Tedaviye Dirençli Depresyon İçin Robotik Olarak Verilen FMRI Rehberli Kişiselleştirilmiş Transkraniyal Manyetik Stimül Tedavisi

Bu protokol, depresyon için FMRI rehberli, robot yoluyla sunulan, kişiselleştirilmiş TMS'nin iş akışını göstermektedir. FMRI yönlendirmeli TMS, standart saç derisi tabanlı hedefleme ile ilgili doğruluk ve hassasiyet sorunlarını ele alır. Hastanın MRI DICOM dosyalarını NIFTI formatına dönüştürüp RSFC analizi yaptıktan sonra, sol dorsolateral prefrontal korteksin ağırlık merkezinde veya DLPFC anti-korelasyon kümesinde X, Y, Z formatında bulunan standart uzay beyin koordinatlarını belirleyin.

Sonra, NIFTI formatında üretilen standart uzay DLPFC SGC fonksiyonel bağlantı haritasını elde edinin. Sağ abduktor pollicis brevis motor alanına karşılık gelen standart beyin koordinatını belirleyerek dinlenme motor eşiği veya RMT testi için hedefi yaklaşık olarak belirleyin. DLPFC ve M1 koordinatlarını ve DLPFC SGC fonksiyonel bağlantı haritasını standart uzaydan hastanın doğal alanına daha önce hazırlanan ilk ön işlem hattı tarafından oluşturulan dönüşümler kullanılarak çarpıtın.

TMS hedeflemesini yapan psikiyatristi, DLPFC, M1 ve DLPFC SGC fonksiyonel bağlantı haritası için yerel uzay beyin koordinatlarını sağla. Hastanın yerel T1W görüntülerinin depolama konumuna gitmek için dosyaya tıklayın ve Neuronavigation'da yeni oturumu seçin. Bir oturum klasörü oluşturun ve T1W görgelerinin depolama formatına bağlı olarak DICOM veya NIFTI seçin.

T1W görüntüsünde saç derisindeki yüzey eşiğini Nöronavigasyon yazılımındaki menü çubuğunda bulunan yüzey eşiğini ayarla seçeneğiyle ayarlayın. Saç derisi eşiğini ayarlama seçeneğini kullanarak, saç derisi yüzey eşiğini şişirmek veya söndürmek için ayarlayın. Epidural boşluk veya saç derisi şişirilmesinin en aza indirilmesini sağlamak için saç derisi yüzey tanımından alın.

Beyin dokularını beyin dışı dokulardan ayırmak için, beyin segmentasyon seçeneğini kullanarak büyük bir beyaz madde traktı seçip hesapla' tuşuna tıklayın; böylece yazılım beyin ve beyin dışı dokuların göreceli kontrast değerlerini belirler, ardından tanımlanmış beyin yüzeyinin gri madde yüzeyiyle yeterince hizalandığından emin olun. Daha sonra, hasta kayıt seçeneği kullanılarak anatomik işaretleri önceden belirler. Hastanın gerçek saç derisi işaretleriyle birlikte kayda hazırlanmak için hastanın doğal uzay T1W görüntüsüne sol tragus, sağ tragus ve nazionu işaretleyin.

Tragus, tragus helix kavşağı veya kolayca tanımlanabilen herhangi bir simge yapı, sonraki adımlarda ortak kayıt yakından eşleştiği sürece kullanılabilir. Sonra, yerel alan DLPFC hedefini ve M1 koordinatlarını X, Y, Z formatında sağa ön üst yön ile menü çubuğundaki planlama seçeneğiyle girin. DLPFC hedefi sulkus içine giriyorsa en yakın girusa yeniden konumlandırın.

Yeniden konumlandırılan beyin koordinatının seçilen anti-korelasyon kümesi içinde kaldığını doğrulamak için, yerel alan DLPFC SGC fonksiyonel bağlantı haritasını hastanın doğal uzay T1W görüntüsüne yerleştirin ve MRI görselleştirme yazılımında yeniden konumlandırılan beyin hedefinin koordinatlarını girin. Gerekirse M1 koordinatını precentral girusa yeniden konumlandırın. DLPFC ve M1 koordinatları için saç derisindeki TMS bobininin dik giriş noktalarını hesaplayın.

Giriş noktası hesaplanırken, TMS bobininin sol tarafına göre yaklaşma açısının 45 dereceye ayarlandığından emin olun. Kontrol alanındaki giriş veya hedef seçeneğinde beş x beş milimetre aralıklarla aralıklı olarak altıya dört giriş veya hedef ızgarası üst üste bindirerek RMT testi için ek hedefler oluşturulur. Hastayı, baş ve boynun doğru şekilde desteklenmesini sağlamak için boyun dayağı olan motorlu bir tedavi sandalyesine oturtun.

Hastayı yaslayın ve bacaklarını rahat bir pozisyona getirin. Bir saç bandı veya çift taraflı bant kullanarak, hasta referans izleyicisini hastanın sağ alnına sabitleyin. Hastanın başını motorlu sandalye kullanarak Nöronavigasyon kamerasının görsel alanı içinde olacak şekilde konumlandırın.

Sonra, menü çubuğundaki hasta kayıt seçeneğine geri dönerek hastanın anatomik işaretlerini ve saç derisi yüzeyini önceden tanımlanmış anatomik işaretlere ve T1W görüntüsündeki saç derisi yüzeyine birlikte kaydedebilirsiniz. Hastanın gerçek saç derisi işaretlerine işarete dokunun ve ayaktaki yeşil düğmeye veya el anahtarına basarak her işareti edinin. Saç derisine işaret noktasına dokunun ve ayaktaki yeşil düğmeye veya el anahtarına basarak hastanın saç derisi üzerinde nazikçe 300 saç derisi işareti elde edin.

Hasta kayıt işleminin sonunda, gerçek ve önceden tanımlanmış anatomik işaretler ile saç derisi yüzeyi arasındaki mekânsal hizalama doğruluğunu kontrol edin; bu doğruluk milimetre cinsinden kök ortalama kare sapması olarak bildirilir. Kök ortalama kare değerlerinin üç milimetrenin altında olduğundan emin olun, aksi takdirde kayıt adımlarını tekrarlayın ve bu gerçekleşene kadar. Kobotu, hasta referans takip cihazının Nöronavigasyon kamerasının görsel alanında optimal mesafe ve açıda olmasını sağlayacak şekilde yeniden konumlandırın.

Nöronavigasyon kamerasının görsel alanının kobot referans noktalarından birini de tespit edebildiğinden emin olun. Menü çubuğunda Takip Sistemini Kontrol Et'i seçerek görsel alanı kontrol edin. Mor nişangahlar görünür referans noktalarını gösterir.

Kontrol alanındaki cobot seçeneğinde manuel modu etkinleştirerek bobinli robotik kolu çalışma alanına manuel olarak hareket ettirin. Bobini nötr konuma taşımak için cobot seçenek panelinde park pozisyonuna hareket et. Cobotu manuel olarak konumlandırın veya motorlu sandalyeyi ayarlayın, böylece bobin hastanın başının tam üzerinde birkaç santimetre aralıkla olur.

Sonra Nöronavigasyon yazılımının kontrol alanındaki cobot seçeneğinde bobin kuvvet sensörü fonksiyonunu kalibre ederek dört basınç ışığı içeren bir sensör açılır penceresi tetiklenin. Bir parmağınızı bobin üzerine koyup yavaşça artırın, ardından basıncı azaltın, böylece dört basınç ışığı sırasıyla açıp kapanır. Işıkların soldan sağa aktiv olduğundan emin olun, sonra sağdan sola kapatarak ok tuşuna tıklanabilirsiniz.

Sağ abduktor pollicis brevis'in ventral uzunluğu boyunca MEP monitöre bağlı üç elektromiyograf elektrotu yerleştirin. TMS makinesinde MEP protokolünü seçin ve hassasiyeti bölüm başına 200 mikrovolta ayarlayın. Geri çağırma seçeneğini seçin ve ardından zamanlamayı seçerek MEP arayüzünü gösterin.

Bobin montajlı robotik kolu ızgaradaki ilk M1 hedefine yönlendirmek için, giriş ve kontrol alanındaki hedef seçenekleri panelinden hedefi seçin. Bobinin hastanın saç derisine konumlandırılması için cobot seçenek panelinde bobin hizasını seçin. Nöronavigasyon yazılımının kontrol alanında uyarıcı seçeneğini seçin ve genlik seçeneğinde başlangıç uyarım yoğunluğunu %40'a ayarlayın.

M1 ızgarasındaki her hedefe sıralı hareket ederken tek darbeyi tuşlamak için tek darbeye tıklayın. TMS bobininin hassas konumlandırılması motor hedefler için zorunlu değildir. MEP veya görünür başparmak fleksiyonunu gözlemlemek için uyarı yoğunluğunu gerektiğinde artırın.

En güçlü MEP'i ve sağ başparmak, parmak veya bilek fleksiyonunun en büyük genlik fleksiyonunu üreten hedefi belirleyin. Giriş ve hedef panelinde optimal M1 hedefini seçin ve bobini hastanın saç derisine yerleştirmek için cobot seçenek panelinde bobin hizasına tıklayın. Bu hedefteki tek darbelerin uyarılma yoğunluğunu belirli aralıklarla ayarlayın, ta ki RMT belirlenene kadar.

Uyarım panelinde, 50 milivoltun üzerindeki MEP max değerleri bir MEP'i gösterir. Elektromiografide 50 milivolttan fazla MEP'le 10 hareketten beşini uyarmak için gereken minimum uyarılma yoğunluğu RMT'yi belirleyin. Hastaya gözlerini kapatmasını, rahatlamasını ve FMRI ile TMS boyunca tutarlı beyin durumlarını korumak için belirli bir düşünceye odaklanmamasını söyle.

Kontrol alanındaki giriş ve hedef seçeneği panelinde hedefi seçerek bobinli robot kolunu DLPFC hedefine hareket etmesini emredin. Bobinin hastanın saç derisine konumlandırılması için cobot seçenek panelinde bobin hizasını seçin. TMS makinesindeki menü seçeneğinden programlanmış üç dakikalık aralıklı teta patlama uyarım protokolünü seçin.

Makineyi üç dakikalık aralıklı teta patlama uyarımı protokolünü sunmaya hazırlamak için geri çağırma ve ardından zamanlama seçeneğini seçin. Kontrol bölgesinde uyarıcı seçeneğini seçin ve ilk seans için RMT'nin %80'i, ikinci seans için %100 ve sonraki seanslar için %120 olarak uyarın yoğunluğunu ayarlayın. Trenleri başlat veya durdurmaya tıklayarak tekrarlayan TMS darbelerinin tam hattını verebilirsiniz.

Her darbe uyarım panelinde belirtilir. Hafta içi 20 ila 30 seansa kadar günlük olarak sol dorsolateral prefrontal korteks uyarısı yapın. Bu protokolü kullanan açık etiketli çalışmada genel yanıt oranı %52, remisyon oranı ise %33 olmuştur. Öncelikli alt gruplar, komorbiditesi olmayan depresyon grubu olan birinci grup, sırasıyla ikinci ve üçüncü gruplardan daha iyi yanıt verdiğini göstermiştir.

Tedavi öncesi, SGC DLPFC'nin grup ortalama fonksiyonel bağlantısı eksi 0,25 idi. DLPFC ile beynin geri kalanındaki fonksiyonel bağlantı, TMS tedavisinin bir fonksiyonu olarak değişmedi. TMS FMRI öncesi ve sonrası hastalar alt kümesinde, tedavi öncesinden tedaviye karşı anti-korelasyon RSFC'de spesifik bir azalma gözlemlenmiş, negatif dinlenme durumu fonksiyonel bağlantısı sıfıra yaklaşmıştır.

Bu protokol, TMS için depresyonda tedavi hedefini kişiselleştirmek için fonksiyonel bağlantının kullanılmasının mümkün olduğunu göstermektedir. Bu protokol, özellikle MR, görüntüleme analizi ve nöronavigasyon ile robotik sistemlerin kullanımı için önemli kaynaklar ve uzmanlık gerektirir. Gelecekteki protokoller, Nöronavigasyon, robotik ve görüntüleme iş akışlarını entegre eden teknolojiyle fizibiliteyi artıracak.