JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Deutsch

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Behavior

Wie die H1 Tiefe Transkranielle Magnetstimulation Spule für Bedingungen zu verwenden, um andere als Depression

Published: January 23, 2017
doi:
10.3791/55100
, , ,
1Brainsway LTD, 2Department of Life Sciences,Ben Gurion University of the Negev

Summary

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.

Abstract

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.

Introduction

Bis vor kurzem nur oberflächlich, repetitive transkranielle Magnetstimulation (rTMS) Spulen, wie die kreisförmigen, Figur-8 oder Doppelkegelspulen, zur Verfügung standen. Obwohl diese Spulen leicht überall über den Schädel bewegt werden konnte veränderte Hirnaktivität in verschiedenen Störungen zu zielen, war der Zerfall ihrer elektrischen Felder ziemlich schnell. Diese schnelle Zerfall beschränkt ihre Wirksamkeit und machte sie unpraktisch für die Verwendung in Fällen, in denen tiefere Stimulation erforderlich ist, da der hohe Stimulator Ausgabe, die erforderlich ist gefährlich und schmerzhaft für den Patienten sein kann. Darüber hinaus erfordert die focality der Figur-8 und Doppelkegelspulen wirklich neuro-Navigation, vor allem , wenn man sicher sein will , dass sie die korrekte anatomische Ziel 1, beeinflussen 2, 3.

In den letzten Jahren hat sich die klinische Anwendung von rTMS fortgeschritten wegen zwei Faktoren. Die erste ist, Fortschritte in der Spaßfiktiven bildgebenden Verfahren, die Klärung sinnvolle und spezifische neuroanatomische Ziele für psychiatrische und neurologische Symptome und Störungen. Das zweite ist , Fortschritte in der Biotechnik, die die Lieferung von nicht-invasive, erträglich, Hochfrequenz – Stimulation zu tiefen Hirnregionen mit speziell gestalteten dTMS H-Spulen 4, 5 und verbesserte Kühltechnologien (lange Kühlzeit zwischen den Zügen zu sehr lange aktiviert Behandlungssitzungen). Zusammen ermöglichen diese Entwicklungen Langzeit Normalisierung pathologischer Hirnaktivität in einer Vielzahl von Zielen, die für ein bestimmtes Symptom oder Zustand identifiziert wurden. Die Kombination dieser Fortschritte erweitert deutlich die Toolbox des Arztes, die Praxis der Psychiatrie und Neurologie zu ändern, da eine sichere und effektive Art und Weise bietet auch arzneimittelresistenten Patienten zu behandeln.

Es gibt vierzehn verschiedene H-Spulen entwickelt, um spezifische Hirnregionen zu zielen, und sie sind available für die Forschung oder für die klinische Verwendung in den verschiedenen Ländern. Jedoch nur die H1 Spule ist für die kommerzielle Nutzung der FDA zugelassene und daher unter den verschiedenen H-Spulen, ist es die am besten zugängliche Spule für die Patienten. Aus diesem Grund ist es wichtig, für Kliniker kennt die alternative Protokolle sein, die das H1 Spule verabreicht werden kann mit und wie jeder kann verwendet werden, um ihre refraktären Patienten zu profitieren. Es ist wichtig, zu qualifizieren, dass es bessere gestalteten H-Spulen für Symptome, die nicht durch die Ausrichtung des linken DLPFC gelindert werden kann. Da jedoch die H1 Spule derzeit die leicht verfügbaren H-Spule ist, wird dieses Papier zu erklären soll, wie es in geeigneter Weise in einem Off-Label-Mode zu positionieren.

Protocol

ANMERKUNG: Bevor Sie TMS Protokolle beginnen, gibt es drei Sicherheitshinweise. Erstens, Patienten und Betreiber sollten Ohrstöpsel mit einem 30 dB Bewertung verwenden. Zweitens Patienten mit einem ferromagnetischen Material in den Schädel kann TMS nicht erhalten. Schließlich Patienten mit Epilepsie muss Protokoll Modifikationen aufweisen. Darüber hinaus wird der Motor Schwelle des Individuums (MT) muss (siehe unten für das betreffende Verfahren) bestimmt werden. Das MT ist als die niedrigste Intensität Maschine definiert notwendig, einen Muskel in fünf von zehn Versuchen (50%) zu aktivieren, üblicherweise abductor pollicis brevis, durch visuelle Inspektion. MT wird verwendet, um die Stimulationsausgabe für die bestimmte Person anzupassen Empfangen der Behandlung. Jedes Protokoll enthält spezifische Parameter, wie die Stimulationsfrequenz, die Anzahl der Züge, die Interstrang-Intervall (ITI), oder die Anzahl der Impulse in jedem Zug. Jede Störung hat eine minimale Anzahl von täglich oder dreimal wöchentlich Behandlungen, die versucht werden sollte, bevor jemand kann be als ein Versagen der Therapie, und Responder müssen in der Regel eine längere Verlauf der zweimal wöchentlich Behandlungen maximalen Nutzen nachhaltig zu erhalten. Zusätzlich Patienten bei der Wiederherstellung kann aus wöchentliche Wartung Behandlungen profitieren. Fortsetzung und Wartungsprotokolle für die verschiedenen Störungen werden untersucht noch zu werden, aber alle die Parameter, die in den vorhergehenden Untersuchungen verwendet wurden, sind in Tabelle 1 zur Verfügung gestellt und sollten für jede spezifische Störung bezeichnet werden. Patienten, die sich dTMS sollte eine Beurteilung der Ausgangslage mit Kliniker und Patienten Rating-Skalen haben, sowie Follow-up-Skalen. Die Definition von Krankheitszuständen sowie die Rating-Skala Optionen Verbesserung und Vergebung zu definieren, sind über den Rahmen dieses Papiers. Ein Beispiel für einen Patienten eine Ratingskala zur Depression die schnelle Bestandsaufnahme von depressiven Symptomen oder dem Beck-Depressions-Inventar wäre. Ein Beispiel einer Skala Kliniker Bewertung ist die globale Eindruck des Arztes oder der Hamilton Depression Rating-Skala. DieseWaagen haben Cutoffs für Vergebung, während ein 50% Rückgang in der Partitur definiert als Antwort definiert ist. Störung Anatomische Ziel / H1 Position Stimulationsprotokolle Behandlungsfrequenz Die Behandlung Änderungen MDD 6, 7, 8 Linke PFC Coil gekippt 120 MT, 18 Hz, 2 sec Zug, 20 Sekunden Intervall, 55 Züge, 1.980 Gesamtimpulse 5d eine Woche bis zum Abklingen oder nachhaltige Verbesserung. Wenn unverbessert nach 44 Behandlungen eine alternative Behandlungsmethode zu wählen. Nach nachhaltige Verbesserung für zwei Wochen oder Remission Verringerung der Frequenz Woche für drei Monate auf 2x. Bipolare Depression 9, 10 Links PFC Coil gekippt 120 MT, 20 Hz, 2 sec Zug, 20 Sekunden Intervall, 42 Züge, 1.680 Gesamtimpulse 5d eine Woche bis zum Abklingen oder nachhaltige Verbesserung. Wenn unverbessert nach 20 Behandlungen eine alternative Behandlung zu wählen. Wenn der Patient in Remission oder nachhaltige Verbesserung ist weiterhin Behandlungen zweimal pro Woche für einen Zeitraum von drei Monaten. Schizophrenie – Negative Symptome 11, 12 Linke PFC Coil gekippt 120 MT, 20 Hz, 2 sec Zug, 20 Sekunden Intervall, 42 Züge, 1.680 Gesamtimpulse 5d eine Woche bis zum Abklingen oder nachhaltige Verbesserung Wenn der Patient nicht verbessert ist nach 20 Behandlungen eine alternative Behandlung zu wählen. Wenn der Patient in Remission oder nachhaltige Verbesserung ist weiterhin Behandlungen zweimal pro Woche für einen Zeitraum von drei Monaten. Migräne – 13 Linke PFC <br /> Rollen gekippt 100 MT, 10 Hz, 2 sec Zug, 20 Sekunden Intervall, 18 Züge, 360 insgesamt Impulse 3d pro Woche für vier Wochen. Wenn der Patient nach 12 Sitzungen reagiert nicht, wählen Sie eine alternative Behandlung. Wenn der Patient in Remission oder nachhaltige Verbesserung ist weiterhin Behandlungen zweimal pro Woche für einen Zeitraum von drei Monaten. PTSD 14 Medial PFC Spule symmetrisch Nach dem Aufsuchen einer personalisierten traumatischen Skript hören, 120 MT, 20 Hz, 2 sec Zug, 20 Sekunden Intervall, 42 Züge, 1680 Gesamtimpulse 3d pro Woche für 5 Wochen. Wenn der Patient nach 15 Behandlungen reagiert nicht, wählen Sie eine alternative Behandlung. Wenn der Patient in Remission geht oder hat eine nachhaltige Verbesserung, weiterhin Behandlungen zweimal pro Woche für einen Zeitraum von drei Monaten. Für komplexe PTBS mit mehreren traumatischen Ereignissen, die traumatische Skript ändern und wieder starten EINlcohol 15 Sucht, 16, 17, 18, 19 Medial PFC Spule symmetrisch Nach 90 sec personifizierte Provokation von Alkohol das Verlangen, 120 MT, 20 Hz, 2,5 sec Zug, 30 Sekunden Intervall, 30 Züge, 1.500 Gesamtimpulse 5d eine Woche bis zum Abklingen oder nachhaltige Verbesserung. Wenn der Patient nicht reagiert nach 20 Behandlungen eine alternative Behandlung zu wählen. Wenn der Patient in Remission geht weiterhin Behandlungen zweimal pro Woche für einen Zeitraum von drei Monaten. Schizophrenie – Akustische Halluzinationen 20, 21 Left TPJ Coil gekippt 110 MT, 1 Hz, 600 Impulse 5d pro Woche für 4 Wochen. Wenn der Patient nach 20 Sitzungen reagiert nicht, wählen Sie eine alternative Behandlung. Wenn der Patient in Remission geht oder hat eine nachhaltige Verbesserung, weiterhin Behandlungen zweimal pro Woche für einen Zeitraum von drei Monaten. Chronischem Tinnitus 22 Left TPJ Coil gekippt 110 MT, 18 Hz, 2 sec Zug, 20 Sekunden Intervall, 55 Züge, 1.980 Gesamtimpulse 5d pro Woche für 2 Wochen. Wenn der Patient nach 10 Sitzungen reagiert nicht, wählen Sie eine alternative Behandlung. Wenn der Patient in Remission geht oder hat eine nachhaltige Verbesserung, weiterhin Behandlungen zweimal pro Woche für einen Zeitraum von drei Monaten. Anxiety 23 Rechts PFC Coil gekippt 120 MT 1 HZ 600-2,000 Impulse 5d die Woche für 6 Wochen. Wenn der Patient nach 30 Sitzungen reagiert nicht, wählen Sie eine alternative Behandlung. Wenn der Patient in Remission geht oder eine nachhaltige Verbesserung hat, weiterhin Behandlungen zweimal pro Woche für einen Zeitraum of drei Monate. Parkinson-Krankheit 24 Motor Cortex und PFC Spule symmetrisch Motor Cortex: 110 MT, 1 Hz, 1000 Impulse PFC: 120 MT, 20 Hz, 2 sec Zug, 20 sec Intervall 50 Züge, 2000 Impulse 5d pro Woche für 4 Wochen. Wenn der Patient nach 20 Sitzungen reagiert nicht, wählen Sie eine alternative Behandlung. Responders kann die Levodopa-Dosis zu senken. Nach anhaltendem Ansprechen weiterhin Behandlungen zweimal pro Woche einen maximalen Nutzen zu erzielen. Die Patienten werden nach drei Monaten ohne Wartung regredieren. MS Fatigue 25 Motor Cortex und PFC Spule symmetrisch Motor Cortex: 80 MT, 10 Hz, 2 sec Zug, 1 sec Intervall, 70 Züge, 1.400 Gesamtimpulse PFC: 120 MT, 18 Hz, 2 sec Zug, 20 Sekunden Intervall, 39 Züge, 1404 Gesamtimpulse 5d pro Woche für 4 Wochen. Wenn der Patient nicht reagiert nacr 20 Sitzungen, wählen Sie eine alternative Behandlung. Die Patienten sollten Booster-Behandlungen auf Bedarfsbasis erhalten. HINWEIS: H1-Protokoll: Der Schwerpunkt dieses Papiers ist es, die Positionierung der Spule über den MC, lPFC, mPFC, rPFC und links TPJ zu demonstrieren (Schritte 2-7 siehe unten). Es wird nicht konzentrieren sich auf den Stimulator programing. Diese Informationen sind leichter verfügbar in der Gebrauchsanweisung, die mit dem Gerät kommt. Diese Protokolle wurden in Übereinstimmung mit den Grundsätzen in der Erklärung von Helsinki skizziert entworfen. 1. Den Motor Threshold Legen Sie die blaue Kappe mit den beiden Abfangen Herrscher über das Thema. Legen Sie die 0-cm-Markierung des weißen sagittalen Lineal auf der nasion und der 25 cm-Marke des klaren koronalen Herrscher bei 40% des nasion-Inion Abstand, mit dem 0 auf der linken Seite des Kopfes des Patienten. Verwenden Sie den Helm das Ruhe MT des Rechts zu findenHand, beginnend mit der Vorderseite des Helms 7 cm vom nasion und der linken Seite der Spule geneigt 2 cm nach rechts verschoben. Mit dem "Single Pulse" Modus auf dem Stimulator Touch-Screen, verwalten Einzelimpulse bei 50% des Ausgangs Stimulator während der Ruhe rechte Hand des Patienten zu beobachten. Erhöhen Sie die Stimulationsintensität, wenn keine sichtbare Bewegung beobachtet wird oder wenn eine sichtbare Bewegung wird beobachtet, weniger als 50% der Zeit. Zunächst verwenden 5% Intervalle. Verringern Sie den Stimulator Intensität, wenn eine sichtbare Bewegung mehr als 50% der Zeit beobachtet wird. Beginnen Sie mit 5% Intervallen und dann die Feinabstimmung es. Wiederholen Sie die Schritte 1.4 und 1.5 die minimale MT zu identifizieren. Dieser Ort ist der "Hot Spot" genannt. 2. Einstellen der Parameter innerhalb des Geräts Benutzeroberfläche Drücken Sie "Repetitive-Modus" auf dem Stimulator Touchscreen. Geben Sie die Parameter, indem Sie die Boxen auf dem Bildschirm berühren und passt sie den sid mite-Rad. Geben Sie die Parameter aus Tabelle 1 , und drücken Sie "Run Session." Der Arm der Maschine durch die grüne Taste gedrückt. Über den Patienten, die die Stimulation beginnt, und die Stimulation mit der gelben Taste oder das Pedal starten. 3. Förderung der MC für Parkinson oder MS Fatigue Nach dem MT zu finden, den Helm in einer symmetrischen Art und Weise über den MC, mit der 0 auf der Vorderseite des Helms über die sagittale Lineal glätten. 4. Stimulieren die linke PFC für Depression, bipolare Depression, negativen Symptomen von Schizophrenie und Migräne Rückt den gekippten Helm von der MT-Platz über den MC nach links PFC durch 6 cm nach vorne entlang der sagittalen Lineal bewegt. 5. Stimulieren die mPFC für Alkoholabhängigkeit oder PTSD Setzen Sie den Helm über den mPFC, symmetrisch in Bezug auf rechts-links, mit dem 0 Zeichen auf dem Helm9; s Vorderkante mit dem 3 cm Markierung auf dem sagittalen Herrscher der Kappe ausgerichtet (dh 3 cm vom nasion). 6. Stimulieren des rechten PFC für generalisierte Angst oder Panikstörung Finden Sie den linken MT mit dem Helm (nach dem Spiegelbild der Schritte 1,3-1,4 durch den Helm 2 cm nach links kippen und den ruhenden linken Hand zu beobachten). Bewegen Sie den gekippten Helm 6 cm nach vorne entlang der sagittalen Lineal nach rechts PFC. 7. Stimulieren die linke TPJ für Tinnitus oder Gehörhallucinations Setzen Sie den Helm über den linken TPJ durch Bewegen der Spule 4,5 cm posterior und 6,5 cm seitlich (an der linken Schulter) von der rechten Seite des MC "Hot Spot". 8. Elektrische Feldmessungen Bringen Sie die Spule mit einem invertierten Kochsalzlösung gefüllte Kopf über dem linken DLPFC. Stellen Sie den Stimulator Intensität auf 50%. Mit Hilfe eines Dipolsonde mit einem Oszilloskop verbunden, bewegen sie cmvon cm , so daß bei Einzelimpulse durch die Spule geliefert werden, die Oszilloskop misst die induzierte elektrische Feld an jedem Punkt in der Kochsalzlösung gefüllte Kopf 26. HINWEIS: Das Verfahren zur Herstellung von Feldkarten, basierend auf den Kopfmodell Messungen sprengt den Rahmen dieses Papiers. Kurz gesagt, werden die Feldwerte an jedem beliebigen Punkt normalisiert gemäß dem entsprechenden Protokoll. Zum Beispiel für Depression, ist die akzeptierte Protokoll 120% der MT. Daher werden die Feldwerte skaliert, so dass der Wert an der Hand MC 120 V / m, während die Schwelle für neurale Stimulations als 100 V / m definiert ist. Dann wird eine Farbkarte der elektrischen Feldverteilung im Gehirn, in der Pixel mit einem Feld von 100 V / m oder darüber in rot angezeigt werden, so dass man die Hirnregionen oberhalb der Schwelle für neuronale Stimulation angeregt sehen können. Die farbigen Feldkarten werden auf MRI – Scans des Gehirns überlagert 26, 27.

Representative Results

Siehe die Verweise in der Tabelle 1 für die vorläufigen Ergebnisse der verschiedenen Protokolle. Die Zahlen 2-5 sind repräsentativ elektrische Felddiagramme der H1 Spule in unterschiedlichen anatomischen Positionen. Ein Beispiel für H1 Manipulation zu einer anderen Position war mit PTSD Patienten , die von Antidepressiva oder Psychotherapie 14 profitieren fehlgeschlagen. In dieser Studie wurde die H1-Spule über die mPFC positioniert. Wie in Abbildung 3 zu sehen ist , auf diese Weise die Spule positionieren stimuliert eindeutig die mPFC; Dies ist nicht dasselbe Muster der neuronalen Aktivierung , die gesehen wird , wenn die Spule H1 über der linken PFC, in Figur 2 angeordnet ist. Dreißig PTSD-Patienten wurden randomisiert dTMS nach einer kurzen Exposition gegenüber einer aufgezeichneten Skript ihrer traumatischen Ereignis, dTMS nach kurzer Exposition gegenüber einer nicht-traumatische Schrift, oder Schein-Stimulation nach einer kurzen Exposition gegenüber ihrer traumatischen Skript zu erhalten. Die stilierung Verwaltung bestand aus 12 Sitzungen (3 pro Woche für 4 Wochen) von 20-Hz-Stimulation bei 120% der MT, mit zweiundvierzig 2 Sek Züge und 20 sec inter Zug Intervall für insgesamt 1.680 Impulse. Der primäre Endpunkt war die CAPS auf vier Wochen punkten. Eine graphische Darstellung der ausgewählten Ergebnisse sind in Abbildung 6 14 ersichtlich. Auswertung der Ergebnisse ergab eine signifikante Verbesserung nur in der Gruppe, die aktiven dTMS nach kurzem Kontakt mit dem traumatischen Ereignis empfangen wird, mit einer Gruppe x Zeit Interaktion für die Intrusionskomponente der CAPS. Nach Abschluss dieser Studie, eine multizentrische Studie von DTMs zur mPFC für PTSD initiiert wurde. Abbildung 1: Tiefe TMS – Gerät. Draht – Diagramm der H1 Spule (a) und ein Foto des dTMS System mit dem H1 Helm, Positionierarm, Stimulator, Kühlsystem und Wagen (b). Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen. Abbildung 2: Elektrische Felddiagramm des H1 über dem linken PFC. Farbige Feldkarten zeigen die absolute Größe des elektrischen Feldes in jedem Pixel bei 120% MT der Hand für 10 koronalen Scheiben 1 cm auseinander. Roten Pixel zeigen Regionen mit einer Feldstärke über dem Schwellenwert für die neuronale Aktivierung, die 100 V / m ist. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen. <st rong> Abbildung 3: Elektrische Felddiagramm des H1 über dem medialen PFC. Farbige Feldkarten zeigen die absolute Größe des elektrischen Feldes in jedem Pixel bei 120% der Hand MT 10 koronalen Scheiben 1 cm auseinander. Roten Pixel zeigen Regionen mit einer Feldstärke über dem Schwellenwert für die neuronale Aktivierung, die 100 V / m ist. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen. Abbildung 4: Elektrische Felddiagramm des H1 über dem rechten PFC. Farbige Feldkarten zeigen die absolute Größe des elektrischen Feldes in jedem Pixel bei 120% MT der Hand für 10 koronalen Scheiben 1 cm auseinander. Roten Pixel zeigen Regionen mit einer Feldstärke über dem Schwellenwert für die neuronale Aktivierung, die 100 V / m ist./ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55100/55100fig4large.jpg "target =" _ blank "> Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen. Abbildung 5: Elektrische Felddiagramm des H1 über dem linken TPJ. Farbige Feldkarten zeigen die absolute Größe des elektrischen Feldes in jedem Pixel bei 110% MT der Hand für koronalen Scheiben 1 cm auseinander. Roten Pixel zeigen Regionen mit einer Feldstärke über dem Schwellenwert für die neuronale Aktivierung, die 100 V / m ist. Diese Zahl wird von Referenz geändert 28. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen. Abbildung 6: Clinician-administerdMaßstab PTSD (CAPS) Severity Score zu Beginn der Studie und nach der Behandlung in der ersten (verblindet) Phase. Tafel A zeigt die Gesamt CAPS punkten, während Panels B, C und D, das Eindringen, die Vermeidung / betäubend und Übererregung Komponenten zeigen, respectively. Die Werte sind als Mittelwert ± Standardfehler dargestellt. * P <0,05 im Verhältnis zum Ausgangswert. Wieder verwendet mit Genehmigung aus Lit. 14. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Discussion

Kritische Schritte innerhalb des Protokolls
Der wichtigste Bestandteil eines jeden dTMS Protokolls ist die korrekte Messung der MT. Die MT bestimmt die individualisierte Dosierung oder Stimulator Intensität notwendig und sicher den Patienten zu behandeln. Wenn ein MT des Patienten falsch auf höher als ihre tatsächlichen MT gemessen wird, werden sie eine höhere Intensität der Behandlung am Ende immer, das Anfallsrisiko des Patienten erhöht wird. Und falls der Patient eine zu niedrige Dosis erhält (zB 110% der MT anstelle von 120% während der Behandlung von Depressionen), werden sie nicht in Remission gehen. Es ist auch wichtig, dass die Komponente der Spule, die über den Bereich auf dem Kopf positioniert wird, verwendet, um eine zu stimulieren versucht. Wenn die linke PFC stimulieren, sollten die Leitungen von der linken vorderen Hälfte des Helms, den Schädel zu berühren den linken PFC liegt; es kann zwischen der rechten Seite des Helms und dem Schädel mehrere Zentimeter Raum. Wenn die Stimulierung der rechtenPFC, sollte die rechte vordere Hälfte des Helms, den Schädel Berühren des rechten PFC liegt, und es wird wahrscheinlich ein Raum zwischen der linken Seite des Helms und dem Schädel sein. Wenn die mPFC stimulierenden sollte die Vorderseite des Helms nach unten auf die Oberseite der Stirn geschoben werden. Die Seiten der Spule näher zusammengebracht werden, indem eine Zugkordel in der Rückseite der Spule angezogen wird.

Technische Änderungen und Fehlersuche
Die häufigsten Veränderungen in der klinischen Praxis sind Anpassungen an die Neigung der Spule, während sie über den PFC aus Komfort- ist, und die Unterschiede in der Entfernung der Spule von der MC, verursacht durch Variationen in Kopfgröße. Wenn ein Patient für Depressionen zu viel rechten Schläfen Stimulation während der linken PFC-Protokoll fühlt, kann der Helm in Richtung der symmetrischen Position gekippt werden. Zusätzlich versetzt die Spule 6 cm vom MC wenn Vorschieben der Vorderseite des Helms unter den Augenbrauen des Patienten sollte der Helm posterior eingestellt werden.Wenn es Schwierigkeiten ist die Ruhe MT zu finden, sollte der erste Schritt sein, um die aktive MT zu finden, die immer niedriger ist.

Einschränkungen der Technik
Die Stimulationsprotokolle in Tabelle 1 aufgeführt, mit Ausnahme der Hauptdepression, sind bei weitem nicht endgültig. Auch die Depression Protokoll kann nicht optimal sein. Diese sind potentielle Protokolle, die zum Zeitpunkt des spezifischen Experiment nach verfügbaren Wissens konzipiert wurden, und wenn sie über diesen anatomischen Regionen verwendet wurden, waren sie erfolgreich. Wie die Zeit vergeht, können Protokolle aufgrund der Ansammlung von Wissen in Bezug auf das Gehirn Netzwerk verbessert werden, die in der spezifischen Neuropathologie beteiligt ist, Verteilung dTMS Feld, Wirkmechanismus, die optimalen Parameter, Sicherheitsdaten, Geräte Haltbarkeit Daten und Veröffentlichung von mehr und größere Fallserie. Darüber hinaus, wenn man eine sehr fokal, spezifische Ziel anregen wollte, wäre dies keine geeignete Spule sein. Für ein solches Ziel, die fild-8-Spule, die sehr fokale und oberflächlichen Regionen auf der Oberfläche Kortex stimuliert, wäre besser geeignet. durch die Figur-8-Spule ist jedoch, da die Stimulation so fokale, kann es leicht wichtige DLPFC Strukturen relevant für affektive Störungen verpassen. Tatsächlich mit dem einfachen 5-cm – Regel, die Figur-8 kann auch außerhalb des PFC 1, 29 angeordnet sein. Außerdem legen neuere Studien , dass die Stimulation der präfrontalen kortikalen Regionen mit umfangreichen Verbindungen zum subgenual cingulate können für die antidepressive Wirkung von Standard rTMS 2, 3, 30 entscheidend sein. Da die genaue Lage dieser Kortex Regionen Individuen stark zwischen 3 kann eine optimale Stimulation variiert Ziele leicht mit einer Figur-8 – Spule fehlen. Um dieses Problem zu beheben, muss der Arzt den Patienten senden Sie eine fMRI zu haben und müssen neuro-Navigation verwenden. Alle these Probleme mit dem H1 nicht auftreten, da ihr weites Feld Ziele alle relevanten PFC stimuliert.

Bedeutung der Technik in Bezug auf bestehende / alternative Methoden
Die H1 dTMS Spule ist die neueste Spule die rTMS Arena zu betreten. Es wurde von Psychiatern aufgrund seiner hohen Wirksamkeit und Verträglichkeit für die Patienten mit behandlungsresistenter Depression, die kurze Behandlungszeit, und ihre Leichtigkeit bei der Bestimmung des MT weithin angenommen. Alle diese Funktionen von der Fähigkeit des H1 eine viel tiefere und größere Volumen von neuronalem Gewebe als Figur-8-Spulen zu stimulieren. Die Tatsache jedoch, die Spule in einem Helm und ist für das Auge nicht sichtbar ist, die Idee der Spule von ihrem beabsichtigten Ziel fast ketzerisch bewegt. Darüber hinaus verursacht die harte äußere Helm Kliniker zu vergessen, dass ein wichtiger Aspekt der H-Spulen ist ihr Design mit weichen, biegsamen Kupferdrähten. Die Basis der Spule ist gemeint, in der Nähe der neuronalen Fasern zum Schädel benachbart sein, dass man möchtes zu stimulieren. Es ist vom Konzept her schwierig für Ärzte, die nicht Mathematik und Physik in vielen Jahren gemacht haben das Design der DTMs Spulen zu begreifen.

Figur-8-Spulen sind leichter zu verstehen, vollständig sichtbar, und ihre Auswirkungen sind sehr Mittelpunkt. Kliniker sind viel bequemer, sie von Ort zu Ort zu bewegen. Darüber hinaus haben sie viele Jahre im Einsatz, und es gibt mehr Publikationen ihre Verwendung für Off-Label-Bedingungen zu beschreiben. Allerdings sollte dies nicht die Anwendung der H1 Spule auf Ziele außerhalb der DLPFC in Übereinstimmung mit den Protokollen zu entmutigen, die hier oder in einer neuen Art und Weise überprüft wurden.

In Bezug auf den elektrischen Felddiagramme als Maß der möglichen Auswirkungen der Vorrichtung, aus einer Salzlösung gefüllten Kopfmodell elektrische Felddiagramme haben Vorteile gegenüber alternativen Methoden gemessen. Einige Forscher haben berechnet oder modelliert die induzierten Felder einen Kugelkopf-Modell, which ist weniger genau 31, 32, 33, 34. Die Messung der induzierten Feld der realen Spule in einem realistisch förmigen Kopfmodell mit Kochsalzlösung gefüllt ist repräsentativer als jedes mathematische Modell, aber es ist nicht ganz richtig 35. Kürzlich haben Forscher die elektrischen Felder in anatomisch richtigen virtuellen Gewebe 34, 36, 37, 38 modelliert. Genauer elektrische Felddiagramme von Kadavern erhalten mit mehreren Aufzeichnungselektroden implantiert werden könnte, aber das Experiment durchgeführt wurde noch nicht.

Zukünftige Anwendungen oder Richtungen nach dieser Technik zu meistern
Nach dem Verständnis, um das Konzept der Überprüfung der Spule Diagramm und das elektrische Feld Diagramm, das die Spule auf unterschiedliche Anat anwendenomical Ziele, verwenden Sie das gleiche Verfahren für verschiedene H-Spulen und Störungen auf, was im Hinblick auf die möglichen Ziele und Stimulationsparameter in der Literatur bereits bekannt ist. Zum Beispiel wird die H7 Spule über den mPFC und anterioren cingulären Cortex (ACC) für die Behandlung von OCD platziert werden entworfen. Die H7 Spule kann über dem medialen MC für die Behandlung von diabetischer Neuropathie der Füße und auf den posterioren parietalen Kortex (PPC) für die Stimulation der Precuneus in mild cognitive impairment platziert werden.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The authors wish to thank Elyssa Sisko and Bella Tendler for manuscript review and editing.

Materials

dTMS System   Includes H1 coil, positioning arm, cart,stimulator, cooling system
Patient Caps Brainsway Includes blue caps with rulers
Ear plugs Rated to 30dB
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Johnson, K. A., et al. Prefrontal rTMS for treating depression: location and intensity results from the OPT-TMS multi-site clinical trial. Brain Stimul. 6 (2), 108-117 (2013).
  2. Fox, M. D., Buckner, R. L., White, M. P., Greicius, M. D., Pascual-Leone, A. Efficacy of transcranial magnetic stimulation targets for depression is related to intrinsic functional connectivity with the subgenual cingulate. Biol Psychiatry. 72 (7), 595-603 (2012).
  3. Fox, M. D., Liu, H., Pascual-Leone, A. Identification of reproducible individualized targets for treatment of depression with TMS based on intrinsic connectivity. Neuroimage. 66, 151-160 (2013).
  4. Zangen, A., Roth, Y., Voller, B., Hallett, M. Transcranial magnetic stimulation of deep brain regions: evidence for efficacy of the H-coil. Clin Neurophysiol. 116 (4), 775-779 (2005).
  5. Marcolin, M. A., Padberg, F. . Transcranial Brain Stimul for treatment of psychiatric disorders. Vol. 23. , (2007).
  6. Levkovitz, Y., et al. Efficacy and safety of deep transcranial magnetic stimulation for major depression: A prospective multicenter randomized controlled trial. World Psychiatry. 14 (1), 64-73 (2015).
  7. Rosenberg, O., et al. Long-term Follow-up of MDD Patients Who Respond to Deep rTMS: A Brief Report. Isr J Psychiatry Relat Sci. 52 (1), 17-23 (2015).
  8. Harel, E. V., et al. H-coil repetitive transcranial magnetic stimulation for treatment resistant major depressive disorder: An 18-week continuation safety and feasibility study. World J Biol Psychiatry. 15 (4), 298-306 (2014).
  9. Harel, E. V., et al. H-coil repetitive transcranial magnetic stimulation for the treatment of bipolar depression: an add-on, safety and feasibility study. World J Biol Psychiatry. 12 (2), 119-126 (2011).
  10. Bersani, F. S., et al. Deep transcranial magnetic stimulation for treatment-resistant bipolar depression: a case report of acute and maintenance efficacy. Neurocase. 19 (5), 451-457 (2013).
  11. Rabany, L., Deutsch, L., Levkovitz, Y. Double-blind, randomized sham controlled study of deep-TMS add-on treatment for negative symptoms and cognitive deficits in schizophrenia. J Psychopharmacol. 28 (7), 686-690 (2014).
  12. Levkovitz, Y., Rabany, L., Harel, E. V., Zangen, A. Deep transcranial magnetic stimulation add-on for treatment of negative symptoms and cognitive deficits of schizophrenia: a feasibility study. Int J Neuropsychopharmacol. 14 (7), 991-996 (2011).
  13. Rapinesi, C., et al. Add-on deep Transcranial Magnetic Stimulation (dTMS) for the treatment of chronic migraine: A preliminary study. Neurosci Lett. 623, 7-12 (2016).
  14. Isserles, M., et al. Effectiveness of deep transcranial magnetic stimulation combined with a brief exposure procedure in post-traumatic stress disorder–a pilot study. Brain Stimul. 6 (3), 377-383 (2013).
  15. Ceccanti, M., et al. Deep TMS on alcoholics: effects on cortisolemia and dopamine pathway modulation. A pilot study. Can J Physiol Pharmacol. 93 (4), 283-290 (2015).
  16. Girardi, P., et al. Add-on deep transcranial magnetic stimulation (dTMS) in patients with dysthymic disorder comorbid with alcohol use disorder: a comparison with standard treatment. World J Biol Psychiatry. 16 (1), 66-73 (2015).
  17. Rapinesi, C., et al. Alcohol and suicidality: could deep transcranial magnetic stimulation (dTMS) be a possible treatment. Psychiatr Danub. 26 (3), 281-284 (2014).
  18. Rapinesi, C., et al. Antidepressant effectiveness of deep Transcranial Magnetic Stimulation (dTMS) in patients with Major Depressive Disorder (MDD) with or without Alcohol Use Disorders (AUDs): a 6-month, open label, follow-up study. J Affect Disord. 174, 57-63 (2015).
  19. Rapinesi, C., et al. Efficacy of add-on deep transcranial magnetic stimulation in comorbid alcohol dependence and dysthymic disorder: three case reports. Prim Care Companion CNS Disord. 15 (1), (2013).
  20. Rosenberg, O., et al. Deep transcranial magnetic stimulation add-on for the treatment of auditory hallucinations: a double-blind study. Ann Gen Psychiatry. 11, 13 (2012).
  21. Rosenberg, O., Roth, Y., Kotler, M., Zangen, A., Dannon, P. Deep transcranial magnetic stimulation for the treatment of auditory hallucinations: a preliminary open-label study. Ann Gen Psychiatry. 10 (1), 3 (2011).
  22. Salviati, M., et al. Deep transcranial magnetic stimulation in a woman with chronic tinnitus: clinical and FMRI findings. Seeking relief from a symptom and finding vivid memories by serendipity. Brain Stimul. 7 (3), 492-494 (2014).
  23. Hovav, S., Kinback, K. Deep TMS for comorbid Major Depressive Disorder and Anxiety – A Brief Report of Patients in a Real-World Practice. Brain Stimul. 7 (5), 20 (2014).
  24. Tendler, A., et al. Reversal of Motor Symptoms in Parkinson’s Disease using Deep TMS with the H1 Coil: Longitudinal Case Series. Brain Stimul. 7 (5), 25 (2014).
  25. Tendler, A., Sisko, E., Allsup, H., DeLuca, L. Deep Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation ({dTMS}) for Multiple Sclerosis ({MS}) Fatigue, Irritability and Parasthesias: Case Report. Brain Stimul. 7 (5), 24-25 (2014).
  26. Roth, Y., Amir, A., Levkovitz, Y., Zangen, A. Three-dimensional distribution of the electric field induced in the brain by transcranial magnetic stimulation using figure-8 and deep H-coils. J Clin Neurophysiol. 24 (1), 31-38 (2007).
  27. Roth, Y., et al. Motor cortex activation by H-coil and figure-8 coil at different depths. Combined motor threshold and electric field distribution study. Clin Neurophysiol. 125 (2), 336-343 (2014).
  28. Rosenberg, O., Roth, Y., Kotler, M., Zangen, A., Dannon, P. Deep transcranial magnetic stimulation for the treatment of auditory hallucinations: a preliminary open-label study. Ann Gen Psychiatry. 10 (1), 3 (2011).
  29. George, M. S., et al. Daily left prefrontal transcranial magnetic stimulation therapy for major depressive disorder: a sham-controlled randomized trial. Arch Gen Psychiatry. 67 (5), 507-516 (2010).
  30. Fox, M. D., et al. Resting-state networks link invasive and noninvasive Brain Stimul across diverse psychiatric and neurological diseases. Proc Natl Acad Sci U S A. 111 (41), 4367-4375 (2014).
  31. Deng, Z. -. D., Lisanby, S. H., Peterchev, A. V. Electric field depth-focality tradeoff in transcranial magnetic stimulation: simulation comparison of 50 coil designs. Brain Stimul. 6 (1), 1-13 (2013).
  32. Deng, Z. -. D., Lisanby, S. H., Peterchev, A. V. Coil design considerations for deep transcranial magnetic stimulation. Clin Neurophysiol. 125 (6), 1202-1212 (2014).
  33. Deng, Z. -. D., Peterchev, A. V., Lisanby, S. H. Coil design considerations for deep-brain transcranial magnetic stimulation (dTMS). Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2008, 5675-5679 (2008).
  34. Lee, W. H., Lisanby, S. H., Laine, A. F., Peterchev, A. V. Comparison of electric field strength and spatial distribution of electroconvulsive therapy and magnetic seizure therapy in a realistic human head model. Eur Psychiatry. 36, 55-64 (2016).
  35. Roth, Y., et al. Motor cortex activation by H-coil and figure-8 coil at different depths. Combined motor threshold and electric field distribution study. Clin Neurophysiol. 125 (2), 336-343 (2014).
  36. Guadagnin, V., et al. Electric field estimation in deep transcranial magnetic stimulation. Brain Stimul. 8 (2), 327 (2015).
  37. Fiocchi, S., et al. Modelling of the Electric Field Distribution in Deep Transcranial Magnetic Stimulation in the Adolescence, in the Adulthood, and in the Old Age. Comput Math Methods Med. 2016, 9039613 (2016).
  38. Guadagnin, V., Parazzini, M., Fiocchi, S., Liorni, I., Ravazzani, P. Deep Transcranial Magnetic Stimulation: Modeling of Different Coil Configurations. IEEE Trans Biomed Eng. 63 (7), 1543-1550 (2016).

Tags

Deep TMSH1 CoilMedial Prefrontal CortexTemporoparietal JunctionH7 CoilMotor CortexNeuropathic PainCorticospinal TractResting Motor ThresholdPrefrontal Cortex

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Tendler, A., Roth, Y., Barnea-Ygael, N., Zangen, A. How to Use the H1 Deep Transcranial Magnetic Stimulation Coil for Conditions Other than Depression. J. Vis. Exp. (119), e55100, doi:10.3791/55100 (2017).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image