Транскраниальная магнитная стимуляция

редактировать
Транскраниальная магнитная стимуляция
Транскраниальная магнитная стимуляция.jpg Транскраниальная магнитная стимуляция. (схематическая диаграмма)
Специальность Психиатрия, неврология
MeSH D050781
[редактирование в Викиданных ]

Транскраниальная магнитная стимуляция (TMS ), также известная как повторяющаяся транскраниальная магнитная стимуляция (rTMS ), представляет собой неинвазивную форму стимуляции мозга, в которой изменяющееся магнитное поле используется для создания электрического тока на определенная область мозга посредством электромагнитной индукции. Генератор электрических импульсов, или стимулятор, подключен к магнитной катушке , которая, в свою очередь, соединена с кожей головы. Стимулятор генерирует изменяющийся электрический ток внутри катушки, который индуцирует магнитное поле; это поле затем вызывает в самом мозгу вторую индуктивность инвертированного электрического заряда.

ТМС показала диагностический и терапевтический потенциал в центральной нервной системе с широким спектром болезненных состояний в неврологии и психическом здоровье, исследования все еще развиваются.

Побочные эффекты ТМС редки и включают обморок и припадок. Другие потенциальные проблемы включают дискомфорт, боль, гипоманию, когнитивные изменения, потерю слуха и непреднамеренное наведение тока в имплантированных устройствах, таких как кардиостимуляторы или дефибрилляторы.

Содержание
  • 1 Применение в медицине
    • 1.1 Диагностика
    • 1.2 Лечение
  • 2 Побочные эффекты
  • 3 Процедура
  • 4 Физика
    • 4.1 Частота и продолжительность
    • 4.2 Типы катушек
  • 5 История
  • 6 Исследования
    • 6.1 Ослепление исследования
    • 6.2 Ограничения модели на животных
  • 7 Общество и культура
    • 7.1 Разрешения регулирующих органов
      • 7.1.1 Планирование нейрохирургии
      • 7.1.2 Депрессия
      • 7.1.3 Мигрень
      • 7.1.4 Другие области
    • 7.2 Покрытие
      • 7.2.1 США
        • 7.2.1.1 Коммерческое медицинское страхование
        • 7.2.1.2 Medicare
      • 7.2.2 Соединенные Штаты Королевство
    • 7.3 Затраты
    • 7.4 Провайдеры
  • 8 См. Также
  • 9 Ссылки
  • 10 Внешние ссылки
Использование в медицине
Магнитная катушка расположена на голове человека

ТМС неинвазивна и не требует хирургического вмешательства или имплантации электродов. Его использование можно разделить на диагностическое и терапевтическое. Эффекты варьируются в зависимости от частоты и интенсивности магнитного импульса, а также от длины последовательности, которая влияет на общее количество подаваемых импульсов. В настоящее время лечение с помощью rTMS одобрено FDA в США и NICE в Великобритании для лечения депрессии и в основном проводится в частных клиниках.

Диагностика

ТМС может использоваться в клинических условиях для измерения активности и функции определенных мозговых цепей у людей, чаще всего с помощью одиночных или парных магнитных импульсов. Наиболее широко используется измерение связи между первичной моторной корой центральной нервной системы и периферической нервной системой для оценки повреждений, связанных с прошлым или прогрессирующий неврологический инсульт.

Лечение

Повторяющаяся высокочастотная ТМС (пТМС) продемонстрировала диагностический и терапевтический потенциал для центральной нервной системы при различных болезненных состояниях, особенно в областях неврология и психическое здоровье.

Побочные эффекты

Хотя ТМС обычно считается безопасной, риски терапевтической пТМС повышаются по сравнению с одиночной или парной диагностической ТМС. Побочные эффекты обычно усиливаются при более частой стимуляции.

Наибольший непосредственный риск от TMS - обморок, хотя это случается редко. Сообщалось об изъятиях, но они случаются редко. Другие побочные эффекты включают кратковременный дискомфорт, боль, кратковременные приступы гипомании, когнитивные изменения, потерю слуха, нарушение рабочей памяти и индукцию электрических токов в имплантированные устройства, такие как кардиостимуляторы.

Процедура

Во время процедуры магнитная катушка помещается на голову пациента, проходящего лечение, с использованием анатомических ориентиров на черепе, в частности inion и nasion. Затем катушка подключается к генератору импульсов или стимулятору, который подает электрический ток на катушку.

Physics
Фокальное поле TMS.png TMS - Butterfly Coils

TMS использует электромагнитную индукцию для генерации электрический ток через скальп и череп. Обмотанная пластиком катушка с проволокой удерживается рядом с черепом и при активации создает магнитное поле, ориентированное перпендикулярно плоскости катушки. Затем магнитное поле может быть направлено так, чтобы индуцировать инвертированный электрический ток в головном мозге, который активирует близлежащие нервные клетки аналогично току, приложенному к поверхности коры головного мозга.

Магнитное поле примерно такой же силы, как и МРТ, и пульс обычно достигает мозга не более чем на 5 сантиметров, если только не используется модифицированная катушка и техника для более глубокой стимуляции.

Из закона Био-Савара,

В = μ 0 4 π I ∫ C dl × r ^ r 2 {\ displaystyle \ mathbf {B} = {\ frac {\ mu _ {0}} {4 \ pi}} I \ int _ {C} {\ frac {d \ mathbf {l} \ times \ mathbf {\ hat {r}}} {r ^ {2}}}}\ mathbf B = \ frac {\ mu_0} {4 \ pi} I \ int_C \ frac {d \ mathbf l \ times \ mathbf {\ hat r}} {r ^ 2}

было показано, что ток через провод создает магнитное поле вокруг этого провод. Транскраниальная магнитная стимуляция достигается за счет быстрой разрядки тока из большого конденсатора в катушку для создания импульсных магнитных полей силой от 2 до 3 тесла. Направление импульса магнитного поля на целевую область в мозге вызывает локализованный электрический ток, который затем может деполяризовать или гиперполяризовать нейроны в этом месте. магнитный поток, генерируемый током, вызывает собственное электрическое поле, что объясняется уравнением Максвелла-Фарадея,

∇ × E = - ∂ B ∂ t {\ displaystyle \ nabla \ times \ mathbf {E} = - {\ frac {\ partial \ mathbf {B}} {\ partial t}}}\ nabla \ times \ mathbf {E} = - {\ frac {\ partial \ mathbf {B}} {\ partial t}} .

Это электрическое поле вызывает изменение трансмембранных токов, что приводит к деполяризации или гиперполяризации нейронов, в результате чего они становятся больше или менее возбудим, соответственно.

Глубокая ТМС может достигать до 6 см в головной мозг, чтобы стимулировать более глубокие слои моторной коры, такие как тот, который контролирует движение ног. Путь этого тока может быть трудно смоделировать, поскольку мозг имеет неправильную форму с переменной внутренней плотностью и содержанием воды, что приводит к неоднородной напряженности магнитного поля и проводимости во всех тканях.

Частота и продолжительность

Эффекты TMS можно разделить на основе частоты, продолжительности и интенсивности (амплитуды) стимуляции:

  • одиночный или парный импульсный TMS заставляет нейроны в неокортексе под сайтом стимуляции деполяризуйте и разрядите потенциал действия. Если он используется в первичной моторной коре, он производит мышечную активность, называемую моторным вызванным потенциалом (MEP), которую можно зарегистрировать на электромиографии. При использовании на затылочной коре субъект может воспринимать «фосфены » (вспышки света). В большинстве других областей коры не происходит осознанного воздействия, но поведение может быть изменено (например, замедление времени реакции на когнитивную задачу), или изменения активности мозга могут быть обнаружены с помощью диагностического оборудования.
  • Повторяющиеся ТМС дает более продолжительный эффект, который сохраняется после периода стимуляции. rTMS может увеличивать или уменьшать возбудимость кортикоспинального тракта в зависимости от интенсивности стимуляции, ориентации катушки и частоты. Считается, что низкочастотный rTMS с частотой стимула менее 1 Гц подавляет корковое возбуждение, тогда как считается, что стимул с частотой более 1 Гц или высокой частотой его вызывает. Хотя его механизм не ясен, было высказано предположение, что это связано с изменением синаптической эффективности, связанной с долгосрочной потенциацией (LTP) и долгосрочной депрессией (LTD).

Типы катушек

В большинстве устройств используется катушка в форме восьмерки для создания неглубокого магнитного поля, которое воздействует на более поверхностные нейроны мозга. При сравнении результатов следует учитывать различия в конструкции магнитных катушек с важными элементами, включая тип материала, геометрию и конкретные характеристики соответствующего магнитного импульса.

Материал сердечника может быть либо магнитно-инертной подложкой («воздушный сердечник»), либо твердым, ферромагнитно активным материалом («твердый сердечник»). Твердые сердечники обеспечивают более эффективную передачу электрической энергии в магнитное поле и уменьшают потери энергии на тепло, и поэтому могут работать с большим объемом протоколов терапии без прерывания из-за перегрева. Изменение геометрической формы самой катушки может вызвать изменения в фокусировке, форме и глубине проникновения. Различия в материалах катушек и источниках питания также влияют на ширину и длительность магнитного импульса.

Существует ряд различных типов катушек, каждая из которых создает разные магнитные поля. Круглая катушка - оригинал, используемый в TMS. Позже катушка в форме восьмерки (бабочка) была разработана для обеспечения более фокусного паттерна активации в головном мозге, а четырехлепестковая катушка - для фокусной стимуляции периферических нервов. Катушка с двойным конусом больше соответствует форме головы. Хэсэд (H-образный сердечник), круглая коронка и двойные конические катушки обеспечивают более широкую активацию и более глубокое магнитное проникновение. Предполагается, что они воздействуют на более глубокие области моторной коры и мозжечка, управляя ногами и тазовым дном, например, хотя увеличение глубины происходит за счет менее сфокусированного магнитного импульса.

История

Луиджи Гальвани (1737-1798) провел исследования воздействия электричества на тело в конце восемнадцатого века и заложил основы электрофизиологии. В 1830-х годах Майкл Фарадей (1791-1867) обнаружил, что электрический ток имеет соответствующее магнитное поле, и что его изменение может вызвать его аналог.

Работа по непосредственной стимуляции человеческого мозга электричеством началась в конце 1800-х годов, а к 1930-м годам итальянские врачи Черлетти и Бини разработали электросудорожную терапию (ECT). ЭСТ стала широко применяться для лечения психических заболеваний и, в конечном итоге, стала использоваться чрезмерно, так как ее начали рассматривать как панацею. Это привело к негативной реакции в 1970-х.

В 1980 году Мертон и Мортон успешно использовали транскраниальную электростимуляцию (TES) для стимуляции моторной коры. Однако этот процесс был очень неудобным, и впоследствии Энтони Т. Баркер начал поиск альтернативы TES. Он начал изучать использование магнитных полей для изменения передачи электрических сигналов в мозгу, и в 1985 году были разработаны первые стабильные устройства TMS. Первоначально они предназначались как диагностические и исследовательские устройства, а оценка их терапевтического потенциала была более поздней разработкой. FDA США впервые одобрило устройства TMS в октябре 2008 года.

Research

TMS продемонстрировал потенциал при неврологических состояниях, таких как Болезнь Альцгеймера, боковой амиотрофический склероз, стойкие вегетативные состояния, эпилепсия, инсульт инвалидность, шум в ушах, рассеянный склероз, шизофрения и черепно-мозговая травма.

При болезни Паркинсона первые результаты показывают, что низкочастотная стимуляция может иметь эффект на медикаментах, связанных с дискинезией, и что высокочастотная стимуляция улучшает двигательную функцию. Наиболее эффективные протоколы лечения, по-видимому, включают высокочастотную стимуляцию моторной коры, особенно на доминирующей стороне, но с более вариабельными результатами для лечения дорсолатеральной префронтальной коры. Он менее эффективен, чем электросудорожная терапия при моторных симптомах, хотя оба метода, похоже, полезны. Стимуляция мозжечка также продемонстрировала потенциал для лечения дискинезии, связанной с леводопой.

В психиатрии она показала свой потенциал при тревожных расстройствах, включая паническое расстройство и обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР). Наиболее многообещающими областями для лечения ОКР являются орбитофронтальная кора и дополнительная моторная область. Старые протоколы, нацеленные на префронтальную дорсальную кору, были менее успешными. Он также изучался с аутизмом, токсикоманией, зависимостью и посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР). Для резистентного к лечению большого депрессивного расстройства, HF-rTMS левой дорсолатеральной префронтальной коры (DLPFC) оказывается эффективной, а низкочастотная (LF) rTMS правой DLPFC имеет вероятную эффективность.

TMS также может использоваться для отображения функциональной связи между мозжечком и другими областями мозга.

Исследование слепоты

Имитация физического дискомфорта от rTMS с помощью плацебо, чтобы различить его Истинный эффект - сложный вопрос в исследованиях. Трудно установить убедительное плацебо для ТМС во время контролируемых испытаний на находящихся в сознании лицах из-за боли в шее, головной боли и подергивания скальп или верхняя часть лица, связанные с вмешательством. Кроме того, манипуляции с плацебо могут влиять на мозг метаболизм сахара и MEP, что может искажать результаты. Эта проблема усугубляется при использовании субъективных критериев улучшения. Ответы на плацебо в испытаниях rTMS при большой депрессии отрицательно связаны с рефрактерностью к лечению.

Обзор 2011 года показал, что в большинстве исследований не сообщалось о раскрытии данных. В меньшинстве, которое так и поступило, участники реальных и фиктивных групп rTMS существенно не различались по своей способности правильно угадывать свою терапию, хотя наблюдалась тенденция среди участников реальной группы чаще угадывать правильно.

Животное ограничения модели

Исследования ТМС на животных ограничены из-за его раннего одобрения FDA для лечения устойчивой депрессии, что ограничивает развитие специфических для животных магнитных катушек.

Общество и культура

Нормативные разрешения

Планирование нейрохирургии

Nexstim получил 510 (k) разрешение FDA для оценки первичной моторной коры головного мозга для предоперационного планирования в декабре 2009 года и для нейрохирургического планирования в июне 2011 года.

Депрессия

В 2008 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов разрешило использование rTMS в качестве лечения депрессии, которая не улучшилась с помощью других мер. Ряд глубоких ТМС получил разрешение FDA 510k на рынок для использования у взрослых с устойчивыми к лечению серьезными депрессивными расстройствами. Королевский колледж психиатров Австралии и Новой Зеландии одобрил rTMS для лечения резистентного большого депрессивного расстройства (БДР).

Мигрень

Использование одноимпульсная ТМС была одобрена FDA для лечения мигрени в декабре 2013 года. Она одобрена как медицинское устройство класса II по «de novo pathway».

Другие области

В Европейской экономической зоне различные версии H-катушек Deep TMS имеют маркировку CE для болезни Альцгеймера, аутизма, биполярное расстройство, эпилепсия хроническая боль большое депрессивное расстройство болезнь Паркинсона, посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР), шизофрения (негативные симптомы) и для помощи в отказе от курения. В одном обзоре было обнаружено предварительное улучшение когнитивных функций у здоровых людей.

В августе 2018 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США разрешило использование ТМС для лечения обсессивно-компульсивного расстройства (ОКР).

Покрытие

США

Коммерческое медицинское страхование

В 2013 году несколько планов коммерческого медицинского страхования в США, включая Anthem, Health Net и Blue Cross Blue Shield из Небраска и Род-Айленд впервые покрыли TMS для лечения депрессии. В отличие от этого, UnitedHealthcare в 2013 г. выпустила медицинскую политику в отношении TMS, в которой указывалось, что нет достаточных доказательств того, что процедура полезна для здоровья пациентов с депрессией. UnitedHealthcare отметила, что методологические проблемы, возникшие в связи с научными доказательствами изучения ТМС при депрессии, включают небольшой размер выборки, отсутствие подтвержденного фиктивного сравнения в рандомизированных контролируемых исследованиях и вариативное использование показателей результатов. Другие коммерческие планы страхования, в полисах медицинского страхования которых от 2013 года указывалось, что роль ТМС в лечении депрессии и других расстройств не была четко установлена ​​или оставалась исследовательской, включая Aetna, Cigna и Regence.

Medicare

Политики в отношении покрытия Medicare различаются в зависимости от юрисдикции системы Medicare, а покрытие Medicare для TMS варьируется в зависимости от юрисдикции и со временем. Например:

  • В начале 2012 года в Новой Англии Medicare впервые в США покрыла TMS. Однако позже эта юрисдикция решила прекратить покрытие после октября 2013 года.
  • В августе 2012 года юрисдикция, охватывающая Арканзас, Луизиану, Миссисипи, Колорадо, Техас, Оклахому и Нью-Мексико, определила, что не было достаточных доказательств для покрытия лечение, но в той же юрисдикции впоследствии было установлено, что Medicare будет покрывать ТМС для лечения депрессии после декабря 2013 года.

Соединенное Королевство

Национальный институт здравоохранения и качества обслуживания Соединенного Королевства (NICE) издает рекомендации для Национальной службы здравоохранения (NHS) в Англии, Уэльсе, Шотландии и Северной Ирландии. В руководстве NICE не указано, должна ли NHS финансировать процедуру. Местные органы NHS (трасты первичной медико-санитарной помощи и больничные фонды ) принимают решения о финансировании после рассмотрения клинической эффективности процедуры и того, представляет ли процедура соотношение цены и качества для NHS.

NICE оценил ТМС для тяжелой депрессии (IPG 242) в 2007 году и впоследствии рассмотрел ТМС для повторной оценки в январе 2011 года, но не изменил своей оценки. Институт установил, что ТМС безопасен, но недостаточно доказательств его эффективности.

В январе 2014 года NICE сообщил о результатах оценки ТМС для лечения и профилактики мигрени (IPG 477). NICE обнаружил, что краткосрочная ТМС безопасна, но недостаточно данных для оценки безопасности при длительном и частом использовании. Было обнаружено, что доказательства эффективности ТМС для лечения мигрени ограничены по количеству, что доказательства по профилактике мигрени ограничены как по качеству, так и по количеству.

Впоследствии, в 2015 году, NICE одобрил использование TMS для лечения депрессии в Великобритании и IPG542 заменили IPG242. NICE заявил: «Доказательства повторной транскраниальной магнитной стимуляции при депрессии не вызывают серьезных проблем с безопасностью. Доказательства ее эффективности в краткосрочной перспективе являются адекватными, хотя клинический ответ неодинаков. Повторяющаяся транскраниальная магнитная стимуляция при депрессии может использоваться в обычных условиях. для клинического управления и аудита ".

Стоимость

Один сеанс ТМС при депрессивных расстройствах в среднем составляет 350 долларов США. Полный курс лечения может стоить от 6000 до 12000 долларов США, в зависимости от количества процедур.

Поставщики

Производители устройств включают Brainsway, Deymed, MagVenture, Mag More, Magstim, Nexstim, Neuronetics, Neurosoft. Текущие британские провайдеры включают несколько трастов NHS и частного оператора Smart TMS. На Кипре лечение депрессии и ОКР, одобренное Управлением по контролю за продуктами и лекарствами, предоставляется кипрской rTMS. Также Кипрский технологический университет использует rTMS в исследованиях

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
На Викискладе есть материалы по теме Транскраниальная магнитная стимуляция.
Последняя правка сделана 2021-06-11 09:45:05
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте