Миға шаманы магниттік өріс арқылы стимуляциялау

Кіріспе

Магниттік өрістерді қолдану арқылы миды стимуляциялау

Транскраниалды магниттік стимуляция (ТМС) – миды стимуляциялаудың инвазивті емес түрі, онда өзгермелі магниттік өріс электромагниттік индукция арқылы мидың белгілі бір аймағына электр тогын тудыру үшін пайдаланылады. Электрлік импульс генераторы немесе стимулятор бас терісіне қосылған магниттік катушкаға жалғанады. Стимулятор катушка ішінде өзгермелі электр тогын жасайды, ол өзгермелі магниттік өріс арқылы мидың өзіндегі аймақта ток тудырады. ТМС неврология және психикалық денсаулық салаларындағы әртүрлі аурулармен байланысты орталық нерв жүйесінде диагностикалық және емдік потенциалды көрсетті, зерттеулер әлі де жалғасуда. ТМС-тің қолайсыз әсерлері сирек кездеседі және олар есінен тану және құрысуларды қамтиды. Басқа да мүмкін болатын мәселелерге дискомфорт, ауырсыну, гипомания, когнитивтік өзгерістер, есту қабілетінің жоғалтылуы және кардиостимуляторлар немесе дефибрилляторлар сияқты имплантацияланған құрылғылардағы қасақана ток индукциясы жатады. ТМС емдеуі АҚШ-тағы FDA және Ұлыбританиядағы NICE тарапынан депрессияны емдеу үшін мақұлданған және көбінесе жеке клиникалармен ұсынылады. ТМС ми қабығының тінін транскраниалды электрлік стимуляцияда туындайтын ауырсыну сезімізсіз стимуляциялайды.

Диагностика

ТМС адамдардағы нақты ми тізбектерінің қызметін және жұмысын өлшеу үшін клиникалық түрде қолданылады, көбінесе жалғыз немесе жұпталған магниттік импульстер арқылы. ТМС миелопатия, амиотрофиялық бүйірлік склероз және көптеген склерозды анықтау құралы ретінде пайдалы.

Жағымсыз әсерлер

ТМС жалпы алғанда қауіпсіз деп есептелсе де, терапиялық rTMS диагностикалық ТМС-тің бір немесе жұпталған түрлерімен салыстырғанда тәуекелдері жоғары. Жағымсыз әсерлер көбінесе жоғары жиілікті стимуляциямен күшейеді. Басқа жағымсыз әсерлерге қысқа мерзімді дискомфорт, ауырсыну, гипоманияның шақырылуы, когнитивтік өзгерістер, есту қабілетінің нашарлауы, жұмыс жадының бұзылуы және жүрек стимуляторы сияқты имплантацияланған құрылғыларда электр тогының индукциясы жатады. Содан кейін катушка импульс генераторымен немесе стимуляторымен қосылады, ол катушкаға электр тогын жеткізеді. Пластмассадан жасалған сым орам бас сүйегіне жақын ұсталады және қосылғанда, орама жазықтығына перпендикуляр бағытта өзгеретін магниттік өріс тудырады. Өзгеріп тұратын магниттік өріс мида электр тогын тудырады, ол кортикальды бетте тікелей қолданылатын токқа ұқсас әрекет ете отырып, жақын жердегі нерв жасушаларын белсендіреді. Магниттік өріс күші магниттік-резонанстық томография (МРТ) күшіне шамалас, ал импульс, әдетте, терең стимуляция үшін модификацияланған катушка мен техника қолданбаған жағдайда, миға 5 сантиметрден аспайды. Магниттік өріс импульсын мидың нақтылы аймағына бағыттау сол жердегі нейрондарды деполяризациялауға немесе гиперполяризациялауға мүмкіндік беретін жергілікті электр тогын тудырады. Ми тініндегі индукцияланған электр өрісі нейрондардың деполяризациясына немесе гиперполяризациясына әкелетін трансмембраналық потенциалдардың өзгеруіне себеп болады, осылайша олардың тиісінше қозуын немесе тежелуін қамтамасыз етеді. Терең ТМС мидың 6 см терендігіне жете алады, бұл аяқ қозғалысын басқаратын моторлық қабық сияқты терең қабаттарды стимуляциялауға мүмкіндік береді. Мидың ішкі тығыздығы мен су құрамының өзгеруіне байланысты осы токтың жолын модельдеу қиын, бұл тіндері арқылы магниттік өріс күшінің біркелкі еместігіне және өткізгіштігіне әкеледі.

Шүлгінің түрлері

Көптеген құрылғылар сегіздік пішіндес орамды пайдаланады, бұл мидың беткейіне әсер ететін шалқақ магнит өрісін тудырады. Әртүрлі типтегі орамдар бар, олардың әрқайсысы әртүрлі магнит өрістерін жасайды. Дөңгелек орам – TMS-те қолданылған алғашқы орам. Кейіннен мидағы белсенділіктің ошақты үлгісін қамтамасыз ету үшін сегіздік (көбелек) орам, ал шеткі жүйкелерді ошақтық тұрғысынан ынталандыру үшін төрт жапырақты орам жасалды. Қос конус орам бастың пішініне жақын. Hesed (H өзегі), дөңгелек тәж және қос конус орамдары кеңірек белсендіруге және терең магниттік енуге мүмкіндік береді. Олар, мысалы, аяқтар мен кіші таз аймағын басқаратын қозғалыс қабығының тереңірек бөліктеріне әсер етеді, бірақ тереңдік артуы магниттік импульстің шоғырлылығының төмендеуімен байланысты. 1830 жылдары Майкл Фарадей (1791–1867) электр тогына сәйкес магнит өрісі бар екенін және біреуін өзгерту екіншісін тудыратынын ашты. Адам миын электрмен тікелей ынталандыру жұмыстары 19 ғасырдың соңында басталды, ал 1930 жылдары итальяндық дәрігерлер Серлетти мен Бини электроконвульсивті терапияны (ЭКТ) әзірледі. Ол мидағы электрлік сигналдарды өзгерту үшін магнит өрістерін пайдалануды зерттей бастады, ал тұрақты TMS құрылғылары 1985 жылы құрастырылды. Тұрақты вегетативтік күйлер, инсульттан туындаған мүгедектік, құлақ шуы, көп склероз, Паркинсон ауруы кезінде алғашқы нәтижелер төмен жиілікті стимуляцияның дәрілік дискинезияға әсер етуі мүмкін екенін, ал жоғары жиілікті стимуляция қозғалыс функцияларын жақсартатынын көрсетті. Ең тиімді емдеу протоколдары қозғалыс қабығын жоғары жиілікпен стимуляциялауды қамтиды, әсіресе басым жағында, бірақ дорсолатеральды префронтальды қабықты емдеуде нәтижелер әртүрлі. Бұл моторлық симптомдарға электроконвульсивті терапиядан гөрі аз тиімді, бірақ екеуі де пайдалы болуы мүмкін. Церебеллярлық стимуляция леводопамен байланысты дискинезияны емдеуде де перспективалы. Психиатрияда ол қорқыныш бұзылыстарымен, соның ішінде паникалық бұзылыстармен және обсессивтік-компульсивтік бұзылыстармен (ОКБ) перспективалы екенін көрсетті. Префронтальды қабыққа бағытталған бұрынғы протоколдар азырақ сәтті болды. Сондай-ақ аутизм, заттарды теріс пайдалану және посттравматикалық стресс бұзылысы (ПТСР) зерттелді. TMS мидың кішкентай миы мен басқа да аймақтары арасындағы функционалдық байланысты картаға түсіру үшін де қолданылуы мүмкін. 2021 жылы Германиядағы Вахрендорф клиникасында Альцгеймер ауруының баламалы емдеуін зерттеу барысында зерттеуге қатысушылардың 84% емдеуден кейін жақсаруды сезінгенін хабарлады. Психиатрия және психотерапия маманы профессор Марк Зигенбейннің жетекшілігімен жүргізілген зерттеуде жеңіл және орташа деңгейдегі Альцгеймер ауруымен ауыратын 77 адам қатысты, оларға үнемі транскраниальды магниттік стимуляция қолданылды және олардың жағдайы біршама уақыт бойы бақыланды. Жақсарулар көбінесе қоршаған ортаға бейімделу, денсаулықтың жақсаруы, жалпы әл-ауқат және қанағаттанушылық аймақтарында байқалды.

Most devices use a coil shaped like a figure eight to deliver a shallow magnetic field that affects more superficial neurons in the brain. A number of different types of coils exist, each of which produce different magnetic fields. The round coil is the original used in TMS. Later, the figure eight (butterfly) coil was developed to provide a more focal pattern of activation in the brain, and the four leaf coil for focal stimulation of peripheral nerves. The double cone coil conforms more to the shape of the head. The Hesed (H core), circular crown and double cone coils allow more widespread activation and a deeper magnetic penetration. They are supposed to impact deeper areas in the motor cortex and cerebellum controlling the legs and pelvic floor, for example, though the increased depth comes at the cost of a less focused magnetic pulse. In the 1830s Michael Faraday (1791–1867) discovered that an electrical current had a corresponding magnetic field, and that changing one could induce its counterpart. Work to directly stimulate the human brain with electricity started in the late 1800s, and by the 1930s the Italian physicians Cerletti and Bini had developed electroconvulsive therapy (ECT). He began exploring the use of magnetic fields to alter electrical signaling within the brain, and the first stable TMS devices were developed in 1985. persistent vegetative states, stroke related disability, tinnitus, multiple sclerosis,

With Parkinson's disease, early results suggest that low frequency stimulation may have an effect on medication associated dyskinesia, and that high frequency stimulation improves motor function. The most effective treatment protocols appear to involve high frequency stimulation of the motor cortex, particularly on the dominant side, but with more variable results for treatment of the dorsolateral prefrontal cortex. It is less effective than electroconvulsive therapy for motor symptoms, though both appear to have utility. Cerebellar stimulation has also shown potential for the treatment of levodopa associated dyskinesia. In psychiatry, it has shown potential with anxiety disorders, including panic disorder and obsessive–compulsive disorder (OCD). Older protocols that targeted the prefrontal dorsal cortex were less successful. It has also been studied with autism, substance abuse, and post traumatic stress disorder (PTSD). TMS can also be used to map functional connectivity between the cerebellum and other areas of the brain. A study on alternative Alzheimer's treatments at the Wahrendorff Clinic in Germany in 2021 reported that 84% of participants in the study have experienced positive effects after using the treatment. Under the supervision of Professor Marc Ziegenbein, a psychiatry and psychotherapy specialist, the study of 77 subjects with mild to moderate Alzheimer's disease received frequent transcranial magnetic stimulation applications and observed over a period of time. Improvements were mainly found in the areas of orientation in the environment, concentration, general well being and satisfaction.

Зерттеуді соқырлау

ТМС-тің физикалық дискомфортын плацебомен имитациялау арқылы оның нақты әсерін анықтау зерттеуде қиын мәселе болып табылады. Есі ояу адамдардағы бақыланатын зерттеулер кезінде ТМС үшін сенімді плацебо жасау қиын, өйткені бұл процедурадан мойын ауыру, бас ауру және бас терісінің немесе беттің жоғарғы бөлігінің қылығы сияқты жағымсыз сезімдер туындауы мүмкін. Субъективті жақсару өлшемдерін қолданғанда бұл мәселе одан әрі ушығады. 2011 жылғы шолу көрсеткендей, көптеген зерттеулер маскировканы (соқырландыруды) бұзу туралы мәлімет бермеген. Олардың аз бөлігінде нақты және жалған rTMS топтарының қатысушылары өздеріне тағайындалған емді дұрыс болжау мүмкіндігі жағынан ерекшеленбеген, алайда нақты топтағы қатысушылардың дұрыс болжауына көбірек бейімділік байқалды.

Жануарлар үлгісінің шектеулері

ТМС зерттеулері жануарлар үстіндегі зерттеулерде шектеулі, себебі АҚШ-тың Тамақ және дәрі-дәрмек басқармасы оны емдеуге жарамайтын депрессияға алғашқы болып бекіткені, жануарларға арналған ерекше магниттік катушкалардың жасалуын қиындатты.

Нейрохирургияны жоспарлау

Nexstim 2009 жылдың желтоқсан айында процедураға дейінгі жоспарлауда негізгі моторлық қабықты бағалауға және 2011 жылдың маусым айында нейрохирургиялық жоспарлауға қатысты АҚШ Федералдық тағам, дәрі-дәрмек және косметикалық актісінің §510(k) бөлімі бойынша мақұлдау алды.

Депрессия

Ұлттық денсаулық сақтау институттары депрессияға қарсы дәрілерді қабылдаған адамдардың 60-70 пайызы үшін тиімді деп бағалайды. TMS "de novo" жолымен ІІ класс медициналық құрылғы ретінде мақұлданды. Сонымен қатар, Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының хабарлауынша, 2005 жылдан бері депрессиямен күресіп жүрген адамдардың саны шамамен 20 пайызға артқан. 2012 жылғы зерттеуде TMS 58 пайыз пациентте депрессияны айтарлықтай жақсартқаны және 37 пайыз пациентте симптомдардың толыққанды жоғалуын қамтамасыз еткені анықталды. 2002 жылы Кокран кітапханасы депрессияны емдеу үшін TMS қолданған рандомизацияланған бақыланатын зерттеулерді қарастырды. Қарастыру барысында rTMS және плацебо TMS арасында ешқандай айырмашылық табылған жоқ, тек емдеуден кейін 2 апта өткен соң ғана. 2018 жылы Кокран кітапханасы депрессияға қатысты rTMS туралы шолуды жаңарту үшін авторлармен байланысқа түсу жоспарын жариялады.

Обсессивті-компульсивті бұзылу (ОКБ)

2018 жылдың тамызында АҚШ-тың Азық-түлік және дәрі-дәрмек басқармасы (US FDA) Израильдің Brainsway компаниясы әзірлеген TMS-ті мәжбүрлеуші-тұқылдық тәртіпсіздікті (ОТТ) емдеуде қолдануға рұқсат берді. 2020 жылы АҚШ FDA ОТТ емдеуде АҚШ-тың MagVenture Inc. компаниясы әзірлеген TMS қолдануды мақұлдады. 2023 жылы АҚШ FDA американдық Neuronetics Inc компаниясы әзірлеген TMS-ті ОТТ емдеуде қолдануға рұқсат берді.

Ұлыбритания

Ұлыбританияның Ұлттық денсаулық сақтау және медициналық көмек көрсету институты (NICE) Англия, Уэльс, Шотландия және Солтүстік Ирландияның Ұлттық денсаулық сақтау қызметіне (NHS) нұсқаулар береді. NICE нұсқаулары NHS процедураны қаржыландыру керек пе, жоқ па деген мәселені қарастырмайды. Жергілікті NHS органдары (бастауыш медициналық көмек көрсету орталықтары және ауруханалық трасттар) процедураның клиникалық тиімділігін және процедураның NHS үшін құны бар-жоғын қарастырғаннан кейін қаржыландыру туралы шешім қабылдайды. NICE 2007 жылы ауыр депрессияға қатысты ТМС-ті (IPG 242) бағалады, содан кейін 2011 жылдың қаңтарында ТМС-ті қайта бағалауды қарастырды, бірақ бағасын өзгертпеді. Институт ТМС қауіпсіз деп тапты, бірақ оның тиімділігін растайтын жеткілікті дәлелдер жоқ. Кейіннен, 2015 жылы NICE Ұлыбританияда депрессияны емдеу үшін ТМС қолдануды мақұлдады және IPG542 IPG242-ні алмастырды. NICE былай деді: "Депрессияға қарсы қайталанатын транскраниалды магниттік стимуляцияға қатысты деректер маңызды қауіпсіздік мәселелерін көрсетпейді. Оның қысқа мерзімді тиімділігі туралы деректер жеткілікті, бірақ клиникалық жауап өзгеруі мүмкін. Депрессияға арналған қайталанатын транскраниалды магниттік стимуляция клиникалық басқару және аудит шараларымен қатар қолданылуы мүмкін".

АҚШ: коммерциялық медициналық сақтандыру

2013 жылы АҚШ-та Anthem, Health Net және Небраска мен Род-Айленд штаттарының Blue Cross Blue Shield сияқты бірнеше коммерциялық медициналық сақтандыру жоспарлары депрессияны емдеу үшін ТМС-ті алғаш рет қамтыды. Керісінше, UnitedHealthcare 2013 жылы ТМС-ке қатысты медициналық саясат жариялап, оның депрессиямен ауыратын науқастардың денсаулығына пайдалы екенін көрсететін жеткілікті дәлелдер жоқ екенін мәлімдеді. UnitedHealthcare депрессияны емдеу үшін ТМС-ті зерттеудегі ғылыми дәлелдерге қатысты әдістемелік мәселелерге үлкен емес сынама көлемі, рандомизацияланған бақыланатын зерттеулерде жарамды жалған салыстырудың болмауы және нәтижелерді бағалау өлшемдерінің әртүрлі қолданылуы жатады. Aetna, Cigna және Regence сияқты басқа коммерциялық сақтандыру жоспарларының 2013 жылғы медициналық сақтандыру саясатында ТМС-тің депрессия және басқа да ауруларды емдеудегі рөлі толыққанды анықталмаған немесе әлі де зерттеу сатысында екендігі көрсетілді.

АҚШ: Medicare

Medicare қамтуына қатысты саясаттар Medicare жүйесіндегі жергілікті юрисдикциялар арасында әртүрлі, және Medicare-тің TMS-ті қамтуы юрисдикциялар арасында және уақыт өте келе өзгеріп отырды. Мысалы:
2012 жылдың басында Жаңа Англияда Medicare АҚШ-та TMS-ті алғаш рет қамтыды. Бірақ, бұл юрисдикция кейіннен 2013 жылдың қазанынан бастап қамтуды тоқтатуға шешім қабылдады. 2012 жылдың тамызында Арканзас, Луизиана, Миссисипи, Колорадо, Техас, Оклахома және Нью-Мексико штаттарын қамтитын юрисдикция емдеуді қамтуға жеткіліксіз дәлелдер бар екенін анықтады, бірақ сол юрисдикция кейіннен 2013 жылдың желтоқсанынан бастап депрессияны емдеу үшін Medicare TMS-ті қамтиды деп шешті. Содан кейін, басқа бірнеше Medicare юрисдикциялары депрессияны қамтуға қосты.