一次運動野代謝に及ぼすバイ半球経頭蓋電気刺激効果の測定のためのツールと​​しての磁気共鳴分光法の利用

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Tremblay, S., Beaulé, V., Proulx, S., Lafleur, L. P., Doyon, J., Marjańska, M., Théoret, H. The Use of Magnetic Resonance Spectroscopy as a Tool for the Measurement of Bi-hemispheric Transcranial Electric Stimulation Effects on Primary Motor Cortex Metabolism. J. Vis. Exp. (93), e51631, doi:10.3791/51631 (2014).

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Abstract

経頭蓋直流電流刺激(TDCは)は、ますます、脳卒中やうつ病などの神経学的および精神医学的障害の治療において過去10年間使用されてきた神経調節技術です。しかし、臨床症状を改善するために、脳の興奮性を調節するその能力の根底にあるメカニズムは不十分33 ​​を理解されたままである。そのような領域特異的な様式41におけるγアミノ酪酸(GABA)及びグルタミン酸のような脳の代謝物のin vivo定量化を可能にするように、この理解を改善するために、プロトン磁気共鳴分光法(1 H-MRS)を使用することができる。実際、最近の研究では、1 H-MRSが実際によりよい神経伝達物質の濃度を34のTDCの影響を理解するための強力な手段であることを実証した。この記事では、MEGA-PRESSの配列を使用して3 Tにおいて、1 H-MRSでのTDC(NeuroConn MR互換刺激)を組み合わせるための完全なプロトコルを記述することを目的とuence。私たちは、一次運動野27,30,31の二国間の刺激から成る脳卒中後の運動機能障害の治療のための偉大な約束を示しているプロトコルの影響を説明します。考慮すべき方法論的要因やプロトコルへの可能な修飾も議論されている。

Introduction

その活性を調節するために、人間の脳に電気を印加するという考えは古くから研究されてきた。実際には、早ければ11 世紀などの著作はてんかん発作1の治療における魚雷電気魚の使用を記載していることが見出されている。しかし、それは認知機能および運動反応2に対して調節効果を産生することが示されたように、非侵襲的脳刺激は、科学界で広く関心を受信したことを、最近まではない。経頭蓋磁気刺激(TMS)は広く1980の3から研究されてきたが、それは現在、脳卒中4のように、神経病理広範囲のための実行可能な治療選択肢と見なされているように、経頭蓋直流刺激(TDCの)の最近の関心が高まっているアルコール依存症5、および慢性疼痛6。 TDCは、例えば、TMSなどの神経刺激法に比べて多くの利点があり、それは、比較的、安価な無痛であるため、十分にこのようにベッドサイド7で投与することが可能となる、患者によって許容され、ポータブル。実際には、患者のわずかな割合は、刺激8時に軽度のピリピリ感を経験する。しかし、この感覚は通常、数秒後に消え9。参加者の大半が本当の刺激9,10から偽刺激を区別することはできませんので、結果的に、TDCは、堅牢な二重盲検、偽対照試験を可能にします。

TDCは、一定の低アンペア数の電流(1-2 MA)​​の誘導は、被験者の頭皮上に配置された表面電極を介して皮質に適用することを含む。電極は、通常、生理食塩水に浸したスポンジに、または直接EEG型ペーストで頭皮上に配置されている。 TDCの研究を行うために、4つの主要なパラメータは、実験者が制御する必要がある:刺激の1)期間; 2)刺激の強度。 3)電極サイズ; 4)電極モンタージュ。基準電極は、通常、眼窩領域の上に配置されている間、標準的なプロトコルでは、「活性」電極は、関心のある領域上に配置される。負に帯電したカソードに向かって正に帯電したアノードから電流が流れる。一次運動野(M1)上のTDCの効果は、陽極刺激はニューロン集団の興奮性を高め、陰極刺激がそれを11減少させる刺激の極性によって決定される。 TMSとは異なり、誘導電流は、皮質ニューロンにおける活動電位を生じさせるには不十分である。皮質興奮性の変化は、膜電位の過分極または電流の流れ8,11の方向に応じてニューロンの脱分極の促進のいずれかをもたらす膜ニューロンのしきい値の調節に起因すると考えられている。オフセット後に興奮性の変化の持続時間は最大90分間持続することができます刺激持続時間11,12に応じて、刺激。

TDCは、モーター系リハビリテーション

モータは、単一パルスTMS 3によって誘導された電位(MEPの)を誘発を通じてのTDCによって誘発される興奮性の変化を定量することができるので、M1が広く刺激の標的として使用されている。 TDCはによって誘導される極性固有の興奮性の変化を測定する可能性を示す初期の研究は、刺激11,12のターゲットとしてM1を使用している。それ以来、M1は理由運動機能、記憶形成、および運動技能の統合12におけるその重要性の臨床的集団と健常者の両方を含む研究中のTDCの主要な目標の一つであり続けています。

脳は運動14を実行するために両半球の運動領域の間の複雑な相互作用に依存しています。一方の領域が破損している場合には、例えば脳卒中を患った後、インター半球の相互作用が変更される。脳の可塑性に関する研究は、脳の運動野が異なる方法15において、この変更に適応することが示されている。イントラ半球阻害と呼ばれるプロセス - まず、損傷領域の無傷で、周囲の領域は、損傷領域の阻害につながる、overactivedになることができます。第二に、損傷を受けた領域の相同領域は、過剰活性化になり、負傷した半球上の阻害を発揮することができる - 半球間阻害と呼ばれるプロセス。影響を受けたM1は、したがって、二回処罰することができます:最初の病変によって影響を受けないと第二M1および影響を受けたM1 16の周囲の領域の両方から来る阻害によって。最近の研究では、不適応な半球間競争18として説明してきた遅いリハビリテーション17に連結されている影響を受けない半球に興奮が増加することが示されている。

後に発生した可塑性を理解するストロークは、半球間相互作用19を復元することができます神経調節プロトコールの開発につながる可能性があります。 3つの主要なTDCの治療は、脳卒中20,21以下の運動障害を有する患者において提案されている。最初の治療は、一方的な陽極刺激 (TDCの-)で負傷した運動皮質を再活性化することを目指しています。この場合、刺激は直接回収のために必須であると考えられている病変周囲の領域で活性を増加させることを目的とする。実際、研究では、この治療22-26以下の麻痺上側または下肢の改善を示している。第二の治療は、無傷M1を介して一方的な正極のTDCの(c-TDCの)を適用することによってcontralesional半球の過剰活性化を減少させることを目的に開発された。ここでは、刺激は、 間接的に interhemispehric相互作用を介して病変周囲の領域で活性を増加させることを目指しています。これらの研究から得られた結果は、モータの改善を示しているfuncti上のc-TDCは4,27-29後。最後に、第3の処理は、 二国間のTDCを使用して影響を受けていないM1オーバーのc-TDCの抑制効果と、負傷したM1のオーバーTDCのの興奮効果を組み合わせることを目指しています。結果は、二国間のTDC 27,30,31後の運動機能の改善を示している。また、一つの研究は、両方の一方的な方法32に比べて、二国間のTDCを、次の大きな改善を示した。

TDCのの生理学的メカニズム

脳卒中の治療におけるTDCの使用の増加にもかかわらず、その効果の基礎となる生理学的メカニズムは不明のまま33。生理学的効果のより良い理解は、より良い治療の選択肢の開発に役立つ可能性があり、標準化されたプロトコルにつながる可能性があります。前述したように、TDCの効果は、刺激11,12のオフセット後最大90分間続く ​​ことができる。したがって、過分極/脱分極プロセスは完全に長期的影響33,34を説明することはできません。別の仮説は後遺症、神経伝達物質放出、タンパク質合成、イオンチャンネル機能、または受容体活性34,35の変化を含むM1にTDCの根底にある生理学的メカニズムについて提案されている。逆の効果が示されたのに対し、この問題への洞察は、第グルタミン酸N-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)受容体拮抗薬、デキストロメトルファン36,37によりM1の興奮に陽極と陰極刺激の影響後の抑制を示す薬理学的研究を介して取得されたNMDA受容体アゴニスト38を使用して。 NMDA受容体は、グルタミン酸作動性及びGABA作動性ニューロン39,40の両方によって媒介される、長期増強(LTP)および長期抑圧(LTD)を介して学習および記憶機能に関与すると考えられている。これらは、TDCのがLTP 13を誘導することが示されているように、動物研究は、この仮説と一致している。

<TDCの効果の根底にある作用機構についての我々の理解で行われた重要な進歩にもかかわらず= "jove_content「Pクラス>、薬理プロトコル現在重要な制限。実際、薬物作用、特に人体実験の文脈において、TDCのような空間的に特異的であることはできず、その効果の作用機構は、シナプス後受容体34に主に起因する。したがって、より直接的に人間の脳に対するTDCの効果を調査する必要がある。プロトン磁気共鳴分光法(1 H-MRS)は、特定の関心領域内の神経伝達物質の濃度の生体内検出を非侵襲を可能として良好な候補である。この方法は、脳内のすべてのプロトンを含有する神経化学が特定の分子構造を有し、その結果、1 H-MRS 41によって検出され得る化学的に特定の共振を生成するという原理に基づいている。中の脳のボリュームから取得された信号terestは1〜5 ppmの間で共鳴するすべてのプロトンから生成される。取得された神経化学物質は、スペクトル上で表現し、いくつかの明確に区別できるピークを有するそれらの化学シフトの関数としてプロットし、異なる神経化学物質の多くの共振が重なる場所される。各ピークの信号強度がneurometabolite 41の濃度に比例する。定量化することができる神経化学物質の量は、磁界42,43の強さに依存します。しかしながら、非常に強い共鳴によって隠されている低濃度の代謝産物は、3 T.など重複信号に関する情報を取得する1つの方法は、スペクトル編集を介して強い共鳴を除去することであるような低い磁場強度で定量化が困難である。このような技術の一つは、γアミノ酪酸(GABA)信号44,45の検出を可能にするMEGA-PRESS配列である。

ごく少数の研究では、上のTDCの影響を調査したモーター34,46および非運動の地域では、1 H-MRSを用いて脳代謝は47スタッグと共同研究者34は 、TDCは、C-TDCは、とM1代謝に偽刺激の効果を評価した。彼らは、TDCの次のGABA濃度の有意な減少、およびc-TDCの次のグルタミン酸+グルタミン(GLX)およびGABAの有意な減少を見出した。別の研究では、M1過剰のTDCにより誘導されるGABA濃度の変化量は、運動学習46に関連していたことが報告された。

これらの研究は、運動機能に対するTDCの効果が根底にある生理学的メカニズムの理解を高めるためのTDCでの1 H-MRSを組み合わせる可能性を強調表示します。彼らの行動への影響はよく研究されており、直接の生理学的な結果に関連させることができるので、また、このような、M1オーバーのTDCおよびc-TDCのような臨床プロトコルの使用に便利です。そのため、二国間tDCにを組み合わせるための標準プロトコルSおよび1 H-MRSは、3 T MRIシステムを用いて、健康な参加者において明らかにされる。 BihemisphericのTDCは、一方的な陰極または陽極TDCの片側性の運動野34の上に塗布された以前のMRS研究でデータを対比するために提示される。プロトコルは、MEGA-PRESS 1 H-MRSを実行シーメンス3、TスキャナでNeuroConn刺激による刺激のために具体的に説明する。

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Protocol

研究では、UNITEデNeuroimagerie Fonctionnelleとモントリオール大学の研究と地域倫理委員会によって承認され、ヘルシンキ宣言で述べたように倫理規範に準拠して行われた。すべての被験者は、MRI互換性のために慎重なスクリーニング以下の書面によるインフォームドコンセントを与え、財政的に参加が補償された。

1. TDCの素材

  1. すべての必要な材料は、(リストについては図1を参照)の実験を開始する前に利用可能であることを確認します。
    注:異なる電極サイズがTDCのために用意されています。この研究では、2つの5×7センチメートルゴム電極が使用される。他のサイズは、刺激の面積と刺激48の所望focalityに応じて選択することができる。
  2. デバイスが充電またはプラグイン·デュすることができないので、DC-刺激装置の電池が充電されていることを確認してくださいと、定期的にそれらを充電する安全上の理由のためにリングの刺激。

刺激のための条件の2章計画

  1. デバイスに付属の説明書に従って、TDCはデバイスの電源をオンにします。二つの異なる刺激モード(アクティブおよび偽)のためのTDCのデバイスを事前に設定してください。
  2. いくつかのデバイスが事前に設定されたモードを持っていないので、刺激を開始する前に、適切な偽パラメータを選択します。
    1. 設定をロードすることによって、パラメータのセットを事前に定義する。 2または4は、メインメニューの「システム」のオプションから選択してボタンを押します( 図2を参照)。
    2. ボタン3を押して、ディスプレイ上の2行目にカーソルを移動します。
    3. 「負荷設定が「ディスプレイ上に表示されるまでボタン2または4を押してください。ボタン3を押してください。
    4. ボタン2または4を押して、設定値(A、B、CまたはD)の文字を選択する。
    5. ディスプレイは自動的に「パラメータ」オプションが表示されます。1.ボタンで上向きにカーソルを移動します。
    6. 4行目に移動し、ボタン2を押してボタン3ボタン2または4を押しを押すことによって、デバイスのスクリーン·メニューからオプション「フェードイン」を選択してバックライン3へ行くためにボタンを押すと1 4〜15秒に期間を調整します。
      注:持続時間中フェードを変更することができます。
    7. 4行目に移動し、ボタン2を押して、ボタン2または4にボタンを押す3を押して、デバイスの画面のメニューから「フェードアウト」オプションを選択しますバックラインに行くためにボタンを押すと1 4〜15秒に期間を調整します。
      注:持続時間中フェードを変更することができます。
    8. バックライン3.デプレに行くためにボタン1を押してください「デュレーション」オプションが表示メニューに表示されるまでボタン2または4 S。 (; 図3bを参照して本発明のデバイスのための15秒)4 ​​行目に移動し、デバイス上で利用可能な最小期間に期間を調整するためのボタン2と4を押して、ボタン3を押してください。
      注:これは、アクティブな刺激に似ピリピリ感を誘発する。
  3. 設定の変更を保存するにはボタンを同時に1と3を押してください。
  4. プリプログラムアクティブ刺激パラメータ。そうするために、偽刺激の設定と同じ手順に従いますが、1200秒(20分; 図3a参照 )に期間をプログラムします。
  5. プリプログラムのテスト刺激パラメータ。そうするために、偽刺激の設定の場合と同じ指示に従ったが45秒の持続時間をプログラムします。
    注:テスト刺激は、実験の前にインピーダンスの測定に使用される。
  6. 擬似-RANdomly参加者に刺激の条件を割り当てます。
  7. 1)二国間:盲目の実験のための3つの条件のそれぞれに番号を割り当て陽極右、陰極左。 2)二国間:陽極、陰極右左。 3)偽:陽極、右、左の陰極。

3.参加同意し

  1. 手順の参加者に通知し、同意書に署名する。
    1. 、精神科や神経学史、ペースメーカーの存在、頭蓋骨に移植金属、失神の既往、発作の既往、薬物乱用の歴史、発作の家族歴:参加者はTDCのへの禁忌を持っていないことを確認してください熱性発作の既往、前の夜の睡眠不足、皮膚感受性の歴史、および任意のアルコール消費前日。
    2. TDCのほとんどの報告副作用の参加者に知らせる:軽度のうずきを。適度な疲労。電極の下のかゆみの光感覚。わずかな灼熱感。
  2. 通常のMR禁忌および副作用の参加者に通知します。

電極の配置4.測定

  1. ナジオンとイニオン( 図4a)、耳介前点、および2つの対象地域:C3およびC4( 図4b)参加者の頭の上に次のようなランドマークを見つけること10/20国際的なシステムを使用してください。
    1. 両眼の間のレベルでの鼻の橋の上に位置して明確なうつエリアとしてナジオンを探します。頭蓋骨の下部に位置する後頭骨の最も顕著な投影としてイニオンを探します。それぞれの耳の近くに耳介前点の位置を確認します。それは頬骨ノッチ上記のインデントです。後述のように測定値に基づいて、C3とC4の位置を確認します。
  2. 頭部の正中線に沿ってナジオンとイニオン間の距離を測定するために巻き尺を使用して、距離のウィットの50%で印を作るhaの非常任水力マーカー。
  3. 2耳介前点間の距離を測定し、前のマークに沿った距離の50%で非常任水力マーカーでマークを作るために巻き尺を使用してください。この点はCzを(頂点)に対応している。
  4. Czをから、耳介前点の間に作成された線に沿って、総距離の20%に相当する非常任水力マーカーで、二点、各側に1つをマーク。これらのマークはターゲット領域(C3とC4、 図4b)に対応している。
    注:そのようなTMSまたはニューロなどの他の方法もまたM1をローカライズするために使用することができる。

電極の配置5.

  1. 刺激される対象地域から離れてできるだけ多くの髪を移動します。対象地域をきれいに綿綿棒で脳波型ピーリングゲルを適用します。
  2. 電極接点を強化するためにパッドを準備中70%イソプロピルアルコールおよび軽石と対象地域を清掃してください。
  3. 寛大に脳波型導電ペーストで電極全体をカバーしています。ペーストが表面全体厚さ約5mmであることを確認してください。全体ゴム領域はペーストで覆われていることを確認します。軽く食塩水で電極上のターゲット領域と、導電性ペーストを濡らす。
  4. 図4bに示すように、電極を置き、しっかりと対象地域の上に電極を押してください。電極の最適な安定性を確保するために、参加者の頭の周りにゴムバンドを配置します。参加者は、スキャンセッション中に痛みや不快感を経験しないような方法でそれを調整してください。
  5. リードは潜在的な火傷を避けるために、皮膚に接触しないことを確認してください。

6. TDCのテストスキャナ室の外

  1. 電極ケーブルと抵抗の適切な機能を検証するためにマルチメータを使用してください。
  2. TDCはデバイスの電源を入れ、テスト刺激の設定をロードします。 メインメニューから「システム」オプションを選択し、ボタン2または4を押してください。 「負荷設定が「ディスプレイ上に表示されるまでボタン3.ボタンを押し2または4を押して、ディスプレイ上の2行目にカーソルを移動します。ボタンを押して、予めプログラムされたテスト設定(A、B、CまたはD)の文字を選択し、ボタンを押して2または4。
  3. 自動的に「パラメータ」オプションが表示され、表示1.ボタンで上向きにカーソルを移動します。最初の行に、表示2.ボタンを押して「刺激を?」と表示されます異なる事前にプログラムされたパラメータを持つ。
  • 刺激を開始するためにボタン1を押してください。ディスプレイは、インピーダンスレベルを表示し、自動的にそれが20以上kΩのに達した場合に停止します。インピーダンス·レベルが20kΩの上にある場合は、内箱から電極ワイヤを外し、電極の配置を確認するためにスキャン部屋を出る。
  • テスト刺激をやり直します。 impedanのとき良好なレベルCEは達し、テスト刺激が終わったとき、内箱から電極を抜いている。
  • 7. TDCのセットアップ

    1. 図5に示すように、TDCの装置とスキャナ制御室の外箱を置く。
      注:TDCはデバイスおよび外箱には、互換性のある磁石環境に取られるべきではない、MRではありません。
    2. TDCはデバイスに外箱·ワイヤを接続し、その後、外箱に長い箱ケーブルを差し込みます。
    3. MRI室にスキャナ制御室からのTDCボックスのケーブルを実行します。 MRIスキャナの背面に向かって、MRI室の壁に沿って、よじれたり、ループを避け、できるだけまっすぐこのケーブルを実行してください。 図5に示すように、その安定性を確保するために、ケーブル上で複数のMR互換土嚢を置く。
    4. 図5)、MRI室に内箱を持参し、その中に長い箱ケーブルを差し込みます。

    8. MRIスキャンのPreparation

    1. いない既にそこでのTDC試験の場合には、MRI室に入室するために、参加者に依頼し、耳栓に置くこと。
    2. MRIテーブルのコイル領域の下に薄いクッションを置く。テーブルの上に横に参加して下さい。必要に応じて快適さと毛布のために参加者の足の下にクッションを置く。セキュリティ目的のために参加者にアラームボタンを与えます。
    3. MRI室で参加者にスキャナ制御室からの情報の伝達を可能にするために、両方の耳の上の別々のヘッドフォンを置く。
    4. 頭部コイルが配置される領域(コイルが配置されるテーブルの上部にできるだけ近い頭頂部)の下で可能な限り高い位置参加者の頭部。 TDCはデバイス会社によって推奨されているように、参加者の頭部の右側に沿って電極線を入れてください。
    5. 参加者の頭の周り32チャンネル受信専用コイルを配置します。を介して電極ケーブルを実行します。コイルの右側。 (内蔵スキャナ機能)赤色位置決めレーザーを使用して可能な限りまっすぐとして位置参加者の頭。
    6. 手が触れないように確認しながら、快適な位置に腕や足を移動するために、参加者に依頼してください。全体セッション中に静止画として可能な限り滞在する参加者を思い出させるようにしてください。参加者の準備ができたら、スキャナの背面に電極線に到達するために中心線を越えてテーブルを移動させる。
    7. コイルの背面の右側電極ケーブルを安定させるために医療用テープを使用する。 TDCのインナーボックスにスキャナの内側に位置する電極ワイヤを接続します。最大限の安定性のために、その上に土嚢をスキャナの右側に内箱を置きます。
    8. その最終的な位置に戻し、テーブルを移動します。 TDCの維持がオンになり、電極全体のMRIセッションの外箱に差し込む。

    9.プリTDCの1 H-MRSセッション

    頭部の適切な位置決めを確認するために、全体的な動きを確認するために、セッション終了時に取得される第ローカライザに比較するために必要な画像を取得するローカライザシーケンスを実行する。
  • M1ボクセルと可能な構造異常の検出の位置決めのために解剖のT 1強調MPRAGE画像を取得(T R = 2300ミリ秒、T E = 2.91ミリ秒、アロンソ:9°、FOV = 256×256ミリメートル、256×256の行列; T I:900ミリ秒、176スライス、オリエンテーション:矢状;取得時間:4分12秒)。
  • 分光ボリュームの関心(VOI)の可視化のためのより適切な面における画像のマルチプランナー再構成を行う。
    1. 3Dカードに、MPRAGE RAW画像(矢状向き)を参照します。 「並列範囲の作成」ウィンドウから「軸2X2」を選択します。平行線の位置を調整して、軸方向に直交ビューを作成するために[保存]をクリックします。
    2. 「並列範囲の作成」ウィンドウから「冠状2X2」を選択します。平行線の位置を調整し、冠状直交ビューを作成するために「保存」をクリックしてください。
  • 3方向スライス上Yousryに基づいて左M1および共同研究者」49解剖学的目印を探します。そして、スキャナ軸(図6)へ湾曲することなく相対的な領域にVOI(30×30×30 mm 3の) 位置付ける。
  • 線幅のスキャン(21秒)を取得。
    1. この線幅のスキャンからの信号の実部に水の線幅を測定するために分光カードを選択します。ブラウザから線幅の生データをロードします。線幅測定プロトコル(プロトコル·メニューを:プロトコルを選択)をロード。
    2. スキャナソフトウェアの対話型ポスト処理ツールを用いて位相を調整します。位相補正セクションを選択し、カーソルでベースラインの位相を調整します。
    3. 線幅を低減するために、FAST(EST)MAP 50シーケンス3回実行。線幅スキャンと線幅測定(ステップ9.5)を繰り返します。最終的な水線幅に注意してください。
  • T R = 3(蒸気51、OVS 51とのFIDの個々のストレージが有効になっているMEGA-PRESSシーケンス44,45、と64代謝物のスキャン(32 "編集OFF」と32"のEDIT ON」、インターリーブされた)の4ブロックを開始しますS、T、E = 68ミリ、総取得時間:12分)
  • 蒸気抑制(「唯一のRFオフ」)とし、0 ppmのデルタ測定と、MEGA水抑制することなく、MEGA-PRESSシーケンスを用いて水の参照を取得します。 (:42秒の取得時間)の代わりに64の4の代謝産物スキャンの単一のブロックを取得します。
  • 10. TDCの手順

    1. TDCは刺激が開始され、スキャナが全体の刺激のためにサイレントになることを参加者に通知します。
    2. 2以前にPROGのいずれかを選択します。条件に応じてパラメータを突っ込んだと刺激を開始します。刺激の20分の間のインピーダンスと電圧を追跡する。刺激が終わると、後のTDCのMRSセッションが開始されていることを参加者に通知する。 TDCのデバイスの電源を切らないでください。

    11.ポストTDCの1 H-MRSセッション

    1. プリTDCのスキャンが、買収のダブルブロックとしてMEGA-PRESS配列と同じ代謝物のスキャンを実行します(64スキャンの8ブロック(32 "EDIT OFF」と32"のEDIT ON」、インターリーブド))2での代謝物を取得する異なる時間は、ポストのTDCを指しています。
    2. プリTDCのセッションと同じように、同じパラメータを用いて水基準スキャンを取得する。ローカライザー·シーケンスとのセッションを終了します。
    3. 視覚的に頭部の動きの指標としてスキャンセッションの開始時と終了時に取得されたローカライザ画像を比較する。
    4. 視聴カードにアクセスし、ブラウザのメニューに移動します。第一及び第二の地元を選択デシリアライザRAW画像。視聴カード内の画像を読み込むと、両方の画像を比較。サーバーを介して、DICOM形式でデータをエクスポートします。

    1 H-MRSデータの分析12

    1. インポートデータは、プログラミングおよび処理ソフトウェアを使用して、2.85と3.40 ppmの間のTCRとTCHO信号を使用して個別に格納されているのFIDの周波数と位相を調整します。これを行うには、セッションの平均スペクトルに、個々のフーリエ変換のFID(スペクトル)の周波数と位相に合わせてソフトウェアのlsqnonlinを関数を使用します。
      注:これは、サイト固有のアプローチであり、必ずしもデータの品質には影響しませんデータをインポートし、分析するための他の方法である。
    2. 最終的なスペクトルを得る4.7 ppmで7.5 ppmの(「EDITオフ」)で1.9 ppmのと4.7 ppmの( "EDIT ON」)で適用した選択的な二重バンド化パルスで代替スキャンからの信号を減算する( 図7 )。
    3. LCModel 52を使用してください両方の差の分析と「EDIT OFF」スペクトルについて。デフォルトのシミュレーションやベースラインのモデリングを非アクティブにします。
    4. 肩甲下脂質信号からの汚染とのセッションを除外するためのスペクトルの目視検査を行います(のF igure 9を参照)。
    5. 品質管理の一環として、10 Hz以上のTCR-CH 3の線幅とスペクトルを除外します。わずか35%未満のCramer-Raoの下界(CRLB)で定量した分析代謝物(GABA、GLX、TCR、のtnaA)に含める。
      注:CRLBは、代謝物の定量の推定誤差を提供する。 CRLB> 50%が信頼できないとLCModelマニュアルによる推奨されるカットオフである。結果を解釈する際に、フィールド内の多くの標準として35パーセントよりも低いCRLBを使用してきた。53-55。さらに、CRLBは留意すべきである。
    6. 「EDIT OFF」と「両方から「OFF EDIT」スペクトル、およびのtnaAから「DIFF」スペクトル、TCRからGABAおよびGLX数量化を得る、DIFF「TCRオーバー比率のような目的の異なる代謝物の濃度エクスプレスGABAおよびGLXのために、分子と分母のために使用される異なる基本セットを説明するために、次のグループ平均の補正係数によって比率を掛ける(のtnaAから。。」 DIFF」スペクトル」からのスペクトル/のtnaA "EDIT OFF)。
      注:注:GABAおよびGLX濃度も、水やNAAの信号を用いて定量することができる。

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    Representative Results

    図6は 、すべてのMRS措置が取られたM1における手の表現にありますVOIの位置を示している。 図6Dに、3Dビジュアライゼーションは、推定一次運動野を介して頭皮上に配置されたTDC電極の明確な表現を示す。7に示す代表「EDIT OFF」と違い、M1で取得された(「DIFF」)スペクトル 。 GLX、GABA + MMならびにNAAに対応するピークが明瞭に見ることができる。

    図8は 、単一の参加者3つの異なる条件に対するMRS取得事前のTDCとポストTDCの間の変化の割合を示す。後のTDCのセッションからの結果は、経時的変化の進化を説明するために二つの時間点に分かれている。 図8aは GLXのための変化の割合を示す。シャム刺激のために、GLX濃度が顕著な変調を表示しません。二国間STIMU用設置と1(左陽極、陰極右)、再びGLXの顕著な変調が観察されない。しかしながら、経時的な濃度の調節は、偽刺激で観察されるものと逆である。最後に、二国間の刺激2(左陰極、陽極右)に関しては、同様のパターンが偽刺激になく、刺激後の第二の時点におけるGLX濃度の顕著な増強が観察される。

    図8bは、刺激の状態に関連してGABAの濃度変化の割合を示す。偽刺激のために、GABAの濃度が顕著な変調を表示しません。しかしながら、わずかな減少は、両時点で観察された。偽刺激後のGABAの変調はGLXのためのより重要である、。対照的に、GABA濃度の顕著な増加は、両側刺激1(左アノード、カソード右)後の第二時点で見られる。変更の最後に、同様のパターン偽刺激に二国間の刺激2(左陰極、陽極右)が観察される。

    図9は、2つの異なる参加者から得られたスペクトルを示す。 図9aは、許容可能な脂質シグナルとの良好な品質のスペクトルを示している。 図9bは、目視検査後に除外した大規模な脂質シグナルを有するスペクトルを示す。最後に、 図10は、5ミリメートル、参加者の移動、次の注目ボクセルの位置の変位を示している。

    図1
    図1:材料。 1)生理食塩溶液; 2)導電性ペースト。 3)電極ゲル。 4)アルコールは、パッドを準備中。 5)テープを測定する。 6)脳波鉛筆。 7)ゴムバンド。 8)インナーボックス。 9)のTDC装置。 10)外箱。 11)インナーボックスケーブル。 12)外箱ケーブル。 13)電極と、 14)長期ボックスケーブル


    図2:現在のプロトコルで使用される特定のTDCはデバイス上のボタンの配置のTDCはデバイスのイメージ。これらのボタンは、事前に設定され、異なる設定に使用される。

    図3
    図3:TDCの条件の時間経過。アクティブTDCの条件のA)の時間経過。 1ミリアンペアの強度が達成されるまで、プリTDCの代謝産物取得後、TDCはデバイスとランプアップで15秒間電流をオンにします。 0ミリアンペアの強度に達するまで20分とランプダウン15秒間電流を刺激する。 TDCのデバイスの電源を切り、刺激後の代謝物の獲得に進まないでください。 B)は、偽のTDC条件の時間経過。前のTDCの代謝産物取得後、TURTDCの装置およびランプアップ15秒間オン電流のn 1mAの強度が得られるまで。 0ミリアンペアの強度が達成されるまで15秒(現在のデバイス上で利用可能な最小時間)およびランプダウン15秒間電流を刺激する。 20分間待ちます。 TDCのデバイスの電源を切り、刺激後の代謝物の獲得に進まないでください。

    図4
    図4:電極位置決めA)C3及びC4の同定のために使用される国際10/20システム目印。頂点(Czは)は、ナジオンとイニオン間の距離の50%、および2つの耳介前点間の距離の50%に相当する。 B)C3およびC4は、頂点から測定耳介前点間の総距離の20%に相当する。両電極間の距離の少なくとも8センチ残していることを確認してください。


    図5:MR室の模式図。 MRスキャンおよびコンソールの部屋における材料の配置。これは、良好な品質のMR信号を得るために、安全の目的のために、デバイスの異なる部分の位置決めのためのプロトコルに従うことが不可欠である。

    図6
    図6:VOIの配置。 (A)矢状、(B)、冠状、及び(C)の軸方向スライスにおけるM1の左側の領域にわたってVOIの位置(30×30×30 mm 3で )。電極の位置の3次元可視化(D)に示されている。

    図7
    7:1 H-MRS代謝産物SPECTRUM。代表(A)」のEDIT OFF」と(B)の差(「DIFF」)生データを含む、MEGA-PRESSシーケンス44,45で取得したスペクトル、LCModelと残差からフィット感。 CR:総クレアチン(クレアチン+クレアチンリン酸(CR-CH 3 + PCR-CH 3)); NAA:N -アセチルアスパラギン酸+ NAAG(sNAA + NAAG); GLX:グルタミン酸+グルタミン(GlnでのGlu +); GABA + MM:γアミノ酪酸+巨大分子

    図8
    図8:単一の対象のためのGLX及びGABA上の二国間のTDCの影響。 A)GLX濃度に対するTDCの効果は、三つの条件について示されている。結果は、プリTDCの取得二つ刺激後の取得の間の変化のパーセンテージとして表されている。 B)GABA濃度に対するTDCの効果は三つの条件のために示されている。結果は、茶のパーセンテージとして表されている前のTDCの取得及び2のポスト刺激取得の間NGE。シャム:二国間、二国間1:左アノード、カソード右。二国間の2:左陰極、陽極右

    図9
    図9:スペクトルAの目視検査)良質なデータの例。図は、脂質の許容量を持つ「EDITオフ」と「DIFF」スペクトルを示す。 "DIFF"スペクトルの分析から、SNR:GABA信号の56 CRLB:5.6ヘルツ:3 ppmのTCR-CH 3の14%Lwが。 B)参加者の過剰な動きによって引き起こされる品質の悪いデータの例。図は、「EDITオフ」と「DIFF」スペクトルを示す。 "DIFF"スペクトルの分析から、SNR:GABA信号の39 CRLB:4.4ヘルツ:3 ppmのTCR-CH 3の47%Lwの


    図10:5mmの移動後(A)およびサジタル(B)冠状スライスにおけるM1の左側の領域にわたってVOIの移動位置(30×30×30 mm 3で )後のVOIの位置。頭蓋骨とボックス内の髄膜を含めることは、スキャンの脂質の包含と排除につながる。ライトグレーの四角は、VOIの初期位置を示しています。

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    Discussion

    3 Tスキャナを使用したTDCを組み合わせて1 H-MRSのための標準プロトコルを記述することを目的とした本研究。次のセクションでは、方法論的な要因が議論される。

    重要なステップ
    禁忌スクリーニング
    実験の前に、TDCはおよび1 H-MRSの使用に関するあらゆる禁忌の画面参加者に非常に重要です。以下の除外基準の使用が推奨されたTDC:精神科や神経学史、ペースメーカーの存在、頭蓋骨に移植された金属片、失神の既往、発作の病歴や薬物乱用の歴史を。左M1から唯一の代謝物が取得されるため、研究から左利きの参加者を除外することをお勧めします。実際、最近の研究では、手の好みに応じて支配的と非支配的な半球差半球間抑制を示している刺激15の作用を調節する可能性がある。また、実験を開始する前に、頭皮上の任意の病変の有無を確認し、皮膚病56を求める。病変存在があれば、直接患部を刺激しないようにしてください。また、刺激の57後に皮膚を検査することをお勧めします。また、電極モンタージュに使用される製品のいずれかへのアレルギーの存在についてスクリーニングする。 1 H-MRSのために、除外基準は、体内の金属の存在のための任意の手術前の注意深いスクリーニングを含む任意の磁気共鳴イメージング研究と同じであるべきである。

    これは、参加者がTDCの刺激時に不快感を感じたかどうかを判断することも重要である。再び、実験後、参加者はどんな副作用について質問されるべきである。これはプロトコルに関連してその存在を定量化するために、ほとんどの報告された副作用を含むレコード形式を使用することが可能である(58を参照例)。ほとんど報告された副作用は、軽度のうずき(70.6%)、中等度の疲労(35.3%)、電極(30.4%)の下でかゆみの光感覚、そして若干の灼熱感(21.6%)58である。

    運動アーチファクト削減

    これは、データ59の品質に影響を与える主な要因の一つであるスキャナの参加者の動きは、1 H-MRS中の主要な問題である。 図10に示すように、(5mm以下から1mm)被写体の動きは、このようにデータの品質を変更するスペクトルにおいて、大きな脂質シグナルをもたらすことができ、その結果、データから、この取得を排除する。したがって、慎重に全体スキャン中に参加者の頭の安定の重要性を説明するのに重要である。スキャナでの参加者の位置決め時、それはそれ以上の運動を避けるために最も快適な位置を見つけるために、被写体を依頼することが重要です。 DURVOIの位置ると、スキャンがサイレントであっても、それはまだ残っていることが不可欠である参加者に通知することも重要である。

    さらに、実験の期間は、移動の総量を最小限に抑えるために重要な因子である。まず、VOIの配置のために、品質の良い画像を得るために、できるだけ短いが、十分に長い解剖シーケンスの最適な長さを使用することが重要である。第二に、代謝物の買収の短い配列の使用は、TDCの前にお勧めします。第三に、刺激効果の時間的経過を捕捉するために、刺激後の取得のより長い配列を使用することが推奨される。第四に、参加者の動きを推定する前後の実験ローカライザ画像を比較する。

    分析
    MEGA-PRESSシーケンス44,45は、ローカライズされた、水抑制され、編集されたスペクトルを取得するために使用される。 PRESSにおける空間局在は90を使用して行われる6;ハミング·フィルタリング、同期パルスを(帯域幅時間積= 8.75、期間= 2.12ミリ秒、帯域幅(FWHM)= 4.2 kHzの)と2つの180°真央パルス(持続時間= 5.25ミリ秒、帯域幅= 1.2 kHz)の。すべてのローカライズパルスは3 ppmに実行されます。選択的な二重バンド180 Shinnar -ルルーパルスは7.5と4.7 ppmの、1.9 GABAのβ-CH 2、および4.7 ppmの交互の共振周波数を印加する。最適化された緩和遅延(VAPOR)と外側体積抑制可変電源を使用して、追加の水抑制は、OVS 50は、人間の3 Tシステムに適合し、従来MEGA-PRESSに組み込まれ、水を抑制し、VOIの局在化を改善するために使用された。選択パルスを1.9 ppmに印加されると、1.9 ppmの共鳴とパルスの帯域幅内で共振がGABA(「EDIT ON」)のγ-CH 2共鳴のリフォーカスを引き起こし反転されている。選択パルスが7.5 ppmに適用され、通常の68ミリ秒のT Eでpectrumが変調ギャバ相のγ-CH 2共鳴で(「編集OFF」)が得られる。総クレアチン(クレアチン+クレアチンリン酸)共鳴(「DIFF」)のGABAトリプレットとキャンセルの外側の線を選択的に観察する代替のスキャン結果から信号の減算。による反転パルスの帯域幅に、NAA、グルタミン酸+グルタミン、および高分子のさらなる共鳴もまた観察される。全体のプロトコルは、4つのインターリーブされた買収に分割された周波数は、ハードウェアに起因する周波数ドリフトを最小限に抑えるために、各個々のスキャン前に更新される。インターリーブ取得単一FIDストレージは、後処理における周波数と位相の補正を可能にする。

    プロトコルに記載の解析方法は、モデルスペクトルの線形結合として実験スペクトルの最良適合の計算を可能にする。の基礎セット内のモデルスペクトルN個の -acetylaspartate(sNAA)、アラニン(ALA)、アスコルビン酸(ASC)、アスパラギン酸の部分アセチル(ASP:「EDITオフ」スペクトルは、次の密度行列形式主義59に基づいてシミュレートし、既知の化学シフトとJカップリング60、および含まれていたNAA(mNAA)はCrのCH 2クロム(Cr-CH 2)、クロムのCH 3基のPCrのクロム(Cr-CH 2)、CH 2基(PCR-CH 2)のCH 3基)、アスパラギン酸部分のPCr(PCR-CH 2)、GABA、グルコース(GLC)、Gluの、Glnで、グリセロホスホリルコリン(GPC)、グリシン(Glyの)、グルタチオン(GSH)、乳酸(LAC)、 ミオ -イノシトール(MI)、N個の -acetylaspartylglutamate( NAAG)、ホスホリルコリン(のPCho)、ホスホリ(PE)、 シロ -イノシトール(SI)、およびタウリン。

    「DIFF」スペクトルに対して設定根拠はNAA、GABA、グルタミン酸、およびGlnの4 100mMのソリューション(600ミリリットル球状ガラスfの実験的に測定したスペクトルから生成されましたin vivo実験と同じパラメータおよびスキャナーを使用してlasks)。 (; 2mMのTSP)、蟻酸(各溶液は、さらに、K 2 HPO 4(72ミリモル)、KH 2 PO 4(28ミリモル)、アジ化ナトリウム(0.1ミリモル)、3-(トリメチルシリル)-1-プロパンスルホン酸ナトリウム塩を含有していた200 mMの、オプション)、および蒸留水。基本セットスペクトルは、37℃の生理的温度で取得した、あらゆる努力が小さく水にそれぞれを配置する前に、大きな水槽にファントムを予熱することにより、(買収の15以内〜1℃)に冷却最小限にするために作られた-filledコイルに入れたプラスチック容器を、単離した。それらは代謝産物の化学シフトに影響するため、温度及びpHは分光法において特に重要である。さらに、両方の「OFF EDIT」と「DIFF」スペクトルのために、基底は、実験的に使用して後頭部皮質から10人の被験者から測定された代謝物 - ヌル高分子スペクトルを含め反転回復(反転時間、T I = 760ミリ秒)61(T R = 2.7秒を除く)は、正規MEGA-PRESS取得と同じパラメータを用いた手法。

    ファントムのテスト
    正確なスキャナとシーケンスパラメータで、参加者に使用されるTDCは刺激が強く前に検討されて最初の参加者に助言されるとし、せずに100 mMのGABAファントム上の手順をテストします。手順はローカライザーシーケンス、解剖学的配列(すなわちMPRAGE)、線幅スキャンと16 "のEDIT ON」と「EDIT OFF」のスキャンを含めるべきである。刺激、刺激パラメータまたはスキャナーが変更された場合、これは繰り返されるべきである。信号上のアーチファクトの存在を調べるために、一とし、TDCのシミュレータなしSNRの変化のスペクトルを確認する必要があり、スパイクと、特定の周波数でのノイズ、SNR値が存在する解剖学的IMA上の重要なアーチファクトGES。

    議定書への可能な修正
    1 H-MRSパラメータ
    1 H-MRSを使用して、代謝産物の濃度を取得するために、特定の領域に局在し、このボリューム35の信号を励起することが必要である。本論文では、左、M1上の単一VOIを配置するための手順が説明されました。しかしながら、このプロトコルには多くの異なる修飾を適用することができる。代謝物濃度の測定に成功し、このような前頭前野62、海馬63、小脳、線条体と橋64、視覚野66、および聴覚皮質67など、様々な皮質および皮質下領域で、で実証されている。 VOIのサイズも、関心領域に応じて異なることができるが、ボリュームは、典型的には、3および27 cm 3と68の間の範囲である。しかしながら、SUC低濃度の代謝産物の濃度を得ることは困難であるボクセルからGABAなどのH 20cm 3のよりも小さい。重要な問題は、頭蓋骨、髄膜、およびエクストラ脳脊髄液とのVOIの接触を避けるために確認することです。小さい脳では、VOIは左側脳室の一部が含まれる場合があります。この場合、心室の包含は、頭蓋骨の包含よりも好ましい。

    さらに、選択された収集シーケンスに応じて、異なる代謝物69を定量することができる。なぜなら皮質上のTDCの極性固有の効果のようなポイント·RE-解決分光法(PRESS)シーケンス70とただし1.5 TにおけるGABAの定量化を可能にしなかった、エコー取得モード(水蒸気)71を刺激したような以前の方法、興奮は、両方の興奮性(グルタミン酸)と抑制性(GABA)神経伝達物質の定量化が不可欠である。現在のプロトコルでは、MEGA-PRESSスペクトル編集シーケンス44,45の使用が示された、GABAを含む主要な神経化学物質の定量化を、可能にする( 図6参照)。このような超短TE MRS及びJとしてGABAの定量を可能にする他の配列は、MRSは、ここ数年(レビューのために41を参照こと)にわたって開発されてきた-resolved。

    代謝物濃度は、通常、他の代謝産物(相対濃度)との関係で比として表現されるため、最終的に、参照代謝産物の選択は、臨床集団69を用いた研究において特にそう非常に重要であり、。それらの濃度は、ヒトの脳において比較的安定であることが見出されているように、最も一般的に使用される基準代謝産物は、TCRおよびNAAある。それは、外部(例えば、ファントム)のいずれかに参照が必要な代謝産物の絶対的定量又は内部信号(例えば、水信号)68を使用することも可能であるに留意すべきである。内部の水の基準の使用は、追加が必要です組織修正するステップは、水分濃度と緩和特性は、灰白質、白質および脳脊髄液(CSF)との間で異なるため、 72の組織修正は全ての参加者のVOIで推定組織組成物を用いて、または対象の特定の組織組成のいずれかを使用して実施することができるセグメンテーション73から。加えて、TDCは、水濃度にわずかな影響を与える可能性浮腫を誘発する理論上の危険性を運ぶことに留意すべきである。しかし、ニッチェと共同研究者74が直接、この特定の懸念を評価し、前頭皮質上のTDC、以下の浮腫の証拠を示さなかった。その結果、水のリファレンスの使用が実行可能なオプションと見なされます。

    TDCのパラメータ
    異なる電極の大きさは、刺激領域の刺激75,76の所望focalityに応じ9を使用することができる。ダ·シルバと共同研究者56 、1 H-MRSは、異なる臨床集団における症状を改善することが示されている特定のTDCのプロトコルの作用機序を確認するために使用することができる有用な技術である。電極の位置と刺激の持続時間は(プロトコルの説明については77を参照して、疼痛、うつ病、耳鳴り、パーキンソン病、片頭痛、アルコール乱用の治療に用いられるもの一つとして、これらの特定のTDCのプロトコルの効果を調査するために修飾することができる)。また、インピーダンスレベルは、20kΩの上にある場合、デバイスは、刺激して、画面上のインピーダンスのエラーメッセージを表示しないことに留意すべきである。高インピーダンスを引き起こす可能性がありますさまざまな要因が含まれます:電極上の導電性ペーストの1)不十分な量。電極上の2)不十分な圧力。 3)悪い共同(毛によって引き起こされる)頭皮に連絡してください。はげによる頭皮の4)肥厚。 5)接続で問題が発生。 6)配線に問題。 (7)刺激に伴う問題。および8)、電極に問題。

    また、TDCのための一次運動野の局在化をより正確に行うことができることに留意すべきである。現在のプロトコルでは、10/20 EEGシステムは、最大電界突起と中心前回内M1の実際の表現の間のわずかなずれを導入することが使用される。この問題を回避するための一つの可能​​な方法は、正確にTMSによって誘発される筋肉の応答を介してM1手表現を局在化するために経頭蓋磁気刺激を使用することである。 MRスキャナの近傍にTMSユニットの利用可能性は、この可能性を制限することができる。

    TDCのの安全性および 1 H-MRS
    TDCの安全性
    複数の研究のTDCであることが示されている非臨床と臨床集団10の両方にわずかな悪影響を生産する安全な神経調節技術。実際には、てんかん発作の無い場合は、これまでのTDC 10以下の報告されていない。しかし、TDCはの安全性は、まだ子供や妊婦78において調査されなければならない。

    MR適合性材料
    MRスキャナ内部で刺激する場合には注意すべきである。 MR室に持ち込ますべての材料が互換性のMRでなければなりません( 図1を参照)。そのためのTDCとMRスキャナによっ​​て生成される電流の間の可能な相互作用のため、現在のプロトコルに記載されたMRシーケンスの間、TDCは、常にオンにする必要があり、電極が接続されたままにする必要があります。ヘッドコイルの下にワイヤ巻き取りは、信号内のアーチファクトや歪みを生成することができます。また、配線の接続不良が潜在的参加者を燃焼させるのに十分な電流を作り出すことができる強力な<SUP> 79。最後に、電流が不要な高電圧刺激を引き起こす可能性があり、このように流れている間に、電極を切断決してすることが重要です。

    TDCは-MRSテクニック
    MRSと併せたTDCを使用することで、より良い、この比較的新しい神経調節技術を用いて脳の活性の調節の基礎となるメカニズムを理解する可能性を提供する。しかし、この技術のいくつかの制限に対処する必要があります。まず、TDCのに使用される電極は、通常はかなり大きく、刺激の効果は、脳組織の広い空間的広がりをカバーすると考えられている。 MRS取得が関心のある小さなボクセルに限定されているという事実と相まって、TDCは-MRSは唯一の脳の興奮性の推定広まっ変調にもかかわらず、空間的に外接効果の評価を可能にする。この問題を回避する一つの可能​​な方法は、脳全体に分布する複数の関心対象のボクセルを使用することである。しかし、これはsigをしますnificantly既に本技術の主な限界である、実験セッションの持続時間を増加させる。参加者の準備を考えるとき実際、プリTDCはMRS、TDCは介入とポストTDCのMRSは、フルセッションを簡単に最大2時間持続することがあります。一つは代謝産物濃度にTDCの効果の経時変化をマッピングすることを望む場合持続時間も増加させることができる。

    実験の期間に関連する重要な問題は、参加者がスキャナになった後、電極のインピーダンスが増加することが可能性である。 TDCは、簡単に、よりその45分の電極を配置した後に開始することができるので、ペースト塗布が最適ではなく、電極が十分にしっかりと保持されない場合、刺激電極は徐々に参加者の頭皮に密着性を失うおそれがある。インピーダンスが20以上kΩの到達した場合、刺激はできないことになり、参加者は問題を解決するために、スキャナから除去される必要がある。目以降電子説明する手順は、対象のボクセルの重要な変位を作成することがスキャナからの参加者を削除する、同じ市外前後のTDCの複数のスキャンを伴う。それは、スキャン前にすぐにインピーダンスをテストするために電極を取り付ける際に細心の注意を取ることが非常に重要です。

    理論的には、TDCは、現在の流れは、MR信号におけるアーチファクトを作り出すことができる。アンタル及び共同研究者80は、機能的磁気共鳴画像の品質(等を刺激することなく、電極とせずに)異なるTDCの条件の影響を測定することにより、この特定の懸念を調査した。しかし、我々の知る限り、によるスキャナのTDC装置の存在に分光信号におけるアーチファクトの存在が評価されていない。

    最後に、ケアは、電極ケーブル内の抵抗に関しては注意が必要です。 MRフィールドは、このようにpreventin、抵抗が破損する恐れがありgの刺激。予防措置として、抵抗値が前のすべてのMRSセッションにスキャナ環境の外でテストする必要があります。また、以上の20kΩのインピーダンスは、刺激で初期または実際の問題を反映している可能性皮膚反応および高インピーダンスをもたらすことができる。したがって、刺激前、すべてのMRSセッションにスキャナ室の外にチェックされ、すべての参加者およびインピーダンスレベルが前に慎重にチェックする必要があります。

    組み合わせのTDC及び1 H-MRSは脳の代謝に臨床的に使用される治療の効果の定量的尺度を提供する強力なツールです。 TDCの効果の生理学的メカニズムはよくわかっていないままであるように、これらのプロセスに光を当てることができ、マルチモーダルなアプローチが必要とされている。卒中27,30,31及び81のようなうつ病の病態の臨床ツールとしてTDCの関心の最近の急増によれば、MRSとのTDCの組み合わせが重要である可能性があることは明らかであるより良いTDCの治療効果を理解するためのツール。さらに、TDCは-MRSはTDCのに臨床的に対応するため、より良いチャンスを持っている患者を決定する初期のツールと​​して機能することができる。そのようなマーカーが発見された場合、TDCは、MRSは、TDCの介入の患者を登録する前に、スクリーニング試験として使用することができる。

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    Disclosures

    著者らは、開示することは何もない。

    Acknowledgments

    この作品は、カナダ衛生研究所と自然科学とカナダの工学研究評議会からの助成金によってサポートされていました。 STは、カナダ衛生研究所からヴァニエカナダ大学院奨学金によってサポートされていました。 MMはバイオテクノロジー研究センター(BTRC)助成金P41のRR008079とP41のEB015894(NIBIB)、およびNCC P30 NS076408からのサポートを認めるものです。

    私たちは、ロマンValabrègue(センターデNeuroImagerieデ·ルシェルシュ - CENIR、パリ、フランス)感謝したいとブライスTiret(センタールシェルシュドゥ研究所UniversiatireデGériatrie(CRIUGM)、モントリオール、カナダ、兵站àL'管理に関する法atomiqueらAUXエネルギー代替処理ツールを開発するための(CEA)、パリ、フランス)、エドワード·J·アウエルバッハ(磁気共鳴研究放射線科、ミネソタ大学センター、米国)。 MEGA-PRESSとFASTESTMAP配列が開発されましたエドワード·J·アウエルバッハとマウゴジャータMarjańskaよるとC2P契約に基づいてミネソタ大学から提供された。

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    DC-stimulator plus NeuroConn 30DCS01E MR compatible device
    NuPrep preparation gel Weaver and Co. #10-61
    Ten20 conductive paste Weaver and Co. #10-20-4
    Electrode prepping pad Grass technologies MD0017 70% isopropyl alcohol and pumice
    Saline solution Local drugstore sample 0.9% sodium chloride
    Non permanent hydro-marker Sharpie SHPE20WH
    SYNGO MR VB17 Siemens AG MRI software
    MAGNETOM Trio A Tim System Siemens AG MRI scanner version
    Matlab 2013a (Version 8.1) MathWorks Inc processing and analysis software
    LCModel 6.3 LC MODEL inc see: s-provencher.com

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

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