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.
अभी हाल तक, केवल सतही, दोहराव transcranial चुंबकीय उत्तेजना (rTMS) इस तरह के परिपत्र, आंकड़ा 8, या डबल शंकु कॉयल के रूप में कॉयल, उपलब्ध थे। हालांकि उन कॉयल आसानी से विभिन्न विकारों में बदल मस्तिष्क की गतिविधियों को निशाना बनाने की खोपड़ी के ऊपर कहीं भी ले जाया जा सकता है, उनकी बिजली क्षेत्र के क्षय काफी तेजी से किया गया था। यह तेजी से क्षय उनकी प्रभावकारिता सीमित है और उन्हें उन मामलों में जहां गहरी उत्तेजना आवश्यक है में उपयोग के लिए अव्यावहारिक बना उच्च उत्तेजक उत्पादन है कि खतरनाक और मरीज को दर्द हो सकता है की आवश्यकता है के बाद से। इसके अलावा, चित्रा-8 और डबल शंकु कॉयल की focality वास्तव में न्यूरो नेविगेशन की आवश्यकता है, खासकर अगर एक निश्चित है कि वे सही संरचनात्मक लक्ष्य 1, 2, 3 प्रभावित कर रहे हैं होना चाहता है।
हाल के वर्षों में, rTMS के नैदानिक इस्तेमाल की वजह से दो कारकों प्रगति की है। पहली मज़ा के क्षेत्र में प्रगति हैctional न्यूरोइमेजिंग, मनोरोग और स्नायविक लक्षण और विकारों के लिए सार्थक और विशिष्ट लक्ष्यों को स्पष्ट neuroanatomical। दूसरी जैव अभियांत्रिकी के क्षेत्र में प्रगति कि बहुत लंबे समय में गैर इनवेसिव, सहनीय, उच्च आवृत्ति गहरी मस्तिष्क क्षेत्रों के लिए विशेष रूप से डिजाइन dTMS एच कॉयल 4, 5 के साथ उत्तेजना का वितरण सक्षम है और ठंडा प्रौद्योगिकियों (ट्रेनों परिणाम के बीच लंबे समय तक ठंडा समय में सुधार हुआ है उपचार सत्रों)। साथ में, इन घटनाओं लक्ष्य है कि एक विशिष्ट लक्षण या हालत के लिए पहचान की गई की एक किस्म में रोग मस्तिष्क की गतिविधियों के लंबे समय तक सामान्य बनाने की अनुमति है। इन अग्रिमों का संयोजन बहुत चिकित्सक के पिटारे में फैलता है, मनोरोग और तंत्रिका विज्ञान के अभ्यास से बदल रहा है, क्योंकि यह एक सुरक्षित और कारगर तरीका भी दवा प्रतिरोधी रोगियों का इलाज करने के लिए प्रदान करता है।
वहाँ चौदह अलग एच कॉयल विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्रों को लक्षित करने के लिए तैयार हैं, और वे avai हैंअनुसंधान के लिए या अलग अलग देशों में नैदानिक इस्तेमाल के लिए सक्षम। हालांकि, केवल एच 1 कुंडल वाणिज्यिक उपयोग के लिए एफडीए को मंजूरी दे दी है, और इसलिए, विभिन्न एच कॉयल के अलावा, यह रोगियों के लिए सबसे सुलभ कुंडल है। इस वजह से, यह महत्वपूर्ण है कि चिकित्सकों के वैकल्पिक प्रोटोकॉल है कि एच 1 तार का उपयोग प्रशासित किया जा सकता है और कैसे प्रत्येक अपने दुर्दम्य रोगियों के लाभ के लिए इस्तेमाल किया जा सकता से परिचित होने के लिए। यह अर्हता प्राप्त करने के लक्षणों के लिए बेहतर से डिजाइन एच कॉयल कि बाईं DLPFC को निशाना बनाने से क्रमशः समाप्त नहीं किया जा सकता देखते हैं कि महत्वपूर्ण है। हालांकि, बाद से एच 1 कुंडल वर्तमान में सबसे आसानी से उपलब्ध एच-तार है, इस पत्र कैसे यह एक ऑफ फैशन लेबल में उचित स्थिति के लिए समझाने के लिए करना है।
प्रोटोकॉल के भीतर महत्वपूर्ण कदम
किसी भी dTMS प्रोटोकॉल का सबसे महत्वपूर्ण घटक मीट्रिक टन का सही माप है। मीट्रिक टन आवश्यक और सुरक्षित व्यक्तिगत खुराक या उत्तेजक तीव्रता निर्धारित करता है मरीज का इलाज करने के लिए। एक मरीज की मीट्रिक टन गलत तरीके से उनके वास्तविक मीट्रिक टन से अधिक पर मापा जाता है, तो वे एक उच्च तीव्रता उपचार हो रही है, मरीज की जब्ती खतरा बढ़ खत्म हो जाएगा। इसी तरह, अगर मरीज को एक खुराक की बहुत कम प्राप्त करता है (उदाहरण के लिए, के बजाय अवसाद के लिए इलाज के दौरान 120% मीट्रिक टन की 110%), वे छूट में नहीं जाना होगा। यह भी जरूरी है कि कुंडल है कि इस्तेमाल किया जा रहा है की घटक क्षेत्र से एक को प्रोत्साहित करने की कोशिश कर रहा है पर सिर पर तैनात है। जब बाएं पीएफसी उत्तेजक, हेलमेट की वाम मोर्चा आधे से तारों खोपड़ी बाईं पीएफसी overlying छू होना चाहिए; वहाँ हेलमेट और खोपड़ी के दाहिने हिस्से के बीच अंतरिक्ष के कई सेंटीमीटर हो सकता है। जब सही उत्तेजकपीएफसी, हेलमेट के ठीक सामने आधा खोपड़ी सही पीएफसी overlying छू होना चाहिए, और वहाँ शायद हेलमेट और खोपड़ी के बाईं ओर बीच में एक जगह होगी। जब mPFC उत्तेजक, हेलमेट के सामने माथे के शीर्ष पर नीचे धक्का दे दिया जाना चाहिए। कुंडली के पक्ष तार की पीठ में एक drawstring कस द्वारा करीब एक साथ लाया जा सकता है।
संशोधन और समस्या निवारण
नैदानिक अभ्यास में सबसे आम संशोधनों कुंडली के झुकाव के लिए समायोजन कर रहे हैं यह आराम करने के कारण पीएफसी खत्म हो गया है, और एम सी से कुंडल, सिर आकार में बदलाव की वजह से की दूरी में मतभेद है। एक मरीज अवसाद के लिए छोड़ दिया पीएफसी प्रोटोकॉल के दौरान बहुत ज्यादा सही अस्थायी उत्तेजना महसूस होता है, तो हेलमेट सममित स्थिति की ओर झुका जा सकता है। इसके अलावा, यदि एम सी से कुंडल को आगे बढ़ाने 6 सेमी मरीज की भौहें नीचे हेलमेट के सामने रखता है, हेलमेट पीछे समायोजित किया जाना चाहिए।अगर वहाँ आराम कर रहा मीट्रिक टन ढूँढने में कठिनाई है, पहला कदम सक्रिय मीट्रिक टन है, जो हमेशा कम है खोजने के लिए होना चाहिए।
तकनीक की सीमाएं
उत्तेजना प्रमुख अवसाद के अपवाद के साथ, 1 टेबल में सूचीबद्ध प्रोटोकॉल, अंतिम से दूर हैं। यहां तक कि अवसाद प्रोटोकॉल इष्टतम नहीं हो सकता। इन संभावित प्रोटोकॉल है कि विशिष्ट प्रयोग के समय पर उपलब्ध जानकारी के अनुसार कल्पना की थी रहे हैं, और जब वे उन संरचनात्मक क्षेत्रों में उपयोग किया गया है, वे सफल रहे थे। जैसे समय बीतता है, प्रोटोकॉल मस्तिष्क नेटवर्क है कि विशिष्ट तंत्रिकाविकृति विज्ञान में शामिल है, dTMS क्षेत्र वितरण, कार्रवाई की व्यवस्था, इष्टतम मानकों, सुरक्षा डाटा, डिवाइस स्थायित्व डेटा, और अधिक के प्रकाशन के संबंध में ज्ञान के संचय के कारण सुधार किया जा सकता और बड़े मामले श्रृंखला। इसके अलावा, अगर एक एक बहुत फोकल, विशिष्ट लक्ष्य को प्रोत्साहित करना चाहता था, यह एक उचित तार होगा। इस तरह के एक लक्ष्य के लिए, चigure-8 कुंडल, जो कोर्टेक्स सतह पर बहुत फोकल और सतही क्षेत्रों को उत्तेजित करता है, बेहतर अनुकूल होगा। हालांकि, बाद आंकड़ा -8 का तार द्वारा उत्तेजना इतनी फोकल है, यह आसानी से मूड विकारों के लिए प्रासंगिक महत्वपूर्ण DLPFC संरचनाओं को याद कर सकते हैं। दरअसल, सरल 5 सेमी शासन के साथ यह आंकड़ा -8 भी पीएफसी 1, 29 के बाहर स्थित हो सकता है। इसके अलावा, हाल के अध्ययनों से संकेत subgenual सिंगुलेट करने के लिए व्यापक कनेक्शन के साथ प्रीफ्रंटल cortical क्षेत्रों की उत्तेजना मानक rTMS 2, 3, 30 के एंटी कार्रवाई के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है। चूंकि इन क्षेत्रों के कोर्टेक्स का सही स्थान व्यक्तियों 3 के बीच बहुत भिन्न होता है, इष्टतम उत्तेजना लक्ष्यों को आसानी से एक आंकड़ा -8 तार के साथ याद किया जा सकता है। आदेश में इस समस्या का उपाय करने के लिए, चिकित्सक एक fMRI है करने के लिए मरीज को भेजना होगा और न्यूरो नेविगेशन का उपयोग करना चाहिए। सभी एचटीएमएलई समस्याओं, एच 1 के साथ ही नहीं उठता क्योंकि इसकी व्यापक क्षेत्र में सभी प्रासंगिक पीएफसी लक्ष्यों को उत्तेजित करता है।
मौजूदा / वैकल्पिक तरीकों के संबंध में तकनीक का महत्व
एच 1 dTMS कुंडल नवीनतम कुंडल rTMS क्षेत्र में प्रवेश करने के लिए है। यह व्यापक रूप से अपनी उच्च प्रभावकारिता और उपचार प्रतिरोधी अवसाद, अपनी छोटी उपचार समय के साथ रोगियों के लिए सहनशीलता, और मीट्रिक टन निर्धारित करने में अपने आसानी के कारण मनोचिकित्सकों द्वारा अपनाया गया है। इन सब के सब आंकड़ा -8 कॉयल से न्यूरोनल ऊतक का एक बहुत गहरी और बड़ी मात्रा में प्रोत्साहित करने के लिए एच 1 की क्षमता का कार्य कर रहे हैं। हालांकि, इस तथ्य का तार एक हेलमेट में है और आंखों को दिखाई नहीं है अपने इच्छित लक्ष्य लगभग विधर्म से कुंडल चलती का विचार करता है। इसके अतिरिक्त, कठिन बाहरी हेलमेट भूल जाते हैं कि एच-कॉयल का एक महत्वपूर्ण पहलू नरम, bendable तांबे के तारों के साथ अपने डिजाइन है चिकित्सकों का कारण बनता है। कुंडली के आधार न्यूरोनल फाइबर कि एक चाहते हैं के पास खोपड़ी से सटे होने का मतलब हैरों को प्रोत्साहित करने के लिए। यह चिकित्सकों जो dTMS कॉयल के डिजाइन को समझने के लिए कई वर्षों में गणित और भौतिकी के लिए नहीं लिया है धारणात्मक मुश्किल है।
चित्रा-8 कॉयल समझने के लिए आसान है, पूरी तरह से दिखाई दे रहे हैं, और उनके प्रभाव बहुत फोकल हैं। चिकित्सकों और अधिक आरामदायक उन्हें स्थान से स्थान पर बढ़ रहे हैं। इसके अतिरिक्त, वे कई वर्षों के लिए उपयोग में किया गया है, और वहाँ अधिक प्रकाशनों बंद लेबल की स्थिति के लिए उनके उपयोग का वर्णन कर रहे हैं। हालांकि, इस प्रोटोकॉल है कि यहाँ या एक उपन्यास फैशन में समीक्षा की गई के अनुसार DLPFC बाहर लक्ष्य के लिए एच 1 कुंडली के आवेदन को हतोत्साहित नहीं करना चाहिए।
डिवाइस के संभावित प्रभाव की एक माप के रूप में बिजली के क्षेत्र चित्र के बारे में, बिजली के क्षेत्र चित्र के वैकल्पिक तरीकों से अधिक लाभ एक नमकीन घोल से भरे सिर मॉडल से मापा जाता है। कुछ जांचकर्ताओं गणना या एक गोलाकार सिर मॉडल का उपयोग कर प्रेरित क्षेत्रों मॉडलिंग, w हैhich कम सटीक 31, 32, 33, 34 है। एक वास्तविक के आकार का सिर नमक से भरे मॉडल में मापने वास्तविक कुंडली के प्रेरित क्षेत्र किसी भी गणितीय मॉडल की तुलना में अधिक प्रतिनिधि है, लेकिन यह पूरी तरह से सही नहीं है 35। हाल ही में, जांचकर्ताओं anatomically सही आभासी ऊतक 34, 36, 37, 38 में बिजली क्षेत्र मॉडलिंग की है। अधिक सटीक बिजली के क्षेत्र आरेख एकाधिक रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोड के साथ प्रत्यारोपित शवों से प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन इस प्रयोग अभी तक नहीं किया गया है।
भविष्य अनुप्रयोगों या निर्देश के बाद इस तकनीक के माहिर
कुंडल आरेख और बिजली के क्षेत्र आरेख की समीक्षा की अवधारणा को समझने के बाद अलग Anat को लागू करने के लिए कुंडलीomical लक्ष्यों, विभिन्न एच कॉयल और विकारों क्या पहले से ही संभव लक्ष्य और उत्तेजना के मापदंडों के संबंध में साहित्य में जाना जाता है के आधार पर एक ही प्रक्रिया का उपयोग करें। उदाहरण के लिए, H7 कुंडल ओसीडी के उपचार के लिए mPFC और पूर्वकाल सिंगुलेट प्रांतस्था (एसीसी) पर रखा जा करने के लिए बनाया गया है। H7 कुंडल फीट की मधुमेह न्युरोपटी के उपचार के लिए और हल्के संज्ञानात्मक हानि में precuneus की उत्तेजना के लिए पीछे पार्श्विका प्रांतस्था (पीपीसी) पर औसत दर्जे का एम सी पर रखा जा सकता है।
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 |