bir dizi oluşan bir site bulma aşamasında, tabi; stimülasyon bu oturumların her birinde sağ frontal lobda farklı bir siteye teslim edilir. Her site bulma oturumu bir resim adlandırma görev öncesinde ve ardından 1 Hz rTMS, 600 bakliyat oluşur. Yetenek adlandırma geçici değişimin derecesi karşılaştırarak cand uyarılması tarafından ortaya çıkarılansiteleri idate, her hasta için en uygun yanıt alan bulmak mümkün. Daha sonra tedavi aşamasında bu siteye rTMS yönetmek. Tedavi sırasında, hastalar iki hafta süresi üzerinde stimülasyon on gün olmak üzere toplam tabi; her oturum 90% istirahat motor eşik teslim 1 Hz rTMS 20 dakika oluşur. Uyarım tedavinin ilk ve son günlerde bir fMRI-adlandırma görev ile eşleştirilmiş. Tedavi aşaması tamamlandıktan sonra, başlangıçta elde edilen dil pil performansı rTMS bağlı değişiklikleri belirlemek için uyarılmasını takiben iki ve altı ay tekrarlanır. FMRI adlandırma görev de tedavi sonrası iki ve altı ay tekrarlanır. Çalışmanın sahte koluna randomize olan hastalar sahte site bulma, sahte tedavi, fMRI-adlandırma çalışmaları ve sahte tedavi tamamladıktan sonra iki ay test tekrar dil tabi. Sham hastalar daha sonra gerçek sitesi bulma, gerçek treatm tamamlayarak, gerçek stimülasyon kol içine üzerinde çaprazent, fMRI ve iki ve altı aylık sonrası stimülasyon dil testi.

Giriş

Afazi-bir dil elde açığı yeteneği-olan inme 2 ortak ve sık sık zayıflatıcı sonucu. Akut inme sonrası afazi kurtarma bir ölçüde tipik olmasına rağmen, birçok hasta kalıcı açıklarının en azından bir dereceye deneyim ve mevcut dil tedaviler genellikle kurtarma 3-5 kolaylaştırmada sadece mütevazı etkili olduğu kabul edilir. Son yıllarda bu tür afazi dahil olmak üzere inme sonrası açıklarının çeşitli ümit verici potansiyel tedavi yaklaşımları, gibi transkranial manyetik stimülasyon (TMS) olarak invaziv olmayan stimülasyon tekniklerin ortaya çıkması gördük. TMS elektromanyetik indüksiyon prensibi kullanmaktadır ve bir tel bobini, bir hızlı eritken manyetik alan üretimi içerir. Bobin, bir öznenin başına bitişik yerleştirilen zaman, manyetik alan nöronal membran ve gen depolarize için yeterli olduğunu kortikal nöronlar altta yatan neden olan bir akım, kafa derisi ve kafatası nüfuzoranı aksiyon potansiyelleri 3. Bu sıklığı, yoğunluğu ve bakliyat sayısı gibi TMS parametreleri 4,5 farklı nörofizyolojik, davranışsal ve algısal etkileri ortaya çıkarmak için çeşitli olabilir. Tekrarlanan TMS (TMU), önceden belirlenmiş bir frekansta darbeleri bir dizi uygulama içerir ve uyarım uygulama dayanmak olabilir etkilere neden olur. Mevcut deney, bir düşük frekanslı (0.5-2 Hz) teslim rTMS'nin yüksek frekans uyarım kortikal uyarma 3 ile ilişkili olduğu da fokal, kortikal uyarılma azalma eğilimi gösterir Germane kanıtlar. rTMS çeşitli nörolojik ve psikiyatrik bozukluklar, özellikle depresyon 6 için bir tedavi olarak incelenmiştir.

Kanıt Artan sayıda, düşük frekanslı rTMS kronik inme bağlı afazi olan kişilerde dil kurtarma geliştirmek için kullanılabilir göstermektedir. Naeser ve arkadaşları 7,8 1 Hz inhibito uygulamak için ilk idiry kronik akıcı olmayan afazi dört sağ elini hastalarda iki hafta boyunca haftada 20 dakika beş gün için sağ inferior frontal girus için rTMS. Adlandırma önemli gelişmeler stimülasyon 8 tamamlanmasından sonra en az sekiz ay boyunca devam, hangi gözlendi. Biz daha sonra çoğaltılır ve genişletilmiş bu sonuçları ve 1 Hz stimülasyon adlandırma ve kronik akıcı olmayan afazi hastalarında 9-11 spontan ortaya çıkardı konuşma hem de kalıcı iyileştirmeler yol açtığını göstermiştir. Cesaret, bu gibi küçük çalışmaların sonuçları da subakut inme ve afazi 13 olan hastalarda olduğu gibi, kronik inme 12 olan hastalarda daha fazla araştırma çoğaltılmış edilmiştir.

Akıcı olmayan afazi hastalarda önce TMS çalışmalardan biri önemli ve hemen hemen her yerde özelliği stimülasyon yararlı etkileri siteye özgü gibi görünen olmasıdır. Ilk Naeser tarafından istihdam yaklaşımı benimseyenve arkadaşları, rTMS dil kurtarma kolaylaştırmak için kullanılan edildiği en soruşturma 1 (Brodmann alan 45) triangularis doğru pars hedef var. Aslında, son kanıtlar sağ inferior frontal girus diğer bölgelerin uyarılması etkisiz olabileceğini önerdi, hatta dil performansı 14 zararlı etkileri olabilir, en uygun stimülasyon sitelerin dikkatli bireysel kimlik ihtiyacını vurgulayan.

Naeser ve arkadaşları 8 tarafından kurulan yaklaşım üzerine bina, devam eden soruşturma dil yeteneği inferior frontal girus inhibitör rTMS etkilerini araştırıyor, ve aynı zamanda sağ frontal lobda rTMS etkileri topografik özgüllüğü inceler. Bu makalede, biz stimülasyon için en uygun sitesi kronik akıcı olmayan afazi olan hastalarda tespit edilebilir nasıl ayrıntılı bir açıklamasını. Daha sonra tedavi rTMS yönetimi tanımlamak ve ou açıklamakBu popülasyonda artırılması dil kurtarma stimülasyon etkinliğini değerlendirmek için r teknikleri.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

1. Ön Arıtma Değerlendirme

  1. Çalışma için uygunluk gereksinimlerini karşılamak işe hasta. Bu kriterler ek motor alan (SMA) yedek bir tek, tek taraflı, sol hemisfer iskemik inme, akıcı olmayan konuşma (anlamlı kelimeler üretmek ve en az bir 2-4 kelime uzunluğu dize yeteneği olarak tanımlanır) hafif ve orta şiddette dahil 18 ve 75 yaşları arasında ve en az altı ay, inme sonrası arasındadır.
  2. Ayrıca, tüm potansiyel hastalara Snodgrass alınan resim adlandırma uyaranlara on setleri ile sunulduğunda 20 dışında Boston Adlandırma Testi 15, en az üç resim bir ortalama ilk 30 kalemlerin en az üç isim mümkün ve olmalıdır Vanderwart korpus 16, ve Boston Teşhis afazi Sınav 17 kelime anlama ve komutları için alt testler üzerindeki 25 inci persentil ve üzeri puan.
  3. Hastaların saat olduğundan emin olmak için bir tıbbi tarama muayenesi DavranışManyetik Rezonans Görüntüleme (MRI) tarama veya TMS geçiren kontrendikasyonu yoktur çalışmaya katılmak için yeterli ealthy ve bu.

2. Temel Test

  1. Diğer bilişsel alanlarda her hastanın dil bozukluğu ve açıkları ölçüde değerlendirmek için üç ayrı günlerde standart testlerin bir pil yönetin. Testler BDAE 18, BDAE en Cookie Hırsızlık resmi açıklama alt testi içerir (2. Ed.) Kelime Anlama için alt testleri (Temel Kelime Ayrımcılık) ve komutlar, Boston Adlandırma Testi 15, Snodgrass ve Vanderwart alınan 40 çizgi çizimi uyaranların ayarlar resim veritabanı 16, ve Bilişsel Dil Hızlı Test 19 (CLQT).
  2. Hasta oral tepki ile bir resim adlandırma görevi yerine hangi bir temel BOLD-fMRI çalışma başlatılacaktır. Bir MPRAGE dizisi ile yüksek çözünürlüklü tüm beyin T1-ağırlıklı görüntülerde toplayın (RT = 1.620 msn, TE = 3.87 msn, FA = 15, FOV = 192 x 256, dilim = 160, voksel boyutları = 1 mm 3). Bir bütün beyin T2 *-ağırlıklı BOLD echoplanar dizisi (TR = 3.000 sn, TE = 35 msn, FA = 90, FOV kullanarak fonksiyonel hacimleri Edinme = 128 x 128, dilim = 31 voksel boyutları = 1.875 mm 2, kesit kalınlığı = 4 mm).
  3. Gerçek tekrarlayan TMS (TMU) veya rTMS (Şekil 1) takip ilk sahte stimülasyon (STMS), alan bir grup alan ya bir gruba hasta rastgele.

3. Uyarım optimal Siteler belirlenmesi

  1. Hassas ve doğru bir şekilde kortikal sitelere rTMS hedef için, konumu ile (örneğin Brainsight, Rogue Araştırma, Montreal) birlikte kayıt yüksek çözünürlüklü tüm beyin T1 ağırlıklı görüntüler (yukarıda 2.2) bir neuronavigational sistemi kullanmak Hasta ve bobinin. RTMS grubu için, sağ motor korteks ve sonraki görsel denetim 20 uyarım ile istirahat motor eşiği (RMT) belirler.
  2. gerçek rTMS sırasında, yönlendirmek bir arka ve alt yönde kolu ile bobin aşağı konumdan saat yönünde yaklaşık 45 °. Plasebo grubu için, bobin temas kafasının yan kanadının yalnızca dış kenarı, böylece baş edilmesi için sargı dik olan STMS yönetmek. Bu yönde, zirve manyetik alan kafatası paralel çalışır ve böylece kortikal stimülasyon üretmez.
  3. Beş gün (iki seans seans arasında 45 dakika ara ile, son gününde yapılan) üzerinde yapılan altı ayrı oturumlarda, on rTMS'yi dakika (90% DDK bir yoğunlukta 1 Hz 600 darbeler) veya STMS yönetmek sağ inferior frontal lob farklı siteler: (primer motor korteks (M1) ağız karşılık, triangularis pars opercularis (BA 44), ön pars (BA 45), dorsal arka pars triangularis (BA 45), ventral posterior pars triangularis BA 45), ve pars orbitalis (BA 47, Şekil 2). Stimulatio Rastgelehastalar arasında n sitesi için.
  4. Hastaların her TMS oturumundan önce ve hemen sonra bir 40 maddelik resim adlandırma görevi gerçekleştirmek var. Resim uyaranlara Snodgrass alınan ve 16 madde seti, Peabody Resim Kelime Testi 21, ve Uluslararası Resim adlandırma Projesi (iPnP) veritabanı 22 Vanderwart vardır. 40 maddelik listeleri sözcük uzunluğu, sıklığı ve semantik kategorisine göre uygun olmalıdır, bizim madde 20 uygulama etkileri değerlendirmek için test oturumları boyunca tekrarlandı ise 20 ürün yeniydiler listeler. Onlar fonem 8 bir fazla ile hedef farklı ise sözleri doğru olarak kabul edilmelidir. Kelime listesi için randomize olarak rastgele olmalıdır ve her konu her ziyarette farklı kelime listeleri verilmelidir.
  5. T-testi performan adlandırma ortalama değişim her yerinde resim adlandırma performanstaki değişim karşılaştıran tek örnek gerçekleştirerek stimülasyon en uygun yer belirleyinDiğer tüm siteler için ce. Daha sonra, tüm altı önceden TMU oturumlarında performans farkı için en uygun yerinde performanstaki değişim karşılaştırın; TMU sonra performansın değişim öncesi ortalama TMS performansı iki standart sapmadan daha büyük olması durumunda, bu olası olduğuna performans adlandırma fayda test-tekrar test değişkenliği 9 atfedilebilir.
  6. Sahte site bulgu için, pars triangularis üzerinde STMS yönetmek. Bu konum olarak Protokol bölüm 4 'de tarif edilen tedavi fazının sahte kolu için, "en iyi site" olarak işlev görür.

4. Tedavi Aşama

  1. On iki günlük süre (kapalı hafta sonları her hafta içi stimülasyon) on gün için en uygun stimülasyon siteye rTMS veya STMS yönetmek.
  2. Uyarım ilk gününde, olayların sırası aşağıdaki gibidir: Hasta bir fMRI (eşzamanlı resim adlandırma ile, temel olarak) tabi olan, 40 maddelik adlandırma görev yönetmek, en uygun s teşvikite, 90% DDK veya STMS az 1 Hz rTMS ya 20 dk kullanarak yeniden adlandırma görev yönetmek, ve son olarak hasta var resim adlandırma eşzamanlı ikinci bir fMRI tabi.
  3. Dokuza kadar gün iki, protokol 90% DDK veya STMS az 1 Hz rTMS kullanarak 20 dakika rTMS oturumu (1.200 darbe), oluşur.
  4. Gün on günü, resim adlandırma görev öncesinde ve ardından 1 Hz rTMS, 20 dakika için en uygun yer uyarır. Unutmayın ki, resim madde bir ve on farklı olmalıdır günlerde gösterilen listeleri, ancak frekans, kelime uzunluğu, ve yukarıda belirtildiği gibi semantik kategori için uyumlu.

5. İki ve Altı aylık Takip Ziyaretler

  1. RTMS veya STMS birinin gün on izleyen iki ay, resim adlandırma eşzamanlı ile temel test (adım 2.1), hem de fMRI tekrarlayın.
  2. Sahte durumda hastalar daha sonra en uygun site bulgu faz (Şekil 1) ile başlayan, gerçek TMS durumuna üzerinde çapraz gerekir.
  3. Altı ay folgerçek rTMS stimülasyon, tekrar temel test (adım 2.1 gibi), ve gün on iyice silinir da hasta eş zamanlı resim adlandırma görev ile başka bir fMRI tabi var.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Bu soruşturmanın site bulma aşamasında, çoğu ancak tüm hastalar 14 triangularis sağ pars uyarılması için resmi adlandırma görev en iyi şekilde cevap verir. Bizim tecrübelerimize göre, resim adlandırma ile ilgili hastaların performansı en tutarlı pars triangularis (Şekil 3) ventral posterior yönü uyarılması tarafından kolaylaştırılır.

Standart dil değerlendirmeler performans Uzun süreli iyileşme Şekil 4 'de gösterilmiştir. Bu r...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Bu makalenin amacı ayrıntılı kronik akıcı olmayan afazi olan hastalarda sağ hemisfer bir duyarlı hedef site tanımlama adımlarını etmektir. Böyle yaparak, biz, terapötik hedef bölge teşvik dil yeteneği stimülasyon etkilerini değerlendirmek ve adlandırma ve kronik akıcı olmayan afazi hastalarında akıcı uzun süreli gelişmeler ortaya çıkarmak için düşük frekanslı rTMS kullanabilirler. Yaklaşımımız önce araştırmacılar, özellikle Naeser ve arkadaşları 8 tarafından kullanılan yöntemler çoğaltır ve uzanır. Önemlisi, ...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarlarının olmadığını beyan ederim.

Teşekkürler

Bu çalışma finansman aşağıdaki kaynaklardan tarafından desteklenmektedir:
MAN: NIH 2R01 DC05672-04A2
RHH: NIH / NINDS 1K01NS060995-01A1
RHH: Robert Wood Johnson Vakfı / Harold Amos Tıp Fakültesi Kalkınma Programı

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Hızlı transkraniyal manyetik stimülatörMagstim
3.0 Üçlü TarayıcıSiemens
8 kanallı kafa bobiniSiemens
Brainsight nöronavigasyon sistemiRogue Research

Kaynaklar

  1. Hamilton, R. H., Chrysikou, E. G., Coslett, B. Mechanisms of aphasia recovery after stroke and the role of noninvasive brain stimulation. Brain Lang. 118, 40-50 (2011).
  2. Wade, D. T., Hewer, R. L., David, R. M., Enderby, P. M. Aphasia after stroke: natural history and associated deficits. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 49, 11-16 (1986).
  3. Maeda, F., Pascual-Leone, A. Transcranial magnetic stimulation: studying motor neurophysiology of psychiatric disorders. Psychopharmacology (Berl). 168, 359-376 (2003).
  4. Elkin-Frankston, S., Fried, P. J., Pascual-Leone, A., Rushmore, R. J. 3rd, Valero-Cabr, A. A novel approach for documenting phosphenes induced by transcranial magnetic stimulation. J. Vis. Exp. (38), e1762(2010).
  5. Najib, U., Horvath, J. C., Silvanto, J., Pascual-Leone, A. State-dependency effects on TMS: a look at motive phosphene behavior. J. Vis. Exp. (46), e2273(2010).
  6. Horvath, J. C., Mathews, J., Demitrack, M. A., Pascual-Leone, A. The NeuroStar TMS device: conducting the FDA approved protocol for treatment of depression. J. Vis. Exp. (45), e2345(2010).
  7. Martin, P. I., et al. Transcranial magnetic stimulation as a complementary treatment for aphasia. Semin. Speech Lang. 25, 181-191 (2004).
  8. Naeser, M. A., et al. Improved picture naming in chronic aphasia after TMS to part of right Broca's area: an open-protocol study. Brain and Language. 93, 95-105 (2005).
  9. Hamilton, R. H., et al. Stimulating conversation: enhancement of elicited propositional speech in a patient with chronic non-fluent aphasia following transcranial magnetic stimulation. Brain Lang. 113, 45-50 (2010).
  10. Turkeltaub, P. E., et al. Minimizing within-experiment and within-group effects in activation likelihood estimation meta-analyses. Hum. Brain Mapp. , (2011).
  11. Medina, J., et al. Finding the Right Words: Transcranial Magnetic Stimulation Improves Discourse Productivity in Non-fluent Aphasia After Stroke. Aphasiology. , In Press (2012).
  12. Barwood, C. H., et al. Improved language performance subsequent to low-frequency rTMS in patients with chronic non-fluent aphasia post-stroke. Eur. J. Neurol. , (2010).
  13. Weiduschat, N., et al. Effects of Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation in Aphasic Stroke: A Randomized Controlled Pilot Study. Stroke. , (2011).
  14. Naeser, M. A., et al. TMS suppression of right pars triangularis, but not pars opercularis, improves naming in aphasia. Brain Lang. 119, 206-213 (2011).
  15. Kaplan, E., Goodglass, H., Weintraub, S. Boston Naming Test (BNT). , Lippincott, Williams & Wilkins. (2001).
  16. Snodgrass, J. G., Vanderwart, M. A standardized set of 260 pictures: norms for name agreement, image agreement, familiarity, and visual complexity. J. Exp. Psychol. Hum. Learn. 6, 174-215 (1980).
  17. Goodglass, H., Kaplan, E. The assessment of aphasia and related disorders. , Lea and Febiger. (1972).
  18. Goodglass, H., Kaplan, E., Barresi, B. Boston Diagnostic Aphasia Examination (BDAE). , Lippincott, Williams & Wilkins. (1983).
  19. Helm-Estabrooks, N. Cognitive linguistic quick test (CLQT): Examiner's manual. , Psychological Corporation. (2001).
  20. Rossini, P. M., et al. Non-invasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord and roots: basic principles and procedures for routine clinical application. Report of an IFCN committee. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 91, 79-92 (1994).
  21. Dunn, L. M., Peabody Hottel, J. V. picture vocabulary test performance of trainable mentally retarded children. Am. J. Ment. Defic. 65, 448-452 (1961).
  22. Szekely, A., et al. A new on-line resource for psycholinguistic studies. J. Mem. Lang. 51, 247-250 (2004).
  23. Martin, P. I., et al. Research with transcranial magnetic stimulation in the treatment of aphasia. Curr. Neurol. Neurosci. Rep. 9, 451-458 (2009).
  24. Duffau, H., et al. New insights into the anatomo-functional connectivity of the semantic system: a study using cortico-subcortical electrostimulations. Brain. 128, 797-810 (2005).
  25. Picht, T., et al. Assessing the functional status of the motor system in brain tumor patients using transcranial magnetic stimulation. Acta Neurochir. (Wien). , (2012).
  26. Fertonani, A., Rosini, S., Cotelli, M., Rossini, P. M., Miniussi, C. Naming facilitation induced by transcranial direct current stimulation. Behav. Brain Res. 208, 311-318 (2010).
  27. Schlaug, G., Marchina, S., Wan, C. Y. The use of non-invasive brain stimulation techniques to facilitate recovery from post-stroke aphasia. Neuropsychol. Rev. 21, 288-301 (2011).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Tekrarlayan TMSDil yile mesinme RehabilitasyonuB lge Belirleme ProtokolResim Adland rma G reviDinlenme Motor E i ifMRI Adland rma G reviStandart Dil Bataryas

İlgili makaleler