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Behavior

Como usar o H1 Profunda Estimulação Magnética Transcraniana da bobina por condições diferentes Depressão

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

Até recentemente, a, a estimulação magnética (EMTr) bobinas transcraniana repetitiva apenas superficial, como as circulares, figura-8, ou de duplo cone bobinas, estavam disponíveis. Embora essas bobinas poderia facilmente ser movido em qualquer lugar sobre o crânio para direcionar a atividade cerebral alterada em distúrbios diferentes, a decadência de seus campos elétricos foi bastante rápida. Este decaimento rápido limitado a sua eficácia e fez impraticável para utilização nos casos em que a estimulação mais profunda é necessária, uma vez que a saída de alta estimulador, que é necessária pode ser perigoso e doloroso para o paciente. Além disso, o focality de figura-8 e de duplo cone bobinas exige verdadeiramente neuro-navegação, especialmente se se quer ter certeza de que elas estão afetando o alvo correto anatômica 1, 2, 3.

Nos últimos anos, o uso clínico de rTMS progrediu por causa de dois factores. O primeiro é avanços na diversãoneuroimagem ctional, esclarecendo alvos neuroanatómicos significativos e específicos para os sintomas e desordens psiquiátricas e neurológicas. A segunda é avanços na bioengenharia que permitiu a entrega de não-invasivo, tolerável estimulação de alta frequência para regiões profundas do cérebro com DTMs especificamente desenhados H bobinas de 4, 5 e melhoradas arrefecimento tecnologias (longo tempo de arrefecimento entre trens resultado em muito tempo sessões de tratamento). Juntos, estes desenvolvimentos permitem normalização a longo prazo da actividade cerebral patológico em uma variedade de alvos que foram identificadas para um sintoma ou condição específica. A combinação desses avanços expande caixa de ferramentas do médico, mudando a prática da psiquiatria e neurologia, uma vez que fornece uma maneira segura e eficaz para tratar pacientes, mesmo resistentes aos medicamentos.

Há quatorze H bobinas diferentes desenhadas para combater a regiões específicas do cérebro, e eles são available para pesquisa ou para uso clínico em diferentes países. No entanto, apenas a bobina H1 é aprovado pela FDA para uso comercial, e, portanto, entre os diferentes H-bobinas, é a bobina mais acessíveis para os pacientes. Devido a isso, é importante para os clínicos estar familiarizado com os protocolos alternativos que podem ser administrados usando a bobina de H1 e como cada um pode ser usado para beneficiar as suas pacientes refractários. É importante para qualificar que há melhor desenhados H-bobinas de sintomas que não pode ser aliviada pela segmentação do DLPFC esquerda. No entanto, desde a bobina H1 é atualmente o H-coil mais prontamente disponíveis, este artigo destina-se a explicar como para posicioná-lo adequadamente de forma off-label.

Protocol

NOTA: Antes de iniciar quaisquer protocolos TMS, há três declarações de precaução. Primeiro, os pacientes e os operadores devem usar protetores de ouvido com uma classificação de 30 dB. Em segundo lugar, os doentes com material ferromagnético no crânio não pode receber TMS. Finalmente, os pacientes com epilepsia deve ter modificações de protocolo. Além disso, o limiar motor do indivíduo (MT) deve ser determinada (ver abaixo para o regime específico). O MT é definido como a intensidade mais baixa da máquina necessária para activar um músculo em cinco de dez tentativas (50%), tipicamente o brevis do abdutor do polegar, por inspecção visual. MT é utilizado para ajustar a saída do estimulador para o indivíduo específico que recebe o tratamento. Cada protocolo inclui parâmetros específicos, tais como a frequência de estimulação, o número de trens, o intervalo inter-trem (ITI), ou o número de pulsos em cada comboio. Cada desordem tem um número mínimo de tratamentos diários ou três vezes por semana, que deve ser tentada antes que alguém pode be considerado um fracasso do tratamento, e respondedores geralmente precisam de um tratamento prolongado com tratamentos duas vezes por semana para obter máxima sustentada benefício. Além disso, pacientes em recuperação pode beneficiar de tratamentos de manutenção semanal. Continuação de manutenção e protocolos para os diferentes distúrbios estão ainda a ser estudado, mas todos os parâmetros que foram utilizadas nas investigações preliminares são fornecidos na Tabela 1 e deve ser referido para cada um distúrbio específico. Pacientes submetidos a DTMs deve ter uma avaliação inicial com o clínico e classificação paciente escalas, bem como escalas acompanhamento. A definição de estados de doença e as opções de escala de classificação para definir melhoria e remissão estão além do escopo deste artigo. Um exemplo de uma escala de avaliação do paciente para a depressão seria a rápida inventário de sintomas depressivos ou o inventário de depressão de Beck. Um exemplo de uma escala de avaliação clínico é impressão global do clínico ou a escala de avaliação de depressão de Hamilton. Estesescalas têm pontos de corte definido para a remissão, ao passo que uma diminuição de 50% na pontuação é definida como a resposta. desordem Alvo anatômica / Posição H1 Protocolos de estimulação Frequência do tratamento tratamento Alterações MDD 6, 7, 8 PFC esquerda bobina inclinada 120 MT, 18 HZ, 2 seg trem, intervalo de 20 segundos, 55 trens, 1.980 pulsos totais 5d uma semana até a remissão ou melhoria sustentada. Se não melhoradas aos 44 tratamentos escolher uma abordagem alternativa de tratamento. Depois melhoria sustentada por duas semanas ou de dispensa de frequência diminuição 2x por semana durante três meses. Depressão bipolar 9, 10 eueft PFC bobina inclinada 120 MT, 20 HZ, 2 seg trem, intervalo de 20 segundos, 42 trens, 1.680 pulsos totais 5d uma semana até a remissão ou melhoria sustentada. Se não melhoradas após 20 tratamentos escolher um tratamento alternativo. Se o paciente está em remissão ou melhoria sustentada, continuar os tratamentos duas vezes por semana por um período de três meses. Esquizofrenia – Sintomas Negativos 11, 12 PFC esquerda bobina inclinada 120 MT, 20 HZ, 2 seg trem, intervalo de 20 segundos, 42 trens, 1.680 pulsos totais 5d uma semana até a remissão ou melhoria sustentada Se o paciente é unimproved após 20 tratamentos escolher um tratamento alternativo. Se o paciente está em remissão ou melhoria sustentada, continuar os tratamentos duas vezes por semana por um período de três meses. enxaqueca 13 PFC esquerda <br /> Bobina inclinada 100 MT, 10 HZ, 2 seg trem, intervalo de 20 segundos, 18 trens, 360 pulsos totais 3d por semana durante quatro semanas. Se o paciente não responde após 12 sessões, escolha um tratamento alternativo. Se o paciente está em remissão ou melhoria sustentada, continuar os tratamentos duas vezes por semana por um período de três meses. PTSD 14 medial PFC bobina simétrica Depois de ouvir um script traumático personalizado, 120 MT, 20 HZ, 2 seg trem, 20 intervalo sec, 42 trens, 1680 pulsos totais 3d por semana, durante 5 semanas. Se o paciente não responde após 15 tratamentos, escolher um tratamento alternativo. Se o paciente entra em remissão ou tem uma melhoria sustentada, continuar os tratamentos duas vezes por semana por um período de três meses. Para PTSD complexo com vários eventos traumáticos, alterar o script traumático e começar de novo UMAlcohol Addiction 15, 16, 17, 18, 19 medial PFC bobina simétrica Após 90 seg personalizado provocação das ânsias de álcool, 120 MT, 20 HZ, trem 2,5 seg, intervalo de 30 segundos, 30 trens, 1.500 pulsos totais 5d uma semana até a remissão ou melhoria sustentada. Se o paciente é não responde após 20 tratamentos escolher um tratamento alternativo. Se o paciente entra em remissão, continuar os tratamentos duas vezes por semana por um período de três meses. Esquizofrenia – As alucinações auditivas 20, 21 TPJ esquerda bobina inclinada 110 MT, 1 Hz, 600 Pulsos 5d por semana durante 4 semanas. Se o paciente não responde após 20 sessões, escolha um tratamento alternativo. Se o paciente entra em remissão ou tem uma melhoria sustentada, continuar os tratamentos duas vezes por semana por um período de três meses. Crónica Tinnitus 22 TPJ esquerda bobina inclinada 110 MT, 18 HZ, 2 seg trem, intervalo de 20 segundos, 55 trens, 1.980 pulsos totais 5d por semana durante 2 semanas. Se o paciente não responder após 10 sessões, escolha um tratamento alternativo. Se o paciente entra em remissão ou tem uma melhoria sustentada, continuar os tratamentos duas vezes por semana por um período de três meses. ansiedade 23 PFC direita bobina inclinada 120 MT 1 HZ 600-2.000 Pulsos 5d por semana durante 6 semanas. Se o paciente não responde após 30 sessões, escolha um tratamento alternativo. Se o paciente entra em remissão ou tem uma melhoria sustentada, continuar os tratamentos duas vezes por semana durante um período de óF três meses. Doença 24 de Parkinson Motor Cortex e PFC bobina simétrica Cortex Motor: 110 MT, 1 HZ, 1000 Pulsos PFC: 120 MT, 20 HZ, 2 seg trem, 20 intervalo sec 50 trens, 2000 impulsos 5d por semana durante 4 semanas. Se o paciente não responde após 20 sessões, escolha um tratamento alternativo. Respondedores pode reduzir a posologia da levodopa. Depois de resposta sustentada continuar os tratamentos duas vezes por semana para obter o máximo benefício. Os pacientes irão regredir após três meses sem manutenção. MS Fadiga 25 Motor Cortex e PFC bobina simétrica Cortex Motor: 80 MT, 10 HZ, 2 seg trem, intervalo de 1 seg, 70 trens, 1.400 pulsos totais PFC: 120 MT, 18 HZ, 2 seg trem, intervalo de 20 segundos, 39 trens, 1.404 pulsos totais 5d por semana durante 4 semanas. Se o paciente não responde after 20 sessões, escolha um tratamento alternativo. Os pacientes devem receber tratamentos de reforço em uma base, conforme necessário. NOTA: H1 Protocolo: O foco deste trabalho é demonstrar o posicionamento da bobina sobre o MC, lpfc, mPFC, rPFC, e deixou TPJ (veja as etapas 2-7 abaixo). Não vai se concentrar em programar o estimulador. Essa informação é mais facilmente disponíveis nas instruções de uso que vem com o dispositivo. Estes protocolos foram concebidos de acordo com os princípios enunciados na Declaração de Helsinki. 1. Meça o limiar motor Coloque a tampa azul com os dois governantes interceptando sobre o assunto. Coloque a marca de 0 cm da régua sagital branco na nasion ea marca de 25 cm do governante coronal clara a 40% da distância nasion-inion, com a 0, no lado esquerdo da cabeça do paciente. Usar o capacete para encontrar o MT descansando do direitomão, a partir da frente do capacete de 7 centímetros do násio e o lado esquerdo da bobina inclinada 2 cm à direita. Usando o modo "único pulso" na tela de toque do estimulador, administrar pulsos únicos a 50% da produção estimulador enquanto observa mão direita descansando do paciente. Aumentar a intensidade estimulador se nenhum movimento visível é observado, ou se um movimento visível é observada menos de 50% do tempo. Inicialmente, utilizar intervalos de 5%. Diminuir a intensidade estimulador se um movimento visível é observada mais de 50% do tempo. Comece com intervalos de 5% e afinar então. Repita os passos 1.4 e 1.5 para identificar o MT mínima. Este local é chamado de "hot spot". 2. Configurar parâmetros dentro do Dispositivo de Interface de Usuário Pressione o botão "Modo repetitiva" na tela sensível ao toque estimulador. Digite parâmetros tocando as caixas na tela e ajustá-los usando o side roda. Insira os parâmetros da Tabela 1 e pressione "Run Session". Armar a máquina premindo o botão verde. Alertar o paciente de que a estimulação está a começar, e iniciar a estimulação com o botão ou o pedal amarelo. 3. Estimular a MC para Parkinson ou MS Fadiga Depois de encontrar o MT, endireite o capacete de modo simétrico ao longo do MC, com a 0 na frente do capacete sobre o governante sagital. 4. Estimular o PFC Esquerda para a depressão, depressão bipolar, sintomas negativos da esquizofrenia, e enxaqueca Avançar o capacete inclinado a partir do local MT sobre o MC para o PFC esquerda, movendo-a 6 cm para a frente ao longo da régua sagital. 5. Estimular a mPFC à dependência de álcool ou PTSD Coloque o capacete sobre o mPFC, simetricamente em relação ao direita-esquerda, com a marca 0 no capacete9; s borda frontal alinhada com a marca de 3 cm na régua sagital da tampa (ou seja, 3 cm do nasion). 6. Estimular o PFC direito para generalizado de ansiedade ou Transtorno do Pânico Encontre o MT-mão esquerda com o capacete (seguindo a imagem de espelho das etapas 1,3-1,4 pela inclinação do capacete de 2 cm à esquerda e ver a mão esquerda descansando). Mova o capacete inclinado 6 cm para a frente ao longo da régua sagital ao PFC direita. 7. Estimular a TPJ esquerda para o zumbido ou alucinações auditivas Coloque o capacete sobre o TPJ esquerda movendo a bobina de 4,5 cm posteriormente e 6,5 cm lateralmente (para o ombro esquerdo) a partir do lado direito MC "hot spot". 8. Medidas campo elétrico Fixe a bobina para uma cabeça cheia de solução salina invertido sobre o CPFDL esquerdo. Definir a intensidade estimulador para 50%. Usando uma sonda de dipolo conectado a um osciloscópio, mova-CMpor cm de modo que, quando os impulsos individuais são entregues através da bobina, as medidas osciloscópio do campo eléctrico induzido em cada ponto na cabeça cheia de solução salina 26. NOTA: O processo de produção de mapas de campo com base nas medições modelo cabeça está além do escopo deste artigo. Em suma, os valores de campo em qualquer ponto são normalizados de acordo com o protocolo relevante. Por exemplo, para a depressão, o protocolo aceite é de 120% de MT. Assim, os valores de campo são dimensionadas de modo que o valor no lado MC é de 120 V / m, enquanto que o limiar de estimulação neural é definida como 100 V / m. Em seguida, um mapa de cores da distribuição do campo eléctrico no cérebro é produzido, em que pixels com um campo de 100 V / m ou acima são indicados no vermelho de modo que se pode ver que as regiões do cérebro são estimulados acima do limiar de estimulação neural. Os mapas de campo coloridas estão sobrepostos a imagens de ressonância magnética do cérebro 26, 27.

Representative Results

Veja as referências na Tabela 1 para os resultados preliminares dos vários protocolos. As Figuras 2-5 são diagramas de campo eléctrico representativos da bobina H1 em diferentes posições anatómicas. Um exemplo de manipulação H1 para uma posição diferente estava com pacientes com TEPT que não conseguiram se beneficiar de antidepressivos ou psicoterapia 14. Neste estudo, a bobina H1 foi posicionado sobre a CPFm. Como pode ser visto na Figura 3, o posicionamento da bobina deste modo estimula claramente a CPFm; este não é o mesmo padrão de activação neuronal que é visto quando a bobina H1 é colocado sobre o PFC esquerda, na Figura 2. Trinta pacientes com TEPT foram aleatoriamente designados para receber DTMs após uma breve exposição a um script gravado de seu evento traumático, DTMs após uma breve exposição a um script não-traumático, ou a estimulação sham, após uma breve exposição ao seu roteiro traumático. o WTIadministração formula- consistiu em 12 sessões (3 por semana, durante 4 semanas) de estimulação de 20 Hz a 120% do MT, com quarenta e dois 2 trens seg e um intervalo inter-trem 20 segundos para um total de 1.680 pulsos. O desfecho primário foi o CAPS marcar em quatro semanas. Uma representação gráfica dos resultados seleccionados pode ser visto na Figura 6, 14. A análise dos resultados revelou uma melhoria significativa apenas no grupo que recebeu DTMs ativos após uma breve exposição ao evento traumático, com uma interação grupo x tempo para o componente de intrusão dos CAPS. Após a conclusão deste estudo, foi iniciado um estudo multi-centro de DTMs ao mPFC para PTSD. Figura 1: Dispositivo de TMS profundo. Diagrama de fio da bobina H1 (a) e uma fotografia do sistema de DTMs com o capacete H1, braço de posicionamento, Estimulador, sistema de arrefecimento, e carro (b). Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Figura 2: Electric Field Diagrama do H1 Durante o PFC Esquerda. mapas de campo coloridas indicam a magnitude absoluta do campo elétrico em cada pixel em 120% MT da mão por 10 cortes coronais de 1 cm de distância. pixels vermelhas indicam regiões com uma intensidade de campo acima do limiar de activação neuronal, que é de 100 V / m. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura. <st rong> Figura 3: Electric Field Diagrama do H1 Durante o PFC Medial. mapas de campo coloridas indicam a magnitude absoluta do campo elétrico em cada pixel de 120% do MT mão por 10 cortes coronais de 1 cm de distância. pixels vermelhas indicam regiões com uma intensidade de campo acima do limiar de activação neuronal, que é de 100 V / m. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Figura 4: Electric Field Diagrama do H1 Durante o PFC direito. mapas de campo coloridas indicam a magnitude absoluta do campo elétrico em cada pixel em 120% MT da mão por 10 cortes coronais de 1 cm de distância. pixels vermelhas indicam regiões com uma intensidade de campo acima do limiar de activação neuronal, que é de 100 V / m./ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55100/55100fig4large.jpg "target =" _ blank "> Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Figura 5: Electric Field Diagrama do H1 Durante o TPJ Esquerda. mapas de campo coloridas indicam a magnitude absoluta do campo elétrico em cada pixel de 110% MT da mão de cortes coronais de 1 cm de distância. pixels vermelhas indicam regiões com uma intensidade de campo acima do limiar de activação neuronal, que é de 100 V / m. Esta figura é modificada a partir de Referência 28. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Figura 6: Clínico-administerdPTSD Scale (CAPS) escore de gravidade no pré e pós-tratamento na primeira fase (cego). O painel A mostra os CAPS pontuação total, enquanto que os painéis B, C e D mostram a intrusão, prevenção / entorpecimento e componentes hiper-excitação, respectivamente. Os valores são apresentados como a média ± o erro padrão. * P <0,05 em relação à linha de base. Reutilizado com permissão de referência 14. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Discussion

Passos críticos dentro do protocolo
O componente mais importante de qualquer protocolo de DTMs é a medida correta do MT. O MT determina a dosagem individualizada ou intensidade estimulador necessário e seguro para tratar o paciente. Se MT do paciente é medido incorretamente em maior do que a sua MT real, eles vão acabar recebendo um tratamento de maior intensidade, aumentando o risco de apreensão do paciente. Do mesmo modo, se o paciente recebe muito baixa de uma dose (por exemplo, 110% do TM, em vez de 120% durante o tratamento para a depressão), que não irá entrar em remissão. Também é imperativo que o componente da bobina que está a ser utilizado é colocado na cabeça através da região se está a tentar estimular. Ao estimular o PFC esquerda, os fios da metade da frente esquerda do capacete deve estar tocando o crânio que recobre o PFC esquerda; pode haver vários centímetros de espaço entre o lado direito do capacete e o crânio. Ao estimular a direitaPFC, a metade dianteira direita do capacete deve estar em contacto com o crânio que se sobrepõe ao PFC direito, e não será provavelmente um espaço entre o lado esquerdo do capacete e o crânio. Ao estimular o CPFm, a frente do capacete deve ser empurrado para baixo sobre a parte superior da testa. Os lados da bobina podem ser aproximadas por um cordão de aperto na parte de trás da bobina.

Modificações e solução de problemas
As modificações mais comuns na prática clínica são ajustamentos para a inclinação da bobina enquanto está sobre o PFC, devido ao conforto, e as diferenças na distância da bobina do MC, causada por variações no tamanho da cabeça. Se um paciente se sente estimulação temporais muito bem durante o protocolo PFC esquerda para a depressão, o capacete pode ser inclinado para a posição simétrica. Além disso, se fazer avançar a bobina de 6 cm a partir do MC coloca a frente do capacete abaixo sobrancelhas do paciente, o capacete deve ser ajustado posteriormente.Se houver dificuldade em encontrar o MT descansando, o primeiro passo deve ser o de encontrar o MT ativo, que é sempre menor.

Limitações da técnica
Os protocolos de estimulação listados na Tabela 1, com a excepção de depressão maior, estão longe de final. Mesmo o protocolo depressão pode não ser o ideal. Estes são possíveis protocolos, que foram concebidos de acordo com o conhecimento disponível no momento da experiência específica, e quando eles foram utilizados ao longo destas regiões anatómicas, eles foram bem sucedidos. Como o tempo passa, os protocolos pode ser melhorada devido ao acúmulo de conhecimentos no que diz respeito à rede cérebro que está envolvido na neuropatologia específica, distribuição DTMs campo, mecanismo de ação, parâmetros ideais, os dados de segurança, os dados do dispositivo de durabilidade e publicação de mais e maior série de casos. Além disso, se se quisesse estimular um alvo muito focal, específico, isso não seria uma bobina adequada. Para tal objetivo, o figura-8 bobina, que estimula regiões muito focais e superficiais na superfície do córtex, seria mais adequado. No entanto, dado que a estimulação pela bobina Figura-8 é tão focal, pode facilmente perder estruturas importantes DLPFC relevantes para perturbações do humor. De fato, com a simples regra de 5 cm, a figura-8 pode até ser localizado fora do PFC 1, 29. Além disso, estudos recentes sugerem que a estimulação das regiões corticais pré-frontais com extensas ligações com o cingulado subgenual pode ser crucial para a ação antidepressiva da rTMS padrão 2, 3, 30. Desde a localização exata destas regiões do córtex varia muito entre os indivíduos 3, alvos estimulação óptima pode ser facilmente perdida com uma bobina figure-8. A fim de remediar este problema, o médico deve enviar o paciente a ter um fMRI e deve usar neuro-navegação. Todos os these problemas não surgem com o H1, desde o seu vasto campo estimula todos os alvos relevantes de PFC.

Significância da técnica em relação a métodos existentes / alternativas
A bobina H1 DTMs é a mais nova bobina para entrar no EMTr arena. Tem sido amplamente adoptada por psiquiatras devido à sua elevada eficácia e tolerabilidade para pacientes com depressão resistente ao tratamento, o seu curto tempo de tratamento, e a sua facilidade na determinação do MT. Todos estes são funções da capacidade do H1 para estimular um volume muito mais profundo e de maior tecido neuronal do que a Figura 8-bobinas. No entanto, o facto de a bobina é em um capacete e não é visível a olho faz com que a ideia de deslocar a bobina a partir do seu alvo pretendido quase herética. Além disso, o capacete rígido externo faz com que os clínicos a esquecer que um aspecto chave da H-bobinas é o seu design com fios de cobre macios, dobráveis. A base de bobina destina-se a ser adjacente ao crânio perto das fibras neuronais que se desejas para estimular. É conceitualmente difícil para os médicos que não tenham tomado matemática e física em muitos anos para compreender o design das bobinas DTMs.

Figura-8 bobinas são mais fáceis de entender, completamente visível, e seus efeitos são muito focal. Os médicos são muito mais confortáveis ​​movê-los de local para local. Além disso, eles têm sido utilizados por muitos anos, e há mais publicações que descrevem a sua utilização para condições off-label. No entanto, esta não deverá desencorajar a aplicação da bobina H1 a alvos fora da DLPFC de acordo com os protocolos que foram analisados ​​aqui ou de uma maneira nova.

Em relação aos diagramas de campo elétrico como uma medida dos efeitos potenciais do dispositivo, diagramas de campo elétrico medido a partir de um modelo de cabeça cheia de solução salina tem vantagens sobre os métodos alternativos. Alguns pesquisadores calcularam ou modelados os campos induzidos usando um modelo de cabeça esférica, which é menos preciso 31, 32, 33, 34. Medindo o campo induzido da bobina real em um modelo em forma de cabeça de forma realista preenchido com salina é mais representativo do que qualquer modelo matemático, mas não é totalmente precisa 35. Recentemente, os investigadores modelaram os campos elétricos no tecido virtual anatomicamente correta 34, 36, 37, 38. diagramas de campo eléctrico mais precisas podem ser obtidas a partir de cadáveres implantados com vários eléctrodos de registo, mas esta experiência não foi ainda realizado.

As aplicações futuras ou direções Depois de dominar esta técnica
Depois de entender o conceito de rever o esquema de bobina e o diagrama de campo elétrico para aplicar a bobina para Anat diferentemetas efec- tuada, utilize o mesmo procedimento para diferentes H-bobinas e transtornos com base no que já é conhecido na literatura em relação a possíveis metas e parâmetros de estimulação. Por exemplo, a bobina de H7 é concebido para ser colocado sobre o córtex cingulado CPFm e anterior (ACC) para o tratamento de OCD. A bobina H7 pode ser colocado sobre o MC medial para o tratamento da neuropatia diabética dos pés e sobre o córtex parietal posterior (CPP) para a estimulação da precuneus em comprometimento cognitivo leve.

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).

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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).
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