Stimularea magnetică transcraniană (TMS, ing. Stimularea magnetică transcraniană, TMS ) este o metodă care vă permite să stimulați în mod neinvaziv cortexul cerebral folosind impulsuri magnetice scurte . La fel ca stimularea electrică transcraniană (TES) , TMS este uneori asociată cu durere [1] și, prin urmare, trebuie utilizat cu prudență.
Studiul proceselor de inhibiție a creierului folosind TMS este posibil datorită capacității TMS de a excita neuronii corticali inhibitori. Există mai multe metode pentru înregistrarea răspunsurilor inhibitoare folosind TMS. Prima metodă, cea mai simplă din punct de vedere metodologic, este măsurarea duratei suprimării activității musculare spontane după prezentarea unui stimul magnetic (excitație prin inducție electromagnetică ). Această metodă se numește Perioada Silențioasă Corticală și permite evaluarea inhibării corticale cu latență lungă (GABA-B). Acest tip de funcție inhibitorie este cel mai sensibil la tulburările în activitatea ganglionilor bazali (de exemplu, în tulburările extrapiramidale, distonie, boala Parkinson și alte leziuni ale structurilor bazale) și, prin urmare, modificarea sa poate servi ca un indicator auxiliar. în diagnosticul bolilor ganglionilor bazali. Dezavantajul acestei metode este că durata suprimării activității musculare ca răspuns la TMS depinde nu numai de severitatea activității inhibitorii a cortexului, ci și de intensitatea TMS. Odată cu creșterea intensității stimulării electromagnetice, perioada de liniște corticală se prelungește și poate fi întreruptă de o explozie scurtă de activitate musculară (adică poate fi împărțită în două componente). Acest lucru face dificilă evaluarea nivelului individual al inhibiției GABA-B și diagnosticarea tulburărilor acestuia.
O altă abordare a studierii excitabilității cortexului cerebral este metoda stimulării magnetice împerecheate (Paired-pulse TMS). Se bazează pe măsurarea amplitudinii potențialului evocat motor la prezentarea a doi stimuli magnetici de intensitate diferită și la intervale interstimulare diferite (ISI). Intensitatea primului stimul este stabilită sub pragul motor, adică primul stimul singur nu provoacă niciun răspuns motor. Intensitatea celui de-al doilea stimul este aleasă astfel încât, cu o singură stimulare, să evoce un potențial motor cu o amplitudine de 0,8–1 milivolti. Cu stimularea pereche la intervale interstimulare de 1 până la 6 milisecunde, are loc o scădere a amplitudinii potențialului evocat motor, iar gradul acestei scăderi reflectă nivelul de inhibiție scurt-latentă (GABA-A).
La stimularea cortexului motor, TMS determină contracția mușchilor periferici corespunzători în funcție de reprezentarea lor topografică în cortex. De exemplu, atunci când se utilizează o bobină electromagnetică focală în formă de opt, cel mai optim loc de stimulare pentru obținerea răspunsurilor motorii de la mușchii distali ai extremităților inferioare este vârful, iar pentru a stimula zona motorie a mâinii, este necesar să se deplaseze bobină lateral de la vârf cu 5-7 cm Răspunsurile motorii evocate de TMS ( Potențialele evocate motor (MEPs), Potențialele evocate motor (MEPs)) pot fi înregistrate folosind metoda electromiografiei folosind electrozi atașați la piele în zona de mușchii (sau mușchii) implicați în răspunsul motor la TMS. Înregistrarea MEP este utilizată pentru a măsura timpul de conducere central motor (CMCT) și pentru studiul excitabilității cortico-spinală (excitabilitatea cortico-spinală).
Este important de menționat că TMS excită căile motorii centrale ( tractul piramidal ) nu într-un mod direct, așa cum face TES, ci prin activarea interneuronilor , urmată de transmiterea sinaptică a excitației către neuronii piramidali. Prin urmare, orice afectare a funcției sinaptice duce la o scădere a amplitudinii și prelungirea latenței MEP. Pe de altă parte, sensibilitatea ridicată a MEP la modificările activității sinaptice face posibilă evaluarea excitabilității sistemului motor al creierului (excitabilitatea corticală), inclusiv a componentelor sale excitatorii (excitatorii) și inhibitorii (inhibitorii).
Utilizarea unui câmp magnetic alternativ pentru a stimula structurile neuronale se bazează pe conceptul lui Michael Faraday de inducție electromagnetică (1831). Jacques Arsene d'Arsonval în 1896 a fost primul care a folosit un câmp magnetic asupra oamenilor și a fost capabil să inducă fosfene - senzații vizuale care apar la oameni fără expunerea la lumină a ochilor [2] .
Posibilitatea utilizării stimulării magnetice (stimulare prin inducție electromagnetică) în psihiatrie a fost descoperită, la fel ca multe alte tipuri de tratament, aproape întâmplător. În 1902, A. Pollacsek și B. Beer, doi de aceeași vârstă cu Freud, au brevetat la Viena o metodă de tratare a „depresiilor și nevrozelor” folosind un dispozitiv electromagnetic. Probabil că au crezut că un electromagnet ar putea avea un efect benefic prin deplasarea mecanică a creierului. Ipoteza că stimularea poate induce curent în fibrele nervoase nu a fost avansată. Berea, plasând solenoidul peste cap, a indus și efectul de fosfeneză.
O nouă eră a cercetării stimulării magnetice a început în 1985 când A. Barker et al. (Marea Britanie) a demonstrat pentru prima dată experimental posibilitatea contracției musculare cauzată de un efect neinvaziv asupra sistemului nervos central al unui câmp magnetic alternant [3] . Utilizarea stimulării neinvazive a zonei motorii a cortexului cerebral a făcut posibilă utilizarea metodei TMS în diagnosticul bolilor neurologice demielinizante (de exemplu, scleroza multiplă ) prin testarea stării funcționale a căilor și a integrității. a legăturilor dintre zona motorie și alte părți ale sistemului nervos legate de căile motorii.
În 1987, R. Bickford și M. Guidi au descris pentru prima dată o îmbunătățire pe termen scurt a dispoziției la mai mulți voluntari sănătoși după expunerea la zonele motorii ale cortexului cerebral cu stimuli unici în timpul TMS [4] . Aceasta a marcat începutul cercetărilor științifice privind efectul depolarizării câmpurilor magnetice la pacienții cu diferite boli neurologice și psihice. În curând au fost efectuate studii privind efectul TMS asupra pacienților care se aflau într-o stare de depresie majoră .
În paralel, o echipă de oameni de știință condusă de profesorul A. Pascual-Leone a investigat posibilitatea utilizării TMS pentru tratamentul pacienților cu boala Parkinson . S-a demonstrat că, sub influența unui câmp magnetic alternant la pacienți, a existat o creștere a VMO și a vitezei de reacție, adică a scazut akinezia . Doi pacienți care sufereau de depresie în boala Parkinson au prezentat, de asemenea, o îmbunătățire a dispoziției după stimulare. Rezultatele obţinute au fost publicate doi ani mai târziu, în 1994 [5] [6] . Date mai recente dintr-o meta-analiză din 2019 a studiilor privind tratamentul depresiei comorbide în boala Parkinson cu stimulare magnetică arată că efectul TMS nu diferă de placebo [7] .
După 1994, interesul medical și științific pentru TMS a crescut și au urmat o serie de studii pe animale și studii clinice umane. Primul studiu controlat privind tratamentul depresiei a fost realizat de M. George și E. Wassermann în 1995 [8] . În 2008, Administrația SUA pentru Alimente și Medicamente ( FDA ) a acordat aprobarea temporară pentru utilizarea stimulatoarelor magnetice de la Neuronetics pentru tratarea depresiei, pe baza unui studiu publicat în revista Biological Psychiatry [9] . Mai târziu, în 2010, FDA a retras aprobarea pentru acest tip de tratament, deoarece în 2010 a fost publicat un articol de respingere în aceeași revistă Biological Psychiatry, care spunea despre nesemnificația statistică a rezultatelor la revizuirea în detaliu a datelor studiului din 2007, precum și despre probabilitate mare de încălcări în timpul studiului, după cum au vorbit unele dintre datele experimentale. [10] .
O revizuire sistematică timpurie din 2003 a indicat că nu existau date suficiente pentru a trage concluzii ferme despre eficacitatea acestui tratament pentru TOC [11] . În 2018, Administrația SUA pentru Alimente și Medicamente ( FDA ) a aprobat TMS (stimulare magnetică transcraniană) ca opțiune de tratament pentru pacienții adulți cu tulburare obsesiv-compulsivă la care tratamentul farmacologic al ultimei exacerbari cu antidepresive în doze adecvate nu a avut efectul dorit. [12 ] . Astfel de aprobări de tehnică sunt de obicei acordate pentru un model de instrument specific (de exemplu, în acest caz, Brainsway by Brainway Ltd.).
O revizuire sistematică a tratamentului epilepsiei cu stimulare magnetică arată studii de proastă calitate și dureri de cap la pacienți după proceduri [1] .
O revizuire sistematică a tratamentului stimulării magnetice a pacienților cu leziuni ale măduvei spinării arată calitatea scăzută a studiilor efectuate, fiind imposibil să se tragă concluzii fiabile din acestea [13]
Stimularea magnetică transcraniană are aplicații limitate în psihiatrie , neurologie , epileptologie pentru tratamentul experimental al depresiei , bolii Parkinson , epilepsie , halucinații auditive în schizofrenie , tulburare obsesiv-compulsivă , scleroză laterală amiotrofică, reabilitarea măduvei spinării, recuperarea prevenirea leziunilor vasculare la copii. anemie falciforme , pentru ameliorarea simptomelor bolii neuronilor motori, pentru a corecta tulburările de gust. Dar datele din studiile clinice nu sunt încă suficiente pentru a face concluzii definitive cu privire la eficacitatea TMS în aceste boli [14] [15] .
Conform ordinului Ministerului Sănătății al Rusiei din 29 decembrie 2012 nr. 1705n „Cu privire la procedura de organizare a reabilitării medicale”, dispozitivele pentru stimularea magnetică transcraniană sunt incluse în „Standardul de echipare a secției de reabilitare medicală a pacienților internați”. cu funcționarea afectată a sistemului nervos central” [16] . TMS este, de asemenea, inclusă în Standardul pentru îngrijirea specializată pentru neoplasmele hipofizare [17] , Standardul pentru îngrijirea specializată pentru boala Alzheimer [18] și Standardul pentru îngrijirea medicală primară pentru copiii cu dezvoltare sexuală întârziată [19] .
Prima clinică din Rusia care a folosit TMS a fost Clinica pentru Neurologie Restaurativă sub îndrumarea profesorului R. F. Gimranov [20]
Cunoștințele dobândite până în prezent fac posibilă informarea pacientului cu privire la posibilele reacții nedorite minore și cum să le facă față. Cea mai frecventă întrebare înainte de rTMS, precum și de diagnostic TMS, este probabilitatea de convulsii și dureri de cap. În cazuri excepționale, când se întâmplă acest lucru (sau mai degrabă, când există posibilitatea unui atac), este important să înțelegem ce s-a întâmplat, ce parametri de stimulare trebuie modificați în timpul tratamentului pentru a reduce riscurile de reacții nedorite, cum să acționați în caz de atac.
Efectele secundare pot fi împărțite în trei grupe principale: sistemice (somatice), psihiatrice și neurologice. Efectele secundare somatice și neurologice provoacă pacientului cele mai multe întrebări și necesită o atenție specială.
O contraindicație fără echivoc pentru TMS diagnostic și terapeutic este prezența oricăror dispozitive medicale metalice și corpuri străine la pacient, în special în cap.
TMS este utilizat în examinarea copiilor, ținând cont de caracteristicile legate de vârstă asociate cu maturitatea tractului corticospinal . La începutul încercărilor de a utiliza TMS în practică, s-a crezut că sarcina este o contraindicație directă pentru implementarea sa. În ultimii ani, au existat rapoarte despre posibilitatea utilizării rTMS (și ECT) în tratamentul depresiei la femeile însărcinate, fără efecte negative asupra pacientului și consecințe pentru făt [23] [24] [25] [26] . La examinarea femeilor însărcinate, zona de acțiune a câmpului magnetic nu ajunge la făt. În plus, sunt deja cunoscute cazuri de stimulare magnetică de succes la gravide. Până la publicarea rezultatelor finale ale studiilor controlate, se recomandă abordarea individuală a utilizării TMS în scopuri diagnostice și terapeutice la femeile însărcinate și la copii în fiecare caz și efectuarea examinării și tratamentului în spitale și laboratoare specializate sub supravegherea specialiștilor. .
Principiul de funcționare al stimulatorului se bazează pe descărcarea unui condensator de înaltă tensiune și a unui curent mare pe o bobină de stimulare din fir de cupru (așa-numitul „inductor” sau „bobină”) în momentul în care tensiunea înaltă. comutatorul este închis. În acest moment, în inductor apare un câmp magnetic pulsat (până la 4 Tesla [27] ), care induce un curent în țesuturile apropiate ale corpului pacientului, provocând un impuls nervos.
Intensitatea maximă realizabilă a câmpului magnetic depinde de frecvența stimulării și scade odată cu creșterea frecvenței. Această dependență se datorează capacității limitate a circuitului de încărcare a condensatorului de a încărca condensatorul la tensiunea necesară în timpul pauzei dintre stimuli.
Fluxul de curent prin inductor îl face să se încălzească. Cu cât este mai mare puterea stimulului și frecvența stimulării, cu atât mai rapidă încălzirea suprafeței de lucru a inductorului, care, la contactul direct cu pacientul, poate provoca hiperemie sau arsuri. Utilizarea inductoarelor cu răcire forțată vă permite să măriți timpul de funcționare continuă fără supraîncălzire.
Atunci când alegeți unul sau altul inductor, se ia în considerare puterea de vârf a câmpului magnetic generat de acesta și, în consecință, puterea de vârf a câmpului electric, precum și forma și dimensiunea bobinei.
Caracteristicile câmpului magnetic generat depind mai mult de proiectarea bobinei inductorului. Cele mai comune inductori sunt inelul, dublu și dublu unghi.
În inductoarele inelare, regiunea de inducție magnetică maximă este situată la marginea interioară a bobinei (nervurile cercului interior). La inductoarele de colț dublu și dublu, densitatea maximă a câmpului magnetic cade pe centrul inductorului (zona în care ambele „aripi” se ating), ceea ce face posibilă obținerea unui câmp magnetic pulsat bine focalizat, dar relativ slab.
Adâncimea de pătrundere a câmpului magnetic este direct proporțională cu diametrul bobinei utilizate și cu puterea curentului care circulă prin aceasta. Inductoarele mici creează o inducție magnetică ridicată la suprafața pielii și, prin urmare, la fel ca inductorii dubli, sunt bune pentru influențarea structurilor de suprafață. Bobinele inelare mari creează câmpuri adânci de penetrare, dar acțiunea lor este slab concentrată.