» » Транскраниальная магнитная стимуляция

Транскраниальная магнитная стимуляция

Транскраниальной магнитная стимуляция (ТМС) представляет собой неинвазивный метод, который даёт возможность вызвать в нейронах головного мозга деполяризацию или гиперполяризацию. ТМС основана на применении принципа электромагнитной индукции с целью создания слабых электрических токов посредством использования быстро меняющихся магнитных полей, что позволяет вызвать определённую активность в конкретных частях головного мозга (или в мозге в общем) с минимальным дискомфортом для пациента, позволяя изучить функционирование мозга. Были проведены клинические испытания одного из вариантов ТМС (повторяющаяся ТМС) в качестве инструмента для лечения различных неврологических и психиатрических заболеваний – инсульта, мигрени, болезни Паркинсона, галлюцинаций, шума в ушах, депрессии и так далее.

Впервые принцип индуктивной стимуляции мозга посредством использования вихревых токов был применен в 20-м веке. Первые успешные исследования ТМС были в 1985-м году проведены Энтони Баркером и его коллегами в Шеффилде, они продемонстрировали проведение нервных импульсов от моторной зоны коры головного мозга в спинной мозг с сопутствующей стимуляцией мышечных сокращений. Применение магнитов вместо воздействия на мозг постоянным электрическим током снизило дискомфорт от процедуры и позволило исследователям отобразить кору головного мозга и её соединения.

Воздействие на мозг

На сегодняшний день детали воздействия ТМС на мозг активно исследуются. Эффекты от проведения ТМС, в зависимости от режима стимуляции, можно разделить на два типа:

  • Одиночные либо парные импульсы ТМС приводят к деполяризации расположенных в зоне стимуляции коры головного мозга нейронов, что, в свою очередь, становится причиной возникновения и распространения потенциала действия. При использовании в первичной моторной зоне коры головного мозга она продуцирует мышечную активность, которую называют моторным вызванным потенциалом (МВП). МВП может быть записан на электромиографии. При воздействии на затылочную зону коры головного мозга, пациент может воспринимать «фосфены» (вспышки света), тогда как при локализации воздействия на большинстве иных областей коры пациент не испытывает каких-либо заметных ощущений, однако, посредством применения специального оборудования, могут быть обнаружены некоторые изменения в его поведении (замедленная реакция на когнитивные задачи) или в мозговой деятельности;
  • Повторная ТМС. Приводит к более долгосрочным последствиям, которые сохраняются и после начального периода стимуляции. пТМС может, в зависимости от интенсивности стимуляции, ориентации катушки и частоты, увеличивать либо уменьшать возбудимость кортикоспинального пути.

Показания к ТМС

Проведение транскраниальной магнитной стимуляции головного мозга и периферических нервов позволяет в клинических условиях отследить состояние моторной зоны коры головного мозга и провести количественную оценку степени вовлечения кортикоспинальных двигательных путей, а также разных участков периферических  моторных аксонов (в том числе, моторных корешков спинного мозга), в патологический процесс.

Следует отметить, что характер нарушения процессов проведения возбуждения по центральным структурам спинного и головного мозга не является специфичным – подобные изменения имеют место при различных формах патологии.

Указанные нарушения включают в себя повышение латентного времени вызванного потенциала, снижение амплитуды либо отсутствие ответа на проведенную стимуляцию моторной зоны коры головного мозга, дисперсию головного мозга и различные их комбинации.

Увеличение времени центрального проведения может иметь место при демиелинизации, обусловленной патологией мотонейронов либо наследственными заболеваниями дегенерации кортикоспинального пути, глиобластоме больших полушарий, цереброваскулярных расстройствах, а также дискогенной компрессии спинного мозга.

Исходя из этого, показанием к выполнению транскраниальной магнитной стимуляции считают пирамидный синдром, вне зависимости от его этиологии. В большинстве случаев, имеющих место в клинической практике, ТМС применяется при различного рода демиелинизирующих поражениях центральной нервной системы (особенно при рассеянном склерозе), дегенеративных и наследственных заболеваниях, заболеваниях сосудов, а также опухолях головного и спинного мозга.

Противопоказания

Проведение транскраниальной магнитной стимуляции невозможно при наличии у пациента кардиостимулятора, подозрении на аневризму сосудов головного мозга, а также в период беременности. Особой осторожностью следует применять данный метод к пациентам, подверженным эпилепсией – он может стать причиной возникновения приступа.

Риски

Хотя ТМС зачастую рассматривается специалистами как безопасное воздействие, иногда данная процедура вызывает обмороки и индуцированные припадки. Подобных случаев в литературе упоминается около 16 – о семи из них сообщалось до публикации указаний по технике безопасности в 1998 году и более 9 случаев упоминается после. Данные припадки ассоциируют с одиночными импульсами и пТМС.  Рядом научных исследований было выявлено: по крайней мере, в некоторых случаях имело место влияние возможных предрасполагающих факторов – некоторых лекарств, поражений головного мозга, генетической предрасположенности. Более плотное рассмотрение девяти случаев припадков, ассоциированных с ТМС, которые были зарегистрированы после 1998 года, показало, что:

  • четыре приступа возникли при соблюдении мер безопасности;
  • четыре – при нарушении последних;
  • один произошел со здоровым добровольцем без каких-либо признаков наличия предрасполагающих факторов.

В 2009 году международным консенсусом по обсуждению ТМС, рассматривавшим в том числе этот обзор, был сделан вывод, что, на основании ряда исследований данной процедуры, как теоретических, так и клинических, риск возникновения припадка, инициированного ТМС, очень низкий.

Кроме припадков, иногда могут возникать обморок, слабые головные боли либо же некоторый локальный дискомфорт, незначительные когнитивные изменения и психиатрические симптомы (в частности, крайне незначительный риск возникновения мании у депрессивных больных).  Хотя  возможны и другие побочные эффекты, которые, как предполагается, могут быть связаны с ТМС (изменения в эндокринной системе, нейротрансмиттерах и работе иммунной системы), они достоверно не выявлены, что должно стать предметом дальнейших научных исследований.

Другие побочные эффекты ТМС:

  • Дискомфорт или боль при воздействии на кожу головы  и ассоциированных с ней нервами и мышцами; это является более частым для  пТМС, чем для одиночных импульсов ТМС;
  • Быстрая деформация катушки ТМС производит громкий щелкающий звук, который усиливается с повышением интенсивности стимуляции. Это может нанести некоторый вред органам слуха, однако данный побочный эффект легко устраняется использованием соответствующих средств защиты данных органов;
  • пТМС, при наличии несовместимых ЭЭГ электродов, может привести к нагреванию последних, вплоть до возникновения ожогов кожных покровов.

Клиническое использование

Условно разделяется на применение в диагностических и лечебных целях.

Диагностические цели

ТМС может быть использована для оценки деятельности и функции специфических связей внутри головного мозга человека. Наиболее надежным и широко распространенным является использование данной процедуры при исследовании связей первичной моторной коры головного мозга и мышц  для того, чтобы оценить степень ущерба, нанесенного инсультом, повреждением спинного мозга, рассеянным склерозом и заболеваниями двигательных нейронов. ТМС также был предложен в качестве средства оценки коротко-интервального интракортикального торможения (short-interval intracortical inhibition – SICI), которое помогает измерить внутренние пути моторной зоны коры головного мозга, однако, возможность данного использования до сих пор не доказана.

Терапевтические цели

Результаты исследований использования ТМС и пТМС  для оказания лечебного эффекта неврологических и психических заболеваний показали положительный эффект. Публикаций результатов обзоров и статистический мета-анализ более ранних исследований заявляют, что пТМС оказалась эффективным методом при лечении некоторых видов депрессии при определенных конкретных условиях.  Недавно проведенный мета-анализ 34 исследований, сравнивающих эффективность лечения пТМС, показал эффект примерно 0,55(p<0,001). Это сопоставимо с эффектом фармакотерапевтической направленности при лечении депрессии в диапазоне 0,17 – 0,46.

Существуют доказательства того, что мМТС может уменьшает интенсивность хронической боли за счет изменения нервной активности в мозге. Также ТМС была использована для попыток прогнозирования успеха хирургически имплантированных электростимуляторов мозга для лечения хронических болей. Другие области исследований ТМС включают в себя реабилитацию инвалидов и пациентов с моторными афазиями после инсульта, людей, страдающих от шума в ушах, болезни Паркинсона и негативных симптомов шизофрении. Не доказана эффективность применения ТМС для лечения смерти мозга, комы и других стойких вегетативных расстройств.

Проверить на плацебо-эффект данную процедуру трудно, так как во время контролируемых испытаний зачастую у исследуемых возникали боли в шее, головные боли и судороги, связанные с вмешательством. Это изменяет метаболизм глюкозы, что сбивает исследуемые показатели, также проблема усугубляется тем, что улучшение зачастую оценивается субъективно пациентом. В зависимости от условий исследования и вопросов, которые задают исследователи, отличить истинный эффект от плацебо практически нереально. Данный вопрос, очень важный и сложный, до сих пор считается открытым.

Последнее исследование, которое проводили совместно несколько крупных исследовательских центров, для исследования эффекта плацебо использовали запись звуков, которые появляются при активном лечении ТМС, а также стимулировали кожу головы пациента для полного воспроизведения ощущений проводимого лечения.  В итоге, ученые пришли к выводу, что, хотя данные показателей эффективности лечения были статистически достоверными, количество ремиссий с учетом, к тому же, стоимости ТМС, а также необходимости ежедневного вмешательства в течении минимум 3 недель, даже учитывая доброкачественные побочные эффекты, имеется сомнение в адекватности исследования. Тем не менее, эксперты уверяют, что результаты не могут быть случайностью, так как пациенты не могли знать заранее, получают ли они фиктивное лечение либо же настоящую ТМС.

О применении ТМС после инсульта.

Техническая информация

ТМС использует электромагнитную индукцию для того, чтобы генерировать электрический ток через кожу головы и кости черепа без осуществления физического контакта. Пластиковый корпус  проволочной катушки проходит рядом с черепом, и при активации производит магнитное поле, ориентированное ортогонально к плоскости катушки. Магнитное поле беспрепятственно проходит через кожу головы и кости черепа, вызывая противоположно направленные потоки заряженных частиц, которые активируют близлежащие нервные клетки таким же путем, каким происходит активация клеток поверхности коры.

Траекторию этого тока трудно моделировать в связи с геометрически неправильной формой головного мозга, следовательно, и электротоки, и магнитные поля не проводятся равномерно по всей протяженности его тканей. Магнитное поле имеет примерно такую же силу, что и при МРТ, и проникает обычно не более, чем на 5 см вглубь тканей мозга.

Тип катушки

Катушки, используемые для лечения или диагностики/экспериментальных исследований, имеют ряд различий. Их следует обязательно учитывать при интерпретации результатов любых исследований, а также обязательно упоминать тип использовавшейся катушки при обработке полученных данных на этапе подготовки к публикации.

Наиболее важными факторами являются:

  • тип материала, используемого для построения ядра катушки;
  • конфигурация геометрии катушки;
  • биофизические характеристики импульса, производимого катушкой.

Что касается состава катушки, то основной материал может быть как магнитно-инертным субстратом (то есть, так называемый воздушно-ядерный дизайн), так и быть твердым ферромагнитом (так называемый, твердо-ядерный дизайн). Твёрдое ядро катушки приводит к более эффективному преобразованию электрической энергии в магнитное поле с существенным сокращением количества энергии, рассеиваемой в виде тепла. Именно поэтому такая катушка может работать в более агрессивном режиме (при необходимости частых рабочих циклов, предусмотренных в терапевтическом протоколе) без перерывов из-за аккумуляции тепла или использования специальных аксессуаров, охлаждающих катушку во время работы.

Различная геометрическая форма самого кольца также может привести к изменениям в очаговости, форме и глубине проникновения магнитного поля в кору головного мозга. Различный состав катушки, а также изменение силы тока источника питания может также привести к изменениям биофизических характеристик полученного магнитного импульса (например, ширину или длительность импульса магнитного поля).

Все эти особенности необходимо учитывать при сравнении результатов, полученных при различных исследованиях, с точки зрения безопасности и эффективности.

Существует несколько катушек различного типа, каждый из которых производит различные модели магнитного поля. Например:

  • круглые катушки – оригинальный тип катушки ТМС;
  • катушки-восьмерки (катушки – бабочки);
  • двойного конуса – катушки соответствуют форме головы, полезны для более глубокой стимуляции;
  • четырехлистные катушки – для координационных стимуляций периферических нервов.

Катушки ТМС дополнительных форм позволяют добиваться гораздо более глубокого проникновения в ткани мозга, нежели чем при использовании стандартных катушек – 1,5 см. Катушки циркулярной, Н-образной формы, катушки в виде двойного конуса и другие,  экспериментальной формы, могут вызвать возбуждение или торможение нейронов в глубине тканей мозга, включая активацию нейронов мозжечка. Хотя проникновение возможно и глубже, однако с увеличением пути проникновения теряется его целенаправленность, локализация и возможность координирования.

Также смотрите о других методах:

Для получения профессиональной консультации по вопросам Транскраниальной магнитной стимуляции
Звоните нам по телефону: +49 (228) 972 723 17
или пишите на Email здесь