The H1 deep transcranial magnetic stimulation coil is FDA-cleared for the treatment of depression. We demonstrate how to utilize the H1 for other conditions, such as auditory hallucinations and PTSD, by moving the helmet to different locations over the subject’s skull.
Deep transcranial magnetic stimulation (dTMS) is a relatively new technique that uses different coils for the treatment of different neuropathologies. The coils are made of soft copper windings in multiple planes that lie adjacent to the skull. They are located within a special helmet so that their magnetic fields combine and improve depth penetration. The H1 dTMS coil is designed to stimulate bilateral prefrontal cortices with greater effective stimulation over the left than the right. By positioning the left side of the coil close to the left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), the H1 coil was used in a multisite study, leading to FDA approval for treatment-resistant depression. In this same position, the H1 coil was also explored as a possible treatment for negative symptoms of schizophrenia, bipolar depression, and migraine. When moved to different positions over the subject’s skull, the H1 coil was also explored as a possible treatment for other conditions. Such manipulation of the H1 coil was demonstrated for PTSD and alcohol dependence by positioning it over the medial prefrontal cortex (mPFC), for anxiety by positioning it over the right prefrontal cortex (rPFC), for auditory hallucinations and tinnitus by positioning it over the temporoparietal junction (TPJ), and for Parkinson’s and fatigue from multiple sclerosis (MS) by positioning it over the motor cortex (MC) and PFC. Corresponding electrical field diagrams measured with an oscilloscope through a saline-filled head are included.
Hasta hace poco, estimulación magnética (rTMS) bobinas transcraneal repetitiva solamente superficiales, tales como las circulares, las bobinas en forma de 8, o de doble cono, estaban disponibles. A pesar de esas bobinas fácilmente se podían mover en cualquier lugar sobre el cráneo para orientar la actividad cerebral alterada en diferentes trastornos, la decadencia de sus campos eléctricos era bastante rápida. Este decaimiento rápido limita su eficacia y hace poco prácticos para su uso en los casos en los que es necesaria la estimulación profunda, ya que la alta salida del estimulador que se requiere puede ser peligroso y doloroso para el paciente. Por otra parte, la focalidad de bobinas en forma de 8 y de doble cono verdaderamente requiere neuro-navegación, especialmente si uno quiere estar seguro de que están afectando el objetivo correcto anatómica 1, 2, 3.
En los últimos años, el uso clínico de rTMS ha progresado debido a dos factores. La primera es los avances en la diversiónneuroimagen ficticia, clarificando objetivos neuroanatómicas significativa y específica para los síntomas y trastornos psiquiátricos y neurológicos. El segundo es los avances en la bioingeniería que permitieron la entrega de la no-invasivo, tolerable, la estimulación de alta frecuencia a las regiones profundas del cerebro con los DTM diseñados específicamente-H-bobinas 4, 5 y mejores tecnologías de refrigeración de tiempo (tiempo de enfriamiento entre los resultados de los trenes de muy larga sesiones de tratamiento). Juntos, estos desarrollos permiten la normalización a largo plazo de la actividad cerebral patológico en una variedad de objetivos que se identificaron para un síntoma o condición específica. La combinación de estos avances amplía enormemente la caja de herramientas del médico, el cambio de la práctica de la psiquiatría y la neurología, ya que proporciona una forma segura y eficaz para el tratamiento de los pacientes, incluso resistentes a los medicamentos.
Hay catorce diferentes-H bobinas destinadas a orientar regiones específicas del cerebro, y son AvaIlable para la investigación o para uso clínico en diferentes países. Sin embargo, sólo la bobina de H1 está aprobado por la FDA para uso comercial, y por lo tanto, entre los diferentes H-bobinas, es la bobina más accesible para los pacientes. Debido a esto, es importante que los médicos estén familiarizados con los protocolos alternativos que se pueden administrar utilizando la bobina H1 y cómo cada uno puede ser utilizada en beneficio de sus pacientes refractarios. Es importante matizar que hay mejor diseñados H-coils para síntomas que no pueden ser aliviados por la orientación del córtex prefrontal dorsolateral izquierda. Sin embargo, ya que la bobina H1 es actualmente la H-bobina más fácilmente disponible, este documento pretende explicar cómo posicionar adecuadamente de una manera fuera de la etiqueta.
Los pasos críticos dentro del protocolo
El componente más importante de cualquier protocolo de los DTM es la medida correcta de la MT. El MT determina la dosificación individualizada o intensidad estimulador necesario y seguro para tratar al paciente. Si MT de un paciente se mide de forma incorrecta en el más alto que su MT real, van a terminar recibiendo un tratamiento de mayor intensidad, lo que aumenta el riesgo de convulsiones del paciente. Del mismo modo, si el paciente recibe demasiado bajo de una dosis (por ejemplo, el 110% de la MT en lugar de 120% durante el tratamiento para la depresión), no van a entrar en remisión. También es imprescindible que el componente de la bobina que se utiliza se coloca en la cabeza de la región uno está tratando de estimular. Al estimular el PFC izquierda, los cables de la mitad delantera izquierda del casco debe estar tocando el cráneo que cubre el PFC izquierda; puede haber varios centímetros de espacio entre el lado derecho del casco y el cráneo. Cuando la estimulación de la derechaPFC, la mitad delantera derecha del casco debe estar tocando el cráneo que cubre el PFC derecha, y es probable que haya un espacio entre el lado izquierdo del casco y el cráneo. Cuando la estimulación de la mPFC, la parte frontal del casco debe ser empujado hacia abajo sobre la parte superior de la frente. Los lados de la bobina pueden ser llevados más cerca juntos apretando un cordón en la parte posterior de la bobina.
Modificaciones y solución de problemas
Las modificaciones más comunes en la práctica clínica son ajustes a la inclinación de la bobina mientras está sobre el PFC, debido a la comodidad, y las diferencias en la distancia de la bobina de la MC, causada por variaciones de tamaño de la cabeza. Si un paciente se siente la estimulación temporal demasiado en este PFC durante el protocolo de izquierda para la depresión, el casco se puede inclinar hacia la posición simétrica. Además, si el avance de la bobina 6 cm de la MC pone la parte delantera del casco por debajo de las cejas del paciente, el casco debe ajustarse posteriormente.Si hay dificultad en encontrar el MT en reposo, el primer paso debe ser encontrar el MT activa, que es siempre inferior.
Las limitaciones de la técnica
Los protocolos de estimulación listados en la Tabla 1, con la excepción de la depresión mayor, están lejos de final. Incluso el protocolo de la depresión puede no ser óptima. Estos son los posibles protocolos que fueron concebidos de acuerdo con el conocimiento disponible en el momento del experimento específico, y cuando se utilizaron más de estas regiones anatómicas, tuvieron éxito. A medida que pasa el tiempo, los protocolos se pueden mejorar debido a la acumulación de conocimientos en relación con la red cerebral que está implicado en la neuropatología específica, la distribución de los DTM de campo, mecanismo de acción, los parámetros óptimos, los datos de seguridad, los datos de durabilidad del dispositivo, y la publicación de más y más grandes series de casos. Además, si uno quería estimular un objetivo muy focal, específico, esto no sería una bobina adecuada. Para tal objetivo, el figura-8 bobina, que estimula regiones muy focales y superficiales en la superficie de la corteza, sería más adecuado. Sin embargo, dado que la estimulación por la bobina en forma de 8 es tan focal, se puede perder fácilmente estructuras CPFDL importantes relevantes para los trastornos del estado de ánimo. De hecho, con la simple regla de 5 cm, la figura-8 puede incluso estar ubicado fuera del PFC 1, 29. Por otra parte, estudios recientes sugieren que la estimulación de las regiones corticales prefrontales con extensas conexiones con la corteza cingulada subgenual puede ser crucial para la acción antidepresiva de la estimulación magnética transcraneal repetitiva estándar 2, 3, 30. Dado que la ubicación exacta de estas regiones de la corteza varía mucho entre los individuos 3, los objetivos de estimulación óptima pueden ser fácilmente perdido con una bobina en forma de 8. Con el fin de remediar este problema, el médico debe enviar al paciente a tener una fMRI y debe utilizar neuro-navegación. todos los thesProblemas con el correo no surgen con el H1, ya que su amplio campo estimula todos los objetivos pertinentes de PFC.
Importancia de la técnica con respecto a los métodos existentes / alternativos
La bobina H1 DTM de la bobina es más nuevo para entrar en el campo de la rTMS. Ha sido ampliamente adoptado por los psiquiatras debido a su alta eficacia y tolerabilidad para los pacientes con depresión resistente al tratamiento, su corto tiempo de tratamiento, y su facilidad en la determinación de la MT. Todos estos son funciones de la capacidad de la H1 para estimular un volumen mucho más profundo y más grande de tejido neuronal que en forma de 8 bobinas. Sin embargo, el hecho de que la bobina está en un casco y no es visible para el ojo hace que la idea de trasladar la bobina del objetivo original casi herético. Además, el casco duro externo hace que los médicos que olvidar que un aspecto clave de las bobinas-H es su diseño con cables de cobre suave y flexible. La base de la bobina está destinada a ser adyacente al cráneo cerca de las fibras neuronales que uno quieres para estimular. Es conceptualmente difícil para los médicos que no han tomado las matemáticas y la física en muchos años para comprender el diseño de las bobinas DTM.
En forma de 8 bobinas son más fáciles de entender, completamente visible, y sus efectos son muy focal. Los clínicos son mucho más cómodo que se muevan de un lugar a. Además, han estado en uso durante muchos años más, y hay más publicaciones que describen su uso para condiciones off-label. Sin embargo, esto no debe desalentar la aplicación de la bobina de H1 a objetivos fuera del córtex prefrontal dorsolateral de acuerdo con los protocolos que se revisaron aquí o de una manera novedosa.
En cuanto a los diagramas de campo eléctrico como una medida de los efectos potenciales del dispositivo, los diagramas de campo eléctrico medido a partir de un modelo de cabeza lleno de solución salina tienen ventajas sobre los métodos alternativos. Algunos investigadores han calculado o modelado los campos inducidos mediante un modelo de cabeza esférica, which es menos precisa 31, 32, 33, 34. La medición de la campo inducido de la bobina real en un modelo de la cabeza de forma realista en forma de llenado con solución salina es más representativo que cualquier modelo matemático, pero no es completamente precisa 35. Recientemente, los investigadores han modelado los campos eléctricos en el tejido virtuales anatómicamente correcta 34, 36, 37, 38. diagramas de campo eléctrico más precisas se pueden obtener a partir de cadáveres implantados con múltiples electrodos de registro, pero este experimento aún no se ha hecho.
Las aplicaciones futuras o direcciones después de dominar esta técnica
Después de entender el concepto de revisar el diagrama de la bobina y el diagrama de campo eléctrico para aplicar la bobina para diferentes anatomical objetivos, utilizan el mismo procedimiento para las diferentes bobinas-H y trastornos en base a lo que ya se conoce en la literatura con respecto a los posibles objetivos y parámetros de estimulación. Por ejemplo, la bobina H7 está diseñado para ser colocado sobre la corteza cingulada anterior y mPFC (ACC) para el tratamiento de OCD. La bobina H7 se puede colocar sobre el medial MC para el tratamiento de la neuropatía diabética de los pies y sobre la corteza parietal posterior (PPC) para la estimulación de la precuneus en el deterioro cognitivo leve.
The authors have nothing to disclose.
The authors wish to thank Elyssa Sisko and Bella Tendler for manuscript review and editing.
dTMS System | Includes H1 coil, positioning arm, cart,stimulator, cooling system | ||
Patient Caps | Brainsway | Includes blue caps with rulers | |
Ear plugs | Rated to 30dB |