Onun 4×1-halkası montaj ile yüksek çözünürlüklü transkranial doğru akım uyarımı (HD-TEKMER), artan focality geleneksel TEKMER olan nöromodülatör etkileri hem birleştiren bir non-invaziv beyin stimülasyonu tekniktir. Bu makalede, 4×1 HD-TEKMER, ve güvenli ve etkili uyarılması için gerekli olan hususlar kullanımı sistematik bir kanıtıdır.
Yüksek çözünürlüklü transkranial doğru akım uyarımı (HD-TEKMER) son zamanlarda yerine daha büyük, küçük "yüksek çözünürlüklü" elektrot dizileri kullanarak beyne akım teslim doğruluğunu artıran bir invaziv olmayan beyin stimülasyonu yaklaşım olarak geliştirilmiştir pedi- geleneksel TEKMER elektrotlar. Hedefleme önceden tespit edilmiş bir konfigürasyonda yerleştirilmiş elektrotlar enerji ile elde edilir. Bunlardan biri, 4×1 halka yapılandırmasıdır. Bu yaklaşımda, hedef kortikal bölge örten bir merkez halka elektrot (anot veya katot) stimülasyon alanında sınırlamak yardımcı dört geri dönüş elektrotları ile çevrilidir. 4×1-ring HD-TEKMER teslim sağlıklı hem hastaların hem de önemli nörofizyolojik ve klinik etkilerini başlatma yeteneğine sahiptir. Bunun yanında tolere kadar yirmi dakika için 2.0 miliamper gibi yüksek yoğunluğu kullanarak çalışmalarla desteklenmektedir.
4×1 HD-TEKMER performans basit olsa dam, doğru elektrot konumlandırma doğru hedef kortikal bölgelerde teşvik ve nöromodülatör etkileri uygulamak için önemlidir. Özellikle HD-TEKMER için test edilmiştir elektrotlar ve donanım kullanımı güvenlik ve tolere için önemlidir. 4×1 HD-TEKMER en çok yayınlanmış çalışmaların özellikle ağrı ile ilgili sonuçlar için, primer motor korteks (M1) hedeflediğiniz göz önüne alındığında, bu makalenin amacı sistematik olarak M1 uyarılması için kullanılması, hem de alınması gereken hususlar açıklamaktır Güvenli ve etkili bir stimülasyon. Ancak, burada açıklanan yöntemler diğer HD-TEKMER yapılandırmaları ve kortikal hedefler için adapte edilebilir.
Transkraniyal akım stimülasyonu (TEKMER) nöronal istirahat membran potansiyeli değiştirme yeteneğine sahip bir invazif olmayan beyin uyarımı teknik ve spontan nöronal ateşleme seviyesinin stimülasyon alanında hem de, endojen μ-opioid sistem 2 de dahil olmak üzere birbirine bağlı sinir ağları 1 dir, ve böylece modüle kortikal uyarılma. Düşük maliyetli, basit bir uygulama ve taşınabilirlik ile birlikte TEKMER olan nöromodülatör etkileri, ayarlar çok çeşitli son on yıl içinde geniş kullanımına yol açmıştır. Bu nörofizyolojik çalışmalar, bilişsel ve davranışsal müdahaleler ve kronik ağrı, depresyon, migren, inme, Parkinson hastalığı ve kulak çınlaması 3 gibi bozukluklar değerlendirilmesi hasta çalışmalar dahil ettik. Ancak, doğru akım teslim (DC) betwee bulunan serebral korteksin oldukça geniş alanlarda teşvik en sık 25-35 cm 2 arasında büyük yastıkları, kullanılarak yapılırN, anot ve katot 4. Bu nedenle, komşu anatomik alanlarında uyarılması ile ilgili olmayan bir hedef kortikal bölgelerinde, fokal uyarım bu teknikle elde etmek zordur. Çeşitli yaklaşımlar arası elektrot mesafesi 5 değişen ve artan / azaltmak / elektrot 6 altında kortikal bölgelerde modülasyon artırmak için ped boyutu azaltarak akım "şekil" için araştırılmıştır. Bununla birlikte, daha fazla hedef akım için çaba elektrotlar 7,8 arasında akımın şant kaçınarak ilgi kalır.
High-Definition (HD)-TEKMER küçük dizileri, özel olarak tasarlanmış elektrotlar 9 kullanan yeni geliştirilmiş bir müdahaledir. Farklı konfigürasyonlarda hedefler 10 uyarılması geliştirmek için modifiye edilebilir, hangi test edilmiştir. Bunlar arasında 4×1-halka yapılandırma, çevrili hedef kortikal bölge örten bir merkez elektrodu kullanan bir kurgudur4 dört geri dönüş elektrotları ile. Merkez elektrot anot veya katot ya da stimülasyon polarite tanımlar ve dönüş elektrotların yarıçapı heyecanlanma modülasyon geçiren alanı sınırlandırmak. Beyin modelleme çalışmaları, geleneksel TEKMER 4 standart uçlu montaj ile karşılaştırıldığında 4×1 HD-TEKMER konfigürasyonu kullanılarak kortekste yapılan modülasyon bölgenin daha kısıtlı olduğunu göstermektedir. Dahası, onun focality doku (modelleme) parametreleri 11 sağlamdır. Odak mevcut teslim 12 teyit 4×1-halka transkranial elektrik stimülasyonu kullanarak klinik nörofizyolojik çalışmalar.
Bu müdahalenin potansiyel uygulamaları geleneksel TEKMER bu benzer. Geleneksel TEKMER 14 tarafından uyarılan tarafından bu dayanmak olabilir primer motor korteks (M1) kortikal uyarılma 13 rapor değişiklikleri ve sonrası etkileri üzerinde 4×1-ring HD-TEKMER Davranış ve nörofizyolojik çalışmalar. 2.0 miliamper (mA) gibi yüksek yoğunlukları kadar yirmi dakika için teslim edildiğinde 4×1-ring HD-TEKMER kullanarak Mevcut çalışmalar sağlıklı birey 13-15 ve hastalar 16 hem de dayanıklılığında destek. HD-TEKMER iyi tolere edilmesine rağmen, sadece cihazları ve özellikle bu amaç için test edilmiştir elektrot kullanımı için önemlidir.
Bu çalışmanın amacı, bu HD-TEKMER için 4×1 halka elektrotların kullanımı sistematik bir gösterim temin etmektir. Farklı klinik araştırma ortamlarda kullanılan en yaygın montaj olduğu gibi M1 uyarılması, seçildi. Bununla birlikte, açıklanan yöntemler gibi Dorsolateral prefrontal korteks (DLPFK) gibi diğer beyin bölgelerinde hedeflenmesi için adapte edilebilir. Burada gösterildiği gibi, doğru elektrot konumlandırma doğru hedef kortikal bölgeleri teşvik etmek amacıyla gerçekleştirmek için basit ama önemlidir. Bu gösteri gelecekte HD-TEKMER ve titizlik desteklemek ve artırmak için katkıda umuyoruzBu roman müdahale mekanizmaları ve uygulamaları hakkında daha fazla kanıt sağlayacaktır denemeler,.
Kritik Adımlar
Işlemine başlamadan önce kontrol edilmesi Yönleri
Stimülasyon başlamadan önce, araştırmacılar katılımcı HD-TEKMER için bir kontrendikasyon olduğundan emin olun. Tablo 1 dikkate alınması gereken bazı önemli hususlar listeler ve şiddetli baş metalik implantlar veya cihazların varlığı da dahil olmak üzere en önemli kontrendikasyonları, özetler beyin yaralanma veya önemli deri lezyonları. Elektrot yerleştirme için hazırlarken araştırmacı 4×1-halka çevresi içinde ikinci varlığı için incelemek gerekir. Bu lezyonlar varsa biz tekniğin uygulama önermiyoruz. Bu makalede gösterilen HD elektrotlar ve muhafazaları kullanırken deri lezyonları bildirilmemiştir olsa, bu önemlidir, deri hasarı ove yapılan özellikle, geleneksel TEKMER 3 çeşitli ardışık seans doğumdan sonra bildirilmiştir14 gün 25 ra dönemi.
Metalik implantlar veya kafatası veya beyin parankimi kusurların varlığı önemli ölçüde akım 17,26 ve amaçlanan dışında kortikal bölgelerin uyarılması sonucu değiştirebilirsiniz. Güvenlik nedeniyle, uyarma implante tıbbi cihazlar olan hastalarda kaçınılmalıdır. Çalışma özellikle bu şartlar eğitim odaklı sürece göreceli kontrendikasyonlar, bir inme epilepsi veya tarihin varlığı içerir. HD-TEKMER güvenlik veri eksikliği nedeniyle gebe kadınlarda kaçınılmalıdır.
Bu geleneksel TEKMER cihaza 4×1 Çok Kanallı Stimülasyon Adaptörü bağlarken kabloların kutuplarına kontrol etmek büyük önem taşımaktadır. Aksi takdirde katılımcıya stimülasyon türü yanlış teslim neden olabilir. Kablo genellikle kırmızı olabilir "Merkezi" olarak etiketlenmiş emin olun, doğru terminali (anot veya katot) bir şekilde takıldığından.
Operatör de görsel her kullanımdan önce elektroliz ürünlerinin birikimi kanıtı için Ag / AgCl sinterlenmiş halka elektrot incelemek ve endikasyon varsa bunları değiştirmeniz gerekir. Her aktif stimülasyon seansından sonra, elektrokimyasal reaksiyonların ürünleri elektrotların altındaki pürüzlü yüzey üzerine inşa eğilimindedir. Bu nedenle, her bir elektrot, iki aktif stimülasyon oturumları için 4×1 yapılandırma merkezinde bulunması önerilir. Daha sonra, bu döndürülebilir ve dönüş elektrotları biri olarak kullanılabilir. Bir dizi beş elektrodların her iki merkez elektrot olarak görev sonra, bu elektrot, yeni bir set kullanmak tavsiye edilir. Her elektrot etiket ve koordineli bir şekilde döndürmek için kullanım sayısını kaydetmek için basittir. Tolere ek olarak, elektrotların (sınırlı) rotasyonu da eşit olarak bölünmüş olan mevcut bir yüksek empedans durum önlemek için tasarlanmıştır across dört geri dönüş elektrotları. Operatör (gibi adımlar 5,12-5,14 açıklanmıştır) stimülasyon önce temas kalitesini kontrol etmek ve herhangi bir anormal derecede yüksek direnç değerleri gözlenmektedir sağlamaktan sorumludur.
Bu katılımcılar aşırı başlarını taşımak veya yanlışlıkla kabloları çekin ve bunları çıkarmak veya kırmak olduğunu oluşabilir. Bu nedenle, bir yüzeye 4×1 adaptör çıkış kablosu (yani sandalye veya katılımcı giysileri) ile plastik kasa etrafında döngü her kabloya ve bant tavsiye edilir.
Arzu edildiği takdirde, bu potansiyel olarak rahatsız hissi önlemek ve çalışmaya katılanların kör arttırmak için kafa derisi için lokal anestezik eklemek mümkün olabilir. Ancak, deri yanıkları HD-TEKMER bildirilmiştir değil de, orada bu yan etki için küçük teorik risk olabilir ve topikal anestezik kullanımı r katılımcılar engelleyebilir, akılda tutulmalıdırstimülasyon sırasında eporting. Herhangi bir rahatsızlık genellikle hafif olarak bildirilmektedir Bu gösteri, hem de daha önceki çalışmalarda olduğu gibi, biz topikal anestezikler kullanmamışlardır.
Yukarıda belirtildiği gibi, en iyi sonuçlar elde etmek için bu, plastik kaplama sınırlarının ötesine yayılmasını elektrik jel önlemek için çok önemlidir. Aksi takdirde, bir elektrot diğerine akım gücü şant.
Stimülasyon sırasında dikkat edilecek önemli hususlar
Bu çalışmanın tasarımının bir parçası olarak gerekmiyorsa, konu, uyku okuma veya başka uyarılması oturumu sırasında rahatsız edilmemelidir. Bu yoğun bilişsel çaba, sıkıntı ya da uyku, kas aktivasyonu ve kortikal uyarılma değişikliklere yol açan diğer faaliyetleri geleneksel TEKMER 27 değişmiş ve karşı etkilere neden olabilir bildirilmiştir gibi bu önemlidir.
S başlatılması üzerineotuz saniye bir süre içinde timulation ve akım ani başlangıç, cihazdan yan etkileri önlemek için otomatik rampa yukarı akım ve aşağı. Geleneksel TEKMER cihaz akım üreten iken benzer nedenlerle, "pas" ve "Tarama" modları arasında geçiş yok. Bu periyodik olarak uyarılması güvenli bir şekilde devam emin olmak için prosedüre rahat olmadığını konuları sormak için her zaman tavsiye edilir.
Çocuk hastalar dahil olmak üzere duyarlı nüfus, stimülasyon doz ayarlaması gerekebilir.
Işlem sonrası pratik yönlerini
Güvenliği ile ilgili daha fazla kanıt toplamak ve HD-TEKMER etkileri izlemek amacıyla, bu tür her oturum sonrasında katılımcılara teslim edilmelidir Tablo 3 tasvir biri olarak bir olumsuz etkileri anket kullanmanızı öneririz. En yaygın adve varlığı için ekrana emin olunBu rahatsızlık gibi HD-TEKMER ile ilişkili rse etkileri, karıncalanma, kaşıntı ve yanma hissi. Ayrıca, bu verilerin anlamlılık de nicel öznel puanları için sorarak geliştirilebilir. Bu hasta, 1 ila 5, 1 ila 10 arasında, örneğin yan etkilerin yoğunluğu veya şiddeti, bildirmek için sayısal bir ölçekte sahip olarak elde edilebilir. Her sahte oturum sonrası yan etkisi anket sunmak için de önemlidir. Bu, etkin ve plasebo hem uyarılma ile bağlantılı yan etkilerin görülme sıklığını karşılaştırılması için olanak sağlar. Geleneksel TEKMER için, bazı yan etkileri plasebo grubunda 24, bir örnek olarak baş ağrısı daha da sık olduğu bildirilmiştir.
Muhtemel değişiklikler
4×1 HD-TEKMER için, stimülasyon protokolleri farklı hedef yerleri, mevcut polarite ve yoğunluğu, ve halka yarıçapı içeren tasarlanmış olabilir. Genel bir kural olarak, artan 4×1 halka çapı increa olacakse halka 28 altında penetrasyon ve maksimum yoğunluğu derinliği. Tersine, halka yarıçapı azaltarak focality artar ama beyin elektrik alanı neden azalır. Bu nedenle, gösterge başına en uygun dozun daha fazla araştırma garanti edilir.
Bu makalede 4×1 halka HD-TEKMER odaklanmış olmasına rağmen, aynı zamanda dağıtımları diğer elektrod diğerleri arasında, örneğin 4×2 ve 3×3 (çift şerit) gibi kullanılabilir. HD-TEKMER özelleştirme için birçok seçenek sunuyor olsa da, burada açıklandığı gibi elektrotlar, konumlandırma ve hazırlanması için yöntemler, sadece donanım ve özel olarak bu amaç için test edilmiştir aksesuarları kullanarak birlikte takip edilmelidir. Bu HD plastik kasa tasarımı, jel, ve elektrotlar özel dikkat içerir. Örneğin, Ag / AgCl sinterlenmiş halkanın dışında elektrotlar aynı zamanda Ag pelet, Ag / AgCl pelet, Ag / AgCl disk ve kauçuk pelet 9 gibi DC, sunmak için test edilmiştir. Ancak, Ag ve kauçuk pelet elektrotlar iki nedend pH değişiklikleri, sıcaklık ve elektrot potansiyel artışları Ag / AgCl halka ve disk hariç tüm elektrotlar için rapor edilmiştir. Bu nedenle, Ag / AgCl halka elektrot etkili ve güvenli bir yaklaşım olabilir görünüyor. Gelecekte, bu yazıda anlatılan yaklaşımın değişiklikler aynı zamanda transkranial alternatif akım stimülasyonu gibi müdahaleler sunmak için kullanılabilir.
Sınırlamalar
Bu noktada, kortikal uyarılma üzerinde 4×1-ring HD-TEKMER kutup rolü belirsizliğini koruyor. Nörofizyolojik çalışmalar 1.0 mA ve anot 4×1-ring HD-TEKMER 2.0 mA hem sağlıklı kişilerde 13,14 arasında kortikal uyarılma artışa yol açtığını bildirmişlerdir rağmen herhangi bir genelleme yapmadan önce, özel olarak HD-TEKMER çalışmalar ele kanıt daha geniş bir vücut gereklidir yapılabilir. Buna ek olarak, 4×1-halka HD-TEKMER kullanılarak kortikal uyarılma modülasyon etkileri bunların bezelye ulaşan, zaman-bağımlı olabilir dikkat çekicidirstimülasyon sonunda değil, hemen sonra birkaç dakika 14,16 k. Bu nedenle, müdahale sonrasında farklı zaman puan üzerinden sıralı değerlendirmeler doğru sonuçlar elde etmek için gerekli olabilir.
The authors have nothing to disclose.
Yazarlar bu video için gönüllü için, editoryal yardım için Alexandre Venturi Kayleen Weaver teşekkür, bu makalede kullanılan isimlerinden biri ve bu işi yapmak için verilen destek için Wallace H. Coulter Vakfı sağlamak için Dennis Truong. MS Volz Deutsche Schmerzgesellschaft eV [Ağrı Çalışmaları Uluslararası Birliği Alman bölüm (IASP)] bir doktora burs tarafından finanse edilmektedir.
Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
One conventional tDCS device (Soterix 1×1 Low-intensity DC Stimulator) | Soterix Medical Inc., New York, NY, USA | 1300A | |
One 4×1 Multichannel Stimulation Adapter | Soterix Medical Inc., New York, NY, USA | 4X1-C2 | |
Four 9V batteries | Many manufacturers available | ||
One modular electroencephalogram recording cap | EASYCAP GmbH, Germany | EASYCAP | |
Five Ag/AgCl sintered ring electrodes | Stens Biofeedback Inc., San Rafael, CA, USA | EL-TP-RNG Sintered | |
Five specially-designed plastic casings and their respective caps | Soterix Medical Inc., New York, NY, USA | ||
One plastic plunger | Soterix Medical Inc., New York, NY, USA | PSYR-5 | |
Cables | Soterix Medical Inc., New York, NY, USA | CSIN-X2 Input Cable, CSOP-D5 Output Cable | |
One measuring tape | Many manufacturers available | ||
One wooden cotton swab | Many manufacturers available | ||
Electrically conductive gel (Sigma Gel) | Parker Laboratories, New Jersey, NJ, USA | 15-25 | |
One 3- or 5-ml syringe | Many manufacturers available | ||
Adhesive tape | Many manufacturers available | ||
Paper towels | Many manufacturers available |