経頭蓋直流電流刺激で電極の位置とモンタージュ

1。材料あなたが必要なすべての材料（ 表1、図1）を持っているか確認してください。 TDCはデバイスがmiliAmpsの範囲内の最大出力と定電流刺激装置などのバッテリ駆動型と関数でなければなりません。一部のデバイスでは、電池は充電することができます。一定の電圧（電圧制御）刺激は、TDCは適切ではありません。パワーデバイスのためにコンセントを使用すると、熱に機能するデバイスが警告なしで電気電流の大きな強度を配信する可能性があると便利なまたは適切ではありません。 TDCはのために使用される電極は、一般的に電解質（塩と液体）で飽和している穴あきスポンジのポケットで囲まれた金属または導電性ゴム電極で構成されています。別の可能性は導電性ゲルとゴム電極を使用することです。金属電極間に直流電流（刺激装置から電子が体8を介して運ばイオンに変換されている場所）の長期経過では、このようなpHの変化など、望ましくない電気化学製品を作り出すことができる。スポンジのポケットには、物理​​的に独立したため、バッファへの電気化学的変化から皮膚を作用することができる。 このような理由から、金属やゴム電極がTDCは中、皮膚上に配置すべきではありません。同様に刺激のユーザーの間にはスポンジ脱水し、動きに対して警戒する必要があります。さらに関連する考慮事項は、TDCは、電極の耐久性と再利用性です。私たちの経験では、電極の極性は、回転、および適切な刺激条件一貫して維持されている場合は特に、ゴムと金属電極を再使用することができる、ということです。電解質の選択は、以下でさらに議論する。経験を動作させるから、それは彼らが最高の電解伝導の溶液を吸収し、均一な皮膚の接触8を提供するように、平らではなく、あまりにも粗いあきスポンジを使用することをお勧めします。 局所麻酔薬を適用する可能性があります。特に短時間の刺激に対して、ランピングが不可能な場合、それは体性感覚知覚とTDCの刺激から生じる不快な感覚を防ぐことがあります。局所麻酔薬の局所適用を使用するためのもう一つの理由は、電流が流れたり、されていない場合は件名が感じていないでしょうし、最適なまばゆいばかりの状況が保証されるので、偽とアクティブTDCは条件間で最高の比較可能性を作成することです。このような状況7の効果が低いかもしれない盲目として大きな強度を使用することを計画するときに、このアプローチは特に脆弱です。感覚/痛みや皮膚刺激が必ずしも相関していないものの、局所麻酔薬の過剰使用は、燃えるような重篤な副作用を隠してしまうかもしれません。 ない局所麻酔薬と導電性ゴム電極、ポケット型穴あきスポンジ、頭の上に置かれた両方を、使用して：このガイドでは、最も典型的なTDCは、疼痛管理のためのセットアップを示しています。 2。測定被験者は、快適に座ったされていることを確認します。 刺激の面積は、頭皮の測定によって検出されます。通常脳波10月20日システムの規則が7を使用されています。刺激のサイトは、実験的なアプローチに依存する。 頂点（ 図2）の局在を検索： イニオンにナジオンの距離を測定し、皮膚マーカーを使用して折り返し点。 ナジオン-鼻の骨の接合部における額と鼻の間の点、（ 図3）。 イニオン-後頭骨の最も顕著な点（ 図3）。 事前に耳の点間の距離を測定し、折り返し点。頂点を見つけるために途中の観光スポットの両方にマークを付けます。 一次運動野、またはM1を検索するには、耳の測定の20％を使用し、耳介のライン（頂点の側に）（ 図4）を介してCzをから、この測定値を使用。このスポットはC3/C4 EEG場所に対応している必要があります。ローカライゼーションのこの方法は、十分な伝統的な大規模な電極のTDCはのfocalityを与えられます。より多くの焦点TDCはの場合は、皮質の局在の他の方法が必要になることがあります。 背外側前頭前野（DLPFC）9,10を見つけるには：一つの実用的な方法は、M1の位置から前方に5センチメートルを測定したり、10月20日EEGシステムを使用することです。これはここに見られるようにF3またはF4 EEG場所、（図5）に対応している必要があります。従来のTDCは電極を使用する場合は刺激部位を決定するこの方法で十分です。より多くの焦点TDCはの場合は、皮質の局在の他の方法は、neuronavigationとして、必要な場合があります。 3。皮膚の準備あらゆるプリ射出炎症、切り傷、または病変の皮膚を検査する – 損傷した皮膚の上と頭蓋骨の病変以上の刺激を避ける。 コンダクタンスを大きくするには、ローション、汚れ、などの兆候を除去するために刺激のサイトから離れて毛を移動し、皮膚の表面をきれいにそれが乾燥することができます。太い髪の被験者の場合、導電性ゲルの使用が必要になる場合があります。 再利用可能な電極を使用する場合は、摩耗のためのゴムのはめ込みとスポンジを点検。摩耗のためのゴムのはめ込みとスポンジを点検。劣化の証拠がある場合は、汚れ成分を捨てて新しい電極を使用してください。 4。位置の電極刺激と皮膚の準備のサイトを見つけた後に、頭囲の周り弾性やゴム製のヘッドストラップのいずれかを配置する必要があります。刺激時の運動を避けるように弾性ヘッドストラップがイニオンの下に配置する必要があります。ゴム紐は​​、非導電性物質（またはそれらが電極として機能する）と非吸収性材料（スポンジから液体を吸収ストラップを避けるため）でなされるべきである。 スポンジの各側は、食塩水に浸漬する必要があります。 35センチメートル2スポンジの場合は、サイドあたりのソリューションの約6 mLのは、（スポンジあたり12 mLの合計）で十分かもしれません。以上の（;だけでなく、乾燥していないなど、良好な電極の接触を持たないように過度に濡れたそこに漏れは水入れてはいけません）スポンジを浸漬しないように注意してください。被験者全体で漏れ流体を避けてください。必要に応じて、より多くのソリューションを追加するために注射器を使用することができます。 低NaCl濃度（15 mM）を持つ電解質溶液が高いNaCl濃度（220 mM）を11,12と、これらのソリューションよりもTDCは中より快適であると認識しているという証拠がある。脱イオン水のイオン強度は、すべての塩化ナトリウム溶液のそれに比べてかなり小さいため、塩化ナトリウムのソリューションと比較して電極との間に、皮膚を流れる電流を運ぶために必要なかなり大きな電圧があります。したがって、これらの濃度でTDCは、快適なとして知覚される可能性が高いとして、140 mMの範囲15mMの中程度のNaCl濃度で溶液の使用を、推奨であり、まだ現在の良好な導通を可能にしながら適度に低い電圧にする必要があります。11ゲル（例えば、脳波などのアプリケーションから適応）の使用も検討されている – 主な制限は、穴あきスポンジの電極を使用するときの結果について実績のある利点なく、セットアップクリーンアップは、次の刺激の増加面倒です。 デバイスにケーブルを接続します。 刺激を前または刺激するために配置電極を接続後に電源が投入される必要がある場合のあなたの刺激のオペレーティングマニュアルを参照してください。すべての刺激を使用して、電極の接続が切断または電流の流れが開始されたときに接続しないでください。 TDCはの効果は（が、これは慣例です。しかし、お使いのデバイスで確認する一般的に、赤のアノード電極を示し、黒または青色のカソード電極を示す）高度に極性の固有なので、接続の極性が正しいことを確認してください。 TDCは（と一般的に、より広く電気刺激）のコンテキストで、常に正の電流が流れるイントロが身体、"カソードは"相対的な負端子を示し、正の電流はその後終了し 、相対正端子を"陽極"示されることに注意してくださいボディ。 はめ込み導電性ゴムのレセプタクルの開口部にしっかりとコネクターのコードのピンを挿入します。 スポンジにはめ込む、導電性ゴムをスライドさせます。ケーブルの絶縁部分は、スポンジポケットの開口部から突出される。はめ込み全体導電性ゴムはスポンジでカバーし、コネクタケーブルのピンのない部分がないことが見えるかをされていることを確認します。 弾性ヘッドストラップ下図のスポンジの電極を配置。これは頭​​皮全体に流れる電流を拡散し、流体のスポンジを消耗するので、過剰な流体がこのプロセス中に頭皮かれらのスポンジから排出されていないことを確認してください。 使用したいモンタージュ電極（ 表2）によると第1弾性ヘッドストラップに第2弾性ヘッドストラップを接続します。他の弾性ヘッドストラップを使用することができます。 第2弾性ヘッドストラップでヘッドの2番目のスポンジの電極を配置。あなたが刺激したいマークされた領域上に配置することを確認してください。 バック番目のデバイスの端子にあるデバイス端子から、一方の電極を介して、身体全体で、第二の電極を通るパス、および、回路を形成している – の全抵抗（電極とボディの抵抗の和）を測定することができます。全体的な抵抗が異常に高い場合、これは不適切な電極のセットアップを示している可能性があります。これは推奨される – – お使いのデバイスの抵抗値を測定した場合指示フィールドは、適切な電極の接触が表示されます。理想的には5kオームの下にインピーダンスを持っていることを目指すべきである。一部のデバイスでは、むしろ抵抗よりもパスの両端の電圧を示している – この場合は抵抗は単にオームの法則を（抵抗は=電圧/電流印加されるかを指定）を使用して計算することができます。多くのデバイスが潜在的に危険を検出するための便利な方法を提供する刺激の過程で抵抗の指標を、提供し続ける状況（このような乾燥電極など）。特定のしきい値を超えて抵抗が増加する場合いくつかのケースでは、デバイスは自動的に刺激を終了するか、刺激強度が低下します。 5。スタートTDCは手順を開始する前に、あらゆる禁忌のためのスクリーンの科目（議論を参照）。 被験者は、手順の間、リラックスした快適な目覚めになります。 TDCは中に現在の皮質活動で制御されていない干渉は避けるべきである。運動皮質領域への刺激のために、それはターゲットエリア、prolonged筋収縮による運動野のmassive活性化に関係のない集中的な認知の努力がTDCは13の効果を廃止することが実証されている。 あなたが強さ、時間、およびご使用のデバイスに該当する場合、偽の条件設定（ 図10）を含む、と刺激したいTDCは刺激装置上で設定を調整します。いくつかの刺激が、電極と皮膚との接触は感電を避けるためになされる前にスイッチをオンする必要があることに注意してください。 今TDCはを開始する。任意の副作用を軽減するには、電流をランプアップして現在のフローを開始します。多くの商用デバイスが自動的にオンとオフ電流をランプアップする機能が含まれています。一つ注意しなければならない点は、被験者が通常の電流を中止した後も地元の感覚を感じ続けることです。 いくつかの科目は、初期のTDCは期間中に不快感が発生する可能性があります。このような場合には電流が適度に被写体が調整として、その後徐々に希望のレベルに戻すまで増加、50％、例えば、一時的な期間のために減少させることもできます。この機能は、使用されているデバイスによって異なる場合があります。 刺激の開始時に、被験者の大半は、そのほとんどの場合、その後フェードアウトわずかな痒みの感覚を、認識されます。同様に、刺激的な回路の急速な変化はすぐに末梢神経発火を誘発するかもしれない。被験者は、目の近くに電極を有する短い網膜閃光のようにそれに気づくことができる。これらの効果は主に治療の開始時と終了時に上下の電流をランプすることで回避できます。これはまた、電流が突然増加または減少されたとき、時々報告さめまいや回転性めまいを防ぐことがあります。7 刺激後は、電流の流れは同様にランプをオフにする必要があります高精細TDCはの注意（HD – TDCは）：電極を有するTDCは小さいし約2cm 2は HD – TDCはと呼ばれ、多くの場合、電極の配列（2つ以上の）を使用して、特定のアプリケーション14の脳を介して電流を導くために。このメソッドは用紙にのみ、従来のTDCは（大きなスポンジの電極を使用して）に焦点を当てて、そしてそれは、HD – TDCは、特定の電極15、皮膚の準備、および刺激装置のハードウェアを必要とすることを強調することが重要です。これは、スポンジの電極14,15の1〜2 mAの電流を使用してTDCは適用することは推奨されません 。 6。手続き後定期的に経頭蓋直流刺激を評価し、長期間にわたってこの技術の安全性を記録するために、それは副作用のアンケートを使用することをお勧めします。 このようなアンケートでは、TDCは関連付けられているすべての可能な副作用を含める必要があります。最も一般的な副作用は感覚、頭痛や不快感をかゆみ、燃焼、ヒリヒリしている。あなたがBrunoni らの記事でこのようなアンケートのための例を見つけることができます。 （2011）16。また、1〜5、または1〜10等級のスケールのような副作用を定量的に収集することをお勧めします。 一つは、2つの刺激状況との間のよりよい比較可能性を明らかにするために偽の刺激の条件の後にこの副作用のアンケートを使用する必要があります。偽刺激を積極的刺激としての感覚をかゆみやヒリヒリするのと同等の量を引き起こすという証拠がある。 7。代表的な結果： 適切なセットアップで、TDCはデバイスがいずれかの電流がアクティブTDCはの状況の間に流れている、または偽の刺激の手順（ 図10）を実行しているときにデバイスが偽のモードを表示するように表示されるはずです。 注目すべきは、たとえ現在はシステムを介して流れていることを示す装置で、電流が実際に皮膚を通して分流されているかもしれません。この影響を避けるために、それは電極間の十分な距離を持っていることをお勧めします。モデリング研究によると、我々は、5x7cmの電極17を使用する場合は、少なくとも8センチメートルであることがことをお勧めします。 さらに、コンピュータのヘッドのモデル14および神経生理学的研究に相談することをお勧めします。これらの追加の手順は、特定のモンタージュを調査しているエリア内の皮質興奮性の大幅な変更に関連付けられていることを確実にするでしょう。 陽極刺激のための代表は私です。脳の興奮性のncreaseは、陰極刺激に対し、皮質興奮性の低下につながります。このための強固な証拠は、一次運動野（ 図6）を標的とする臨床試験で明らかにされている。 電極の大きさのばらつきは、焦点の効果の変化につながる。電極の直径の減少と、より多くの局所刺激を達成することができます。これは、運動皮質を介してTMSを使用することによって証明することができます。一方で増加する電極の大きさで機能的には効果がない電極（ 図8）を持つことが可能です。 20分以上のセッションの期間とし、連続した日間、複数のセッションと、TDCはの後の効果は長持ちします。この例では疼痛症候群の治療法です。 一つ重要な点は、参照電極の位置です。 extracephalic位置が選択されている場合、調査官は、誘導電流のピークを置換し、TDCはの効果を変更する可能性のある参照電極として電流分布に注意する必要があります。 図1。マテリアル 図2：頂点の位置。皮質領域は、10月20日システムによるとマーク。 図3：[後]頭骨とイニオン位置 図4：運動野の位置。皮質領域は、10月20日システムによるとマーク。 図5：DLPFC位置。 DLPFC =背外側前頭前皮質。皮質領域は、10月20日システムによるとマーク。 図6：電流の極性とTDCはモンタージュによる皮質興奮性の変化。表：モーターのサイズのTDCの刺激の誘発効果は、潜在的な（MEP）を誘発経頭蓋磁気刺激（TMS）で評価した。刺激後のMEP振幅は刺激せずにMEPのパーセントで与えられる。反対側は超軌道（FP2）モンタージュ設定陽極後のMEPサイズの大幅な増加と陰極刺激後のMEP振幅の減少につながる – 唯一の運動野（M1）があることに注意してください。他のTDCはモンタージュのMEP振幅に有意な影響はありません。図：電極のプレースメント6（ニッチェ2000から変更）。 図7：電極サイズ 図8：電極のサイズを小さくするには、TDCはの、より限局的効果につながる。筋肉誘発転小指（ADM）のと、陽極または陰極TDCは中に最初の背側骨間筋（FDI）の電位（MEP）の振幅の大きさを。 35センチメートル2電極の状態を使用して、陽極と陰極TDCは同程度にADMとFDIのMEPの振幅の大きさに影響を与えます。このモンタージュでは、両方の手の筋肉の表現の領域は、刺激電極の下に配置されています。のみADMの表象領域の上に配置されている小さな電極の場合に、皮質FDIの表現のMEP振幅の変化の効果が再現できない（黄色の列を参照してください）18（ニッチェ2007年より改変）。 図9：組織-依存する電流密度。電流密度は、異なる組織で計算。電流密度の大きさは、組織の導電率に依存しています。電流密度の約10％が灰白質19（ワーグナー2007Aから変更）に達することに注意してください。 図10：様々な刺激条件：アクティブ対偽。いくつかのTDCはデバイスがアクティブと偽の条件のセットアップを提供しています。通常適用される刺激は、光信号で示されます。 材料 TDCはデバイス 9Vバッテリー（2倍） 2つのゴムのヘッドバンド二つの導電性ゴム電極 2枚のスポンジの電極ケーブル NaCl溶液測定テープ 表1。マテリアル アノード電極の位置決め カソード電極の位置決め 観測 注意事項 一次運動野（M1） スープラ軌道これは、最も使用されてモンタージュです。それは、皮質興奮性は40％6（ 図6）まで変更できることが証明されています。神経細胞脱分極と増加神経細胞の興奮性の陽極刺激の結果陰極刺激では逆の結果6を有している間。 唯一の運動皮質が刺激される – 二国間の疼痛症候群のための問題がある可能性があります。また、上記軌道電極の交絡効果を考慮する必要があります。 一次運動野（M1） 一次運動皮質 – 興味深いアプローチモーター野（脳卒中などのように）の間に双方向の半球不均衡がある場合 – 陰極電極が例えば眼窩上の領域に配置されている2つの陽極刺激電極（6番目の行を参照）と共に使用できます。 電極が近すぎるシャントの各他の発行になるかもしれません。 電極の面積の減少は、皮膚19に沿って分流の度合いが大きくなりますしたがって、シャントはだけでなく、電極の位置決めにも、電極の大きさに関連している可能性があります。 組織の相対的な抵抗は、電流が流れると電極特性19に依存している電極の位置と大きさ-全体的な抵抗に依存している。 背外側前頭前皮質（DLPFC） スープラ軌道うつ病20とも慢性的な痛み3の治療のための肯定的な結果-最もDLPFC刺激するのにも使用。 のみ一方的DLPFC刺激のような状況では、このモンタージュで可能です。 背外側前頭背外側前頭 – 双方向半球不均衡が存在する興味深いアプローチ。 – 陰極電極が例えば眼窩上の領域に配置されている2つの陽極刺激の状況（6番目の行を参照）、のために使用することができます。 電極は19分流の互いに-問題に近すぎないか。 （2行目、4番目の列を参照してください）​​。 後頭部頂点慢性疼痛の臨床試験用または視覚野の変調のための興味深いアクティブ制御。 アクティブなコントロールとして使用する場合、参照電極は、異なる場所、問題内と間実験的アプローチとの間の比較可能性の内に配置されています。 二つの陽極の電極、例えば、両方のモーター野スープラ軌道皮質興奮性の同時変化 Transcallosal阻害は、交絡因子21を追加する場合があります皮質のターゲット上の一方の電極、例えば、一次運動野（M1） エクストラ頭蓋脳7の反対の極性を持つ2つの電極の交絡影響を避ける。 目的のターゲットに応じて、電流分布が最適では、したがって、効果のない刺激22を誘発しないことがあります 表2。電極の位置決め7 注：様々な電極位置の違いが異なる電界の方向に起因するさまざまな神経細胞集団の活性化になるかもしれないということが可能です。