मल्टीपल स्केलेरोसिस में दूर से देखरेख Transcranial प्रत्यक्ष वर्तमान उत्तेजना (tDCS) के उपयोग के लिए एक प्रोटोकॉल (एमएस)
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-tolerated2-4. 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
Representative Results
Discussion
प्रोटोकॉल के भीतर महत्वपूर्ण कदम
के रूप में दूर-देखरेख tDCS प्रतिभागी कोई contraindicated स्वास्थ्य की स्थिति या पर्यावरण के distractions है कि यह सुनिश्चित करने के लिए एक चिकित्सक, शामिल किए जाने और अपवर्जन मानदंड तैयार कर रहे हैं के प्रत्यक्ष पर्यवेक्षण से दूर दिलाई, और अनुकूली के साथ उन सहित एक लैपटॉप कंप्यूटर (उपयोग करने के लिए पूरी तरह से सक्षम हैं शोध टीम के साथ संचार के लिए प्रौद्योगिकी)। इसके अलावा, प्रतिभागियों अध्ययन की अवधि के लिए निर्धारित सत्र समय के लिए एक tDCS सत्र सहन और प्रतिबद्ध करने में सक्षम होना चाहिए।
दूरस्थ tDCS चिकित्सा के अध्ययन और प्रशासन के लिए एक सुविधा प्रदान करता है, आत्म निर्देशित भागीदार उपयोग के कारण सुरक्षा चिंताओं को और दिया है कि उत्तेजना पर नजर रखने और मानकीकृत करने के लिए असमर्थता दोनों के लिए उचित नहीं है। इसके बजाय, हमारे प्रोटोकॉल सीएल का विस्तार करने के लिए दूर-देखरेख tDCS 16 के लिए मानकों और दिशा निर्देशों के बादएक दूरस्थ स्थान में वितरण के माध्यम से inic मानकों। दिशा निर्देशों के उपयोगकर्ताओं को दूरस्थ tDCS में भाग लेने के लिए उचित क्षमता है कि, अनुसंधान स्टाफ ठीक से भागीदार बातचीत के लिए प्रशिक्षित किया जाता है कि यह सुनिश्चित करने के लिए, और अध्ययन के प्रत्येक कदम पर प्रतिभागी का बना चल रहे प्रशिक्षण सामग्री के रूप में अच्छी तरह से आकलन कर रहे हैं कि। उत्तेजना सत्र या व्यक्तियों भर में किसी भी रुकावट या बदलाव के बिना हर सत्र में दिया 1.5 मा के ठीक 20 मिनट के साथ वर्दी और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य था।
प्रोटोकॉल और समस्या निवारण युक्तियों के लिए संशोधन
प्रोटोकॉल कई छोटे संशोधनों भी शामिल है। सबसे पहले, हम प्रत्येक खुराक प्रशासन के लिए सुलभ एक प्रॉक्सी है, जहां उदाहरण में 6.5 ऊपर एक EDSS स्कोर है कि एमएस प्रतिभागियों को इस प्रोटोकॉल के उपयोग का विस्तार किया। इसके अलावा, हम हम दूर से वेब confe आरंभ करने के लिए भागीदार के अध्ययन प्रदान की लैपटॉप का उपयोग जिससे एक प्रक्रिया को लागू किया हैसहनशीलता की अतिरिक्त सहायता और समीक्षा के उपायों की जरूरत है और एक साझा दस्तावेज के माध्यम से अनुभवों का अध्ययन करने वाले लोगों के लिए Rence। मौजूदा प्रोटोकॉल के लिए एक भविष्य संशोधन तकनीक के साथ सबसे अधिक सक्षम साबित करने वाले प्रतिभागियों को केवल डिवाइस की स्थापना की पुष्टि करने के लिए जल्दी पर्यवेक्षण की आवश्यकता होगी और अनलॉक कोड प्राप्त करने के लिए इतना है कि दूरदराज के पर्यवेक्षण के विभिन्न डिग्री के लिए अनुमति देता है शामिल है।
तकनीक की सीमाएं
हमारे प्रारंभिक परिणाम इस प्रोटोकॉल की व्यवहार्यता का समर्थन करते हैं, नमूने का आकार सीमित है। नामांकन फैलता है, प्रशिक्षण में अंतराल के लिए, सत्र को कारगर अनुदेशात्मक वीडियो बढ़ाने, और मोटर हानि के साथ उन लोगों के लिए तकनीक को और अधिक सुलभ बनाने के लिए तरीके बनाया जाएगा विश्लेषण (यानी, आगे करने के लिए कंप्यूटर के उपयोग, स्पंज जेब / हेडसेट संशोधन के लिए अनुकूली चूहों ) आवेदन आसानी। EDSS में कुछ प्रतिभागियों अभी भी कुछ अलग अनुभव हो सकता है, (प्रॉक्सी की आवश्यकता नहीं) 6.5 नीचे की सीमा होती हैहेडसेट तैयार करने और समस्या निवारण कंप्यूटर से संबंधित मुद्दों में ficulty। इस अध्ययन के सभी सत्रों के दौरान प्रतिभागियों का पूरा दूरस्थ निगरानी की सिफारिश की गई है, जबकि इसके अलावा, भविष्य के अध्ययन के लिए पर्याप्त रूप से एक सत्र की सम्पूर्णता के लिए पर्यवेक्षण के बिना डिवाइस संचालित करने के लिए प्रशिक्षित कुछ प्रतिभागियों समझे।
मौजूदा तरीकों के संबंध में विधि का महत्व
इन प्रारंभिक परिणामों को सुरक्षित करने के लिए नियोजित किया जाना चाहिए कि दिशा निर्देशों और मानकों का एक सेट निम्नलिखित चिकित्सीय परीक्षण के लिए दूर से देखरेख tDCS वितरण, के लिए हमारे प्रोटोकॉल की व्यवहार्यता का प्रदर्शन, और प्रभावी ढंग से दूरस्थ देखरेख में tDCS प्रशासन। प्रोटोकॉल हर कदम पर आगे बढ़ने के लिए मंजूरी दे दी जानी चाहिए कि "बंद करो" मापदंड (ऊपर धारा 2.5.1) के साथ चौकियों के एक निर्णय के पेड़ श्रृंखला है करने के लिए डिजाइन किया गया था (चित्रा 1 देखें)। इन चौकियों में दर्द या प्रतिकूल प्रभाव की सहनशीलता (अनुभवों को संबोधित कियाइलाज के लिए एस) और अनुपालन (समय पर सत्र उपस्थिति और उचित तकनीक)। 10 के माध्यम से प्रत्येक सत्र के लिए 1, प्रतिभागियों से पहले और उनके सत्र के बाद (पिछले परीक्षणों में सबसे आम tDCS दुष्प्रभाव की एक सूची से निकाली गई वस्तुओं के साथ) संक्षिप्त प्रतिकूल घटना की रिपोर्ट पूरी की। इसके अलावा, प्रतिभागियों (सत्र से पहले और बाद) सहनशीलता को संबोधित करने के लिए और साथ ही लक्षण माल पूरा कर सकते हैं आत्म रिपोर्ट उपायों पूरा किया। इस अध्ययन में यह भी tDCS उपचार के लिए व्यापक पहुंच प्रदान करते हुए पर्याप्त शक्ति के साथ एमएस में एक चिकित्सा जांच के लिए एक तकनीक है कि स्थापित करने में महत्वपूर्ण है।
तकनीक का भविष्य अनुप्रयोगों
दूर से देखरेख tDCS के लिए विधि पूरी तरह से एमएस आबादी में पेश किया गया है, एक बड़ा, यादृच्छिक नियंत्रित परीक्षण लक्षण प्रबंधन को लक्षित करने के लिए शुरू किया जा सकता है। दैनिक भागीदार intera चारों ओर शिक्षण प्रशिक्षण सामग्री के उपयोग और संरचना के माध्यम सेctions, दूर-देखरेख tDCS रोगी आबादी का एक व्यापक रेंज से पहुँचा और तकनीक के नैदानिक अध्ययन का विस्तार किया जा सकता है।
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Supported by The Lourie Foundation, Inc.
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 |
References
- Filmer, H. L., Dux, P. E., Mattingley, J. B. Applications of transcranial direct current stimulation for understanding brain function. Trends in neurosciences. 37, 742-753 (2014).
- Brunoni, A. R., et al. Clinical research with transcranial direct current stimulation (tDCS): challenges and future directions. Brain stimulation. 5, 175-195 (2012).
- Nitsche, M. A., et al. Transcranial direct current stimulation: State of the art 2008. Brain stimulation. 1, 206-223 (2008).
- Iyer, M. B., et al. Safety and cognitive effect of frontal DC brain polarization in healthy individuals. Neurology. 64, 872-875 (2005).
- Vanneste, S., et al. Bilateral dorsolateral prefrontal cortex modulation for tinnitus by transcranial direct current stimulation: a preliminary clinical study. Experimental brain research. 202, 779-785 (2010).
- Priori, A., Hallett, M., Rothwell, J. C. Repetitive transcranial magnetic stimulation or transcranial direct current stimulation?. Brain stimulation. 2, 241-245 (2009).
- Demirtas-Tatlidede, A., Vahabzadeh-Hagh, A. M., Pascual-Leone, A. Can noninvasive brain stimulation enhance cognition in neuropsychiatric disorders. Neuropharmacology. 64, 566-578 (2013).
- Martin, D. M., et al. Can transcranial direct current stimulation enhance outcomes from cognitive training? A randomized controlled trial in healthy participants. The international journal of neuropsychopharmacology / official scientific journal of the Collegium Internationale Neuropsychopharmacologicum. 16, 1927-1936 (2013).
- Elmasry, J., Loo, C., Martin, D. A systematic review of transcranial electrical stimulation combined with cognitive training. Restorative neurology and neuroscience. 18 (6), 065018 (2015).
- Brunoni, A. R., Vanderhasselt, M. A. Working memory improvement with non-invasive brain stimulation of the dorsolateral prefrontal cortex: a systematic review and meta-analysis. Brain and cognition. 86, 1-9 (2014).
- Meesen, R. L., Thijs, H., Leenus, D. J., Cuypers, K. A single session of 1 mA anodal tDCS-supported motor training does not improve motor performance in patients with multiple sclerosis. Restorative neurology and neuroscience. 32, 293-300 (2014).
- Shiozawa, P., et al. Transcranial direct current stimulation for major depression: an updated systematic review and meta-analysis. The international journal of neuropsychopharmacology / official scientific journal of the Collegium Internationale Neuropsychopharmacologicum. 17, 1443-1452 (2014).
- Loo, C. K., et al. Transcranial direct current stimulation for depression: 3-week, randomised, sham-controlled trial. The British journal of psychiatry : the journal of mental science. 200, 52-59 (2012).
- Lampit, A., Hallock, H., Valenzuela, M. Computerized cognitive training in cognitively healthy older adults: a systematic review and meta-analysis of effect modifiers. PLoS medicine. 11, e1001756 (2014).
- Magalhaes, R., et al. Are cognitive interventions for multiple sclerosis effective and feasible. Restorative neurology and neuroscience. 32, 623-638 (2014).
- Charvet, L. E., et al. Remotely-supervised transcranial direct current stimulation (tDCS) for clinical trials: guidelines for technology and protocols. Frontiers in systems neuroscience. 9, 26 (2015).
- Palm, U., Ayache, S. S., Padberg, F., Lefaucheur, J. P. Non-invasive Brain Stimulation Therapy in Multiple Sclerosis: A Review of tDCS, rTMS and ECT Results. Brain stimulation. 7, 849-854 (2014).
- Mori, F., et al. Effects of anodal transcranial direct current stimulation on chronic neuropathic pain in patients with multiple sclerosis. The journal of pain : official journal of the American Pain Society. 11, 436-442 (2010).
- Mori, F., et al. Transcranial direct current stimulation ameliorates tactile sensory deficit in multiple sclerosis. Brain stimulation. 6, 654-659 (2013).
- Tecchio, F., et al. Multiple sclerosis fatigue relief by bilateral somatosensory cortex neuromodulation. Journal of neurology. 261, 1552-1558 (2014).
- Saiote, C., et al. Impact of transcranial direct current stimulation on fatigue in multiple sclerosis. Restorative neurology and neuroscience. 32, 423-436 (2014).
- Ferrucci, R., et al. Transcranial direct current stimulation (tDCS) for fatigue in multiple sclerosis. NeuroRehabilitation. 34, 121-127 (2014).
- Cuypers, K., et al. Anodal tDCS increases corticospinal output and projection strength in multiple sclerosis. Neuroscience letters. 554, 151-155 (2013).
- Zanao, T. A., et al. Impact of two or less missing treatment sessions on tDCS clinical efficacy: results from a factorial, randomized, controlled trial in major depression. Neuromodulation : journal of the International Neuromodulation Society. 17, 737-742 (2014).
- Kurtzke, J. F. Rating neurologic impairment in multiple sclerosis: an expanded disability status scale (EDSS). Neurology. 33, 1444-1452 (1983).
