Протокол для использования дистанционно-Руководил транскраниальной стимуляции постоянного тока (ТОК) рассеянного склероза (РС)

Summary

The goal of this pilot study is to describe a protocol for the remotely-supervised delivery of transcranial direct current stimulation (tDCS) so that the procedure maintains standards of in-clinic practice, including safety, reproducibility, and tolerability. The feasibility of this protocol was tested in participants with multiple sclerosis (MS).

Abstract

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses low amplitude direct currents to alter cortical excitability. With well-established safety and tolerability, tDCS has been found to have the potential to ameliorate symptoms such as depression and pain in a range of conditions as well as to enhance outcomes of cognitive and physical training. However, effects are cumulative, requiring treatments that can span weeks or months and frequent, repeated visits to the clinic. The cost in terms of time and travel is often prohibitive for many participants, and ultimately limits real-world access.

Following guidelines for remote tDCS application, we propose a protocol that would allow remote (in-home) participation that uses specially-designed devices for supervised use with materials modified for patient use, and real-time monitoring through a telemedicine video conferencing platform. We have developed structured training procedures and clear, detailed instructional materials to allow for self- or proxy-administration while supervised remotely in real-time. The protocol is designed to have a series of checkpoints, addressing attendance and tolerability of the session, to be met in order to continue to the next step. The feasibility of this protocol was then piloted for clinical use in an open label study of remotely-supervised tDCS in multiple sclerosis (MS). This protocol can be widely used for clinical study of tDCS.

Introduction

tDCS is a relatively recent therapy that operates through the use of low amplitude (2.0 mA or less) direct current to modulate cortical excitability ¹. Hundreds of clinical trials have demonstrated tDCS to be safe and well-tolerated^2-4. tDCS is easier to use, lower in cost, and better tolerated when compared to other methods such as transcranial magnetic stimulation (e.g., tDCS has not been associated with the development of seizures ^5,6). Multiple tDCS sessions are required for benefit, especially when administered with the goal of enhancing rehabilitation outcomes.^7-10

It is not yet known how many tDCS sessions are necessary or optimal, but the effects are cumulative with little evidence that tDCS over a single session produces behaviorally meaningful changes.^2,11 For example, studies of depression have found 30 or more sessions needed for full benefit in some participants. ^12,13 Multiple sessions are especially important when pairing tDCS with a behavioral therapy, which only occurs with rigorous repetition across many sessions. ¹⁴

For many patients and caregivers, traveling to the outpatient facility to receive repeated tDCS treatment sessions is a major obstacle in terms of time, cost and travel arrangements. This real-world limitation has resulted in studies with small sample sizes and without adequate power or design to draw conclusions that can lead to clinical use.¹⁵ Remote tDCS delivery would allow for participation in study protocols from home or other locations, and reach those patients who otherwise would not have access to these trials. Further, it allows the possibility for testing “on-demand” application for indications such as epilepsy and migraines.

We have worked with a diverse group of clinical investigators interested in remotely-supervised tDCS to develop guidelines and standards for remotely-supervised tDCS delivery including specialized equipment and specific training requirements both for staff and study participants¹⁶. Here, we developed a protocol to follow these guidelines and test for feasibility in patients with multiple sclerosis (MS), a disorder where tDCS may be a useful tool for the management of its symptoms. ^11,17-23

Protocol

О себе этика: Стони Брук Университет Экспертный совет (IRB) утвердил этот протокол от 10 февраля 2015 года. 1. Набор участников для дистанционно-поднадзорных ТОК Обеспечить завербованных участников исследования с информации об устройстве и протоколом исследования десяти дней. 2. критерии включения / исключения Здоровье Убедитесь, что врач предоставил медицинское освидетельствование для всех обучающихся участников базового визита. ТОК переносимость и ноутбук способности Убедитесь, что участники знакомы с основными функционирования портативного компьютера и, как подключить компьютер к беспроводной доступ в Интернет. Для обоих использования ноутбука, и настройки устройства ТОК, чтобы участники (или прокси), имеют ловкость для завершения процедуры. За установки, на базовых посещений, дать участникам 1 мин пробную дозу 1,5мА ТОК определить переносимость. Если участники не могут терпеть эту сессию, более низкая доза 1,0 мА могут быть применены. Если ничего не переносится, исключить участника. Экологическая Убедитесь, что участники имеют доступ к отвлечения бесплатно, хорошо освещенном, чистой окружающей среде с безопасной зоне для хранения комплекта устройства и устройства. Соблюдение Если участник не придерживаться запланированного видеоконференции сессии своевременно исключить такого участника. Стоп Критерии В каждом взаимодействии участников, пересмотреть ряд заранее определенных критериев "стоп", чтобы гарантировать, что участники терпеть сессию, придерживаться графика исследования, и безопасно управлять устройством без побочных эффектов. Если какой-либо из них будут выполнены, исключить участника из исследования (Рисунок 1). 3. Материалы Заметка:Как рекомендовано в опубликованных руководящих принципов для дистанционно руководил использования 16, точное подготовка электрода и размещение должны отражать протокол клиники по отношению к дозе контроль и постоянный мониторинг. Комплект устройства Подготовьте те же материалы для каждого удаленного участника ТОК. Это включает в себя исследование при условии, портативный компьютер с программным обеспечением безопасной видеоконференций, устройства и комплекта устройства. Дизайн комплекта устройства для простоты использования и организовать его в день (рисунок 2). Подготовка комплекта с двадцатью завернутые губки карманы размер 5Х5 см с перфорацией в верхней (два за день, требуемого для 10-дневного исследования), двадцать шприцы предварительно заполненные 6 мл физиологического раствора для каждого губки кармане, бутылка стирка заполнено с дополнительной физиологического раствора, запасные батареи для устройства, и карманного зеркала для гарнитуры применения. Кроме того, требуется, чтобы пользователи исследования есть портативный домашний телефон или мобильный телефон на их рабочем для каждогосессия. Устройство Выберите ТОК устройство, что только выпускает сессию через одноразовый код разблокировки использование. Убедитесь, что устройство имеет функциональность исследование которой участники могут только управлять сессию после того, как при условии, что код, исследования техник. Кроме того, убедитесь, что в выборе устройства исследования, качество контакта постоянно контролироваться для обеспечения безопасного и правильного использования. Видеонаблюдения Выберите безопасное программное обеспечение видеоконференций для обеспечения дистанционного наблюдения о правильной настройке устройства, оптимальное качество контакта, и что предполагаемый пользователь применяет сессии. Используйте программное обеспечение видеоконференций в качестве другого способа обучения. Поручить пользователям, как включить устройство, читать их качество контактов, устранения плохого качества контакта, введите одноразовый код разблокировки использование и безопасно удалить устройство после завершения работы. Головной убор Дизайн головной убор для симаPLE и надежный позиционирования электрода. Используйте один-позиции головной убор, чтобы устранить возможности для ошибки пользователя, и, чтобы помочь сохранить размещение монтаже. Настройка колпачок, как дизайн, с четкой маркировкой губки маркеров для повышения надежности размещения в одной позиции головных уборов с анодной электрода, помещенного на левой стороне. 4. Обучение Примечание: Заполните большинство участников обучения в течение первого базового сессии удаленного изучения. Грубо 1-2 ч базового визита должны быть потрачены на обучение. Позвольте участникам, чтобы посмотреть учебное видео ТОК качестве первой команды. Обучающие видео Настройте учебное видео, чтобы играть для участника после базового визита. Во время просмотра, позволит участнику иметь доступ к пакету устройства и устройства и следовать на каждом шаге. Подготовка видео сначала ввести participмуравей материалов, а затем перейти в шаг за шагом руководство, которое имитирует поток реальной сессии исследования. Представить установку гарнитуры ТОК медленно и четко (и сделать его доступным для воспроизведения), если пользователю необходимо разъяснить. Также открывается вид участника, так что участник исследования может получить ощущение того, что экраны устройств можно ожидать и как устройство отображения будет появляться, когда предоставление определенных показаний. Видео участки Примечание: Удаленные техники не будет обеспечивать коды разблокировки для устройств, если надлежащее качество контакта не будет достигнута. Дизайн учебное видео к деталям средства устранения неполадок плохое качество контакта, в том числе применяя давление и увлажнения губки карманы. Убедитесь, что видео также предоставляет информацию о безопасном использовании учебных материалов, а также протокол для подражания для того, чтобы завершить сеанс. Поручить участников о процедурах прекратить сеанс и требуют парники для поддержания доступа к телефонной протяжении продолжительности сессии, гарантируя, что уровень в клинике безопасности поддерживается в случае чрезвычайной ситуации, После видео, позволяют участник попытаться их собственный набор с помощью изучения техник. Инструкция по эксплуатации Подготовьте стенограмму информации, представленной в видео, а также фотографий и диаграмм материалов, скриншоты устройств и ноутбуком информации, в виде руководства. В-тренировочного человека Монитор участника, как они начинают настройку. Тренер участника через каждый шаг (смочить губку карманы, вставки электрода в губку, закрепите губки на гарнитуре, место гарнитуру на голове, в центре гарнитура, подтвердите исследования техник и включите прибор на). Уточнить порядок или оборудование, где это необходимо. Поиск и устранение неисправностей для участников, которые устанавливают опытдо трудностей Если участники бороться с настройки, повторите демонстрацию метода. Если участники не могут завершения настройки после неоднократные попытки, прекратить сеанс. Это определяется как исследование "стоп" критериев. 5. Участник Подготовка к сессии исследования Поручить участникам, чтобы настроить их исследования ноутбук, мобильный телефон, комплект устройства, устройства и гарнитуры в чистом, хорошо освещенном месте. Сообщить участников тянуть волосы назад и свести к минимуму отвлекающих факторов. Разрешить участникам относятся к обучающее видео или руководства шаг за шагом руководства протокола. Во-первых инициировать веб-конференция с участником исследования перед началом установки, так что есть постоянный мониторинг на соответствие 16. 6. Настройка устройства во время учебной сессии После видеоконференции инициируется, поручить участнику начать положить ип. Откройте губки карманы и увлажнить с помощью шприцев 6 мл (один шприц за губки кармане). Около 3 мл можно использовать для увлажнения каждую сторону губки кармане. Применить углерод-резиновые электроды для проведения тока от стимулятора ТОК. Накрыть электроды в губки карманы. Вставьте каждый углерода резиновый электрод в губки кармане полностью. Примечание: Так как прямого контакта кожи с резиновыми электродов является болезненным, электроды помещены в губки карманы. Убедитесь, что красный кабель подсоединен к красный штекер приемника с надписью «Анод» на устройстве. Убедитесь, что черный кабель подключен к черный приемника вилки с надписью «катод» на устройстве. Эти кабели не удаляются из устройства. Подключите карманы губки и электроды к гарнитуре, используя общий двустороннего дорсолатеральной префронтальной коры (DLPC), с анодной электрода (один подключен к красному проводу), размещенные на левой стороне. Примечание: Этикетка гарнитуры с красными и черными, чтобы обеспечить надлежащеерасположение электродов. Закрепите гарнитуру с помощью кнопок на губки карманы, которые вписываются в пазы на гарнитуре. Гладкая сторона губки кармане всегда стоит в сторону лба. Примечание: Это дает простоту надежного размещения электродов и широких терапевтических применений. После губки карманы закреплены, установите гарнитуру на голове. Заправьте заднюю ремень под паз в задней части головы и выровнять центральную кнопку с Насьон. Это может быть подтверждено с помощью ручного зеркала, поставляемый в комплекте устройства и исследования техник по видеоконференцсвязи программного обеспечения. В этот момент, поручить участника прочитать вслух качество контакта на дисплее устройства. Примечание: умеренная или оптимальное чтение требуется для введения кода сессия. Если качество контакта должна быть улучшена, поручить участникам следовать процедурам по устранению неполадок заданных. Во-первых, рекомендуем использовать давление на губки карманы. Если это гOES не окажутся успешными, дать участникам возможность применить небольшое количество физиологического раствора, чтобы губки лузы, используя бутылку стирки (бумажные полотенца для любого разлива). После надлежащего качества контакта достигается, управлять одноразовый код разблокировки для использования сессий. Примечание: Эти коды запрограммированы сотрудниками исследования в течение установленного периода времени и амплитуде. Завершение сеанса 7. Примечание: После того, как участник вводит код разблокировки, экран устройства будет показывать таймер, который отсчитывает не минуты до конца сессии. Устройство также будет указывать на контактную качество электродов на протяжении сеанса. Когда 1 мин остается на таймере, отсчет времени в секундах произойдет. Если качество контакта падает ниже "умеренный" предоставить инструкции о том, как улучшить его действия по устранению неполадок в 6,9. Напомнить участника не не снимать гарнитуру, покасекунды полностью обратный отсчет до нуля и устройство отключается (подтверждено с звуковым шумом). Поручить участника снять гарнитуру, когда устройство подает звуковой сигнал. Направьте участника для удаления губки карманы из устройства и отказаться от них. Шприцы одноразового использования, а также, а также должны быть отброшены. Убедитесь, что участник сохраняет устройство и гарнитура в комплекте. Напомнить участника безопасно хранить ноутбук, устройство, и все материалы для следующей сессии. 8. Конец обучения Анализы Оценка каждого участника исследования, используя участника трекер. Это служит метод изучения записи соблюдения, побочных эффектов, и завершения сеанса. В конце исследования, проанализировать данные каждого участника, чтобы определить успех обучения. Для целей настоящего Протокола, успех исследования будут определены 80% участников, завершив 80% учебных сессий 24. Подтвердить SESСион успех по записям посещаемости ежедневно сессии, обзор ежедневных весов боли и до и после стимуляции анкет для неблагоприятных событий смотрите Справочная код файлов для образца вопросника. Примечание: Проверка, что 20 мин стимуляции были полностью доставлены могут быть пересмотрены в конце исследования. Исследование техник может получить доступ к устройству для кодов завершения в качестве подтверждения.

Representative Results

Мы адаптировали этот протокол для использования в MS. Мы планировали доставка из десяти ТОК стимуляции сессий поставляется в течение двух недель. 9,10 Первые две сессии были десять очных тренингов и следующие восемь были дистанционно руководил (Рисунок 3). Вторая сессия состоит из окружающей среды пригодности Оценка где обучаются техникам посетил дом участника, чтобы подтвердить соответствующую настройку. Для выполнения следующих дистанционно контролируемые сеансы, участники были обеспечены ТОК устройства, специально разработанной для удаленного использования и гарнитуры, который был изменен для удобства использования, чтобы вести точное размещение электродов. Комплект устройство предусмотрены и включены устройства и гарнитуры, одноразового использования губки карманы для электродов и шприцев, наполненных измеренного количества физиологического раствора, необходимого для каждого губкой, всеми элементами отдельно помеченных день и органациализированных для простоты использования. Электроды были помещены в двустороннем дорсолатеральная префронтальная кора (ДЛФХ) положение с анодной электрода, помещенного на левой стороне. 10 Это дает простоту надежного размещения электродов, широкие терапевтические применения. 9,10 Основываясь на предыдущих исследованиях, мы целевых 1,5 мА в течение 20 мин сессий. Протокол 9,10 разрешено для уменьшения тока до 1,0 мА при базовой если это повышает общую условии переносимости. Участники дали исследования, при условии, портативный компьютер, настроенный для исследования, в том числе легко доступном обучающее видео и ссылки на безопасное соединение видеоконференции с изучением техник. Ноутбук также включены программы для удаленного мониторинга всей компьютерной деятельности, а также программу для удаленного доступа к компьютеру для технической поддержки. Подробные руководства по эксплуатации были использованы как участника и исследования техник, и связующего для самостоятельного г ТЧЕТ меры было. В общей сложности N = 20 участников MS завершили исследование. Критерии включения указано расширенном инвалидности Scale (EDSS статуса) 25 * 6,0 или ниже, или на 6,5 или выше с прокси, чтобы обеспечить минимальные требования для работы двигателя устройства. Зачисление был представитель диапазоне обесценения в MS (обесценения двигателя, когнитивные нарушения, или оба). Все 20 участников, п = 4 с прокси, успешно прошли обучение на самоопределение применить сессии ТОК и 192 всего заседания были завершены. Как показано на рисунке 4, 40 the192 сессий включала обучение; остальные 152 были исключительно дистанционно контролируемые сеансы. Из дистанционно контролируемых сессий, 100% были выполнены правильно с успешно размещения электродов, эксплуатации устройства и хорошо переносимой поставки стимуляции. нагрузка / 53542 / 53542fig1.jpg "/> Рисунок 1. Блок-схема Стоп Критерии. График детализирует различные критерии, которые указывают участника больше не может продолжать или участвовать в дистанционно-наблюдением исследования ТОК. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры. Рисунок 2. Комплект устройств. Эта точка зрения показывает, комплект устройства с индивидуальной упаковке губки карманы, один физиологический заполненный шприц за губки в день, карманным зеркалом удерживающее устройство, запасной солевой раствор, и устройство с головных уборов. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенная версия этой фигуры. <imgAlt = "Рисунок 3" SRC = "/ файлы / ftp_upload / 53542 / 53542fig3.jpg" /> Рисунок 3. Участник исследование график. Это график демонстрирует путь к цикла учебных комплектов и устройств через каждые 10 день зачисления участника в исследовании. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры. Рисунок 4. Самостоятельно применять ТОК сеансы через п = 20 участников. Эта цифра демонстрирует заполненные, самостоятельно применять сеансы по п = 20 участников, включенных в исследование. Начальная сессия завершается в клинике, а остальные девять сессий будут завершены через удаленный надзору в доме участника. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенное Version этой фигуры.

Discussion

Критические шаги в протоколе

Как дистанционно контролируется ТОК вводят от прямого наблюдением врача, критерии включения и исключения предназначены для того, чтобы участник не имеет противопоказан состояния здоровья или окружающей среды отвлекаться, и вполне способны использовать портативный компьютер (в том числе с адаптивным технология) для связи с научно-исследовательской группы. Кроме того, участники должны быть в состоянии терпеть сессию ТОК и совершить запланированное время сеанса на протяжении всего исследования.

Хотя дистанционное ТОК предлагает удобство для изучения и введения терапии, самостоятельной участником использование не рекомендуется из-за соображений безопасности обеих и неспособности контролировать и стандартизировать стимуляции, что доставлено. Вместо этого, наш протокол следует стандарты и руководящие принципы для дистанционно контролируемого ТОК ¹⁶ кл расширитьINIC стандарты через поставки в удаленном месте. Эти руководящие принципы обеспечения того, чтобы научные сотрудники были должным образом подготовлены для участников взаимодействия, что пользователи имеют надлежащий способность участвовать в отдаленных ТОК, и что есть текущие учебные материалы, а также оценки, сделанные участника на каждом шаге исследования. Стимуляция была равномерной и воспроизводимой с точно 20 мин 1,5 мА поставляемого на каждой сессии без перерыва или изменения через сессий или отдельных лиц.

Изменения в советы по устранению неполадок протокола и

Протокол включает в себя несколько небольших изменений. Во-первых, мы расширили использование этого протокола участникам MS, которые имеют счет выше 6,5 EDSS в случае, когда есть прокси доступны для администрирования каждой дозы. Кроме того, мы внедрили процедуру, согласно которой мы удаленный доступ исследование при условии, ноутбук участника инициировать веб confeключение контакта для тех, кто нуждаются в дополнительной поддержке и обзорные меры переносимости и изучать опыт через общий документ. Будущее модификация текущего протокола включает в себя позволяя различные степени дистанционного надзора, чтобы участники, которые доказывают наиболее компетентных с техникой лишь потребовать досрочного надзор, чтобы подтвердить Устройство установки и получить код разблокировки.

Ограничения метода

В то время как наши предварительные результаты подтверждают целесообразность этого протокола, размер выборки ограничен. Как зачисления расширяется, анализ будет сделано для пробелов в обучении, пути рационализации сессий, повышению учебное видео, и сделать метод более доступным для людей с нарушениями двигательной (т.е., адаптивный мышей для использования компьютера, губки модификации карман / гарнитуры для дальнейшего облегчить применение). Некоторые участники EDSS в диапазоне ниже 6,5 (не требуя прокси), могут по-прежнему испытывать некоторые DIFficulty в вопросах, связанных с компьютерной подготовки гарнитуры и устранения неполадок. Кроме того, в то время как это исследование рекомендует полный удаленный мониторинг участников на протяжении всех сессий, будущие исследования могут счесть некоторые участники достаточно обученных для работы устройства без присмотра на объеме сессии.

Значение способа по отношению к существующими методами

Эти первоначальные результаты демонстрируют целесообразность нашего протокола для удаленного под наблюдением доставки ТОК для клинических испытаний, после набора руководящих принципов и стандартов, которые должны быть использованы для безопасного и эффективного администрирования ТОК под дистанционного контроля. Протокол был разработан, чтобы иметь решение дерево ряд контрольно-пропускных пунктов с "стоп" критериев (раздел 2.5.1 выше), которые должны быть удалены для того, чтобы выполнить каждый шаг (рисунок 1). Эти контрольно-пропускные пункты на имя переносимости (опыт боли или неблагоприятного влиянияс до лечения) и соблюдение (своевременное посещение сессии и правильная техника). Для каждой сессии с 1 по 10, участники завершили краткие неблагоприятные отчеты о событиях до и после их сессий (с позиций, полученных из списка наиболее распространенных ТОК побочных эффектов в предыдущих исследованиях). Кроме того, участники завершили меры самоотчета по решению переносимости (до и после сессии) и может завершить инвентаризацию симптомов, а также. Это исследование имеет важное значение в том, что она устанавливает методику для изучения терапию в MS с достаточной мощности, а также обеспечения более широкого доступа к лечению ТОК.

Будущие приложения в технике

После того, как метод дистанционно руководил ТОК была полностью опробована в популяции MS, больший, рандомизированное контролируемое исследование может быть начато целевой управления симптомов. Благодаря использованию в учебных учебных материалов и структуры вокруг ежедневной участника Интераctions, дистанционно контролируемые ТОК могут быть доступны более широкому кругу групп пациентов и расширить клиническое изучение техники.

Materials

Mini-CT transcranial direct current stimulation device	Soterix		Device to deliver direct current stimultion in a remote manner
Study Kit	NA		Provided to participant with all required setup items – device, headset, sponge pockets, pre-filled syringes, Kleenex, handheld mirro, spare batteries
Laptop	NA		Provided to allow secure video conferecing during device setup and headset placement
Instruction Manual	NA		Transcription of instructional video and detailed instructions for protocol