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).
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.
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
Kritiska steg i protokollet
Som distans övervakad TFF administreras bort från direkt överinseende av en läkare, är inklusionskriterier och uteslutning syftar till att säkerställa att deltagaren har inga kontraindicerat hälsotillstånd eller miljö distraktioner, och är fullt kapabel att använda en bärbar dator (inklusive de med adaptiv teknik) för kommunikation med forskargruppen. Dessutom måste deltagarna kunna tolerera en TFF-session och åta sig att den planerade sessionstiden under hela studien.
Även fjärr TFF erbjuder en service till studien och administration av behandlingen, är självstyrt deltagare användning inte tillrådligt på grund av att både säkerhetsfrågor och oförmåga att övervaka och standardisera stimulans som levereras. Istället följer våra protokoll de standarder och riktlinjer för fjärr övervakad TFF 16 att förlänga clinic standarder genom leverans i en avlägsen plats. Riktlinjerna se till att forskare har rätt utbildning för deltagande interaktioner, att användarna har rätt förmåga att delta i avlägsna TFF och att det pågår utbildningsmaterial samt bedömningar gjorda av deltagaren i varje steg av studien. Stimuleringen var jämn och reproducerbar med exakt 20 minuter på 1,5 mA levereras vid varje session utan avbrott eller variationer mellan sessioner eller individer.
Ändringar till protokollet och felsökningstips
Protokollet innehåller flera små ändringar. För det första har vi utökat användningen av detta protokoll till MS deltagare som har en EDSS poäng över 6,5 i fall där det finns en proxy tillgänglig att administrera varje dos. Dessutom har vi infört ett förfarande där vi fjärråtkomst deltagarens Studien gav laptop för att initiera webb Gästrens för dem som behöver extra stöd och översiktliga granskningsåtgärder för tolerans och studera erfarenheter genom en gemensam handling. En framtida ändring av det nuvarande protokollet innefattar tillåta olika grader av fjärrövervakning så att deltagare som bevisar mest kompetenta med tekniken endast skulle kräva tidig övervakning för att bekräfta enhet inrättas och att ta emot upplåsningskod.
Begränsningar av tekniken
Medan våra preliminära resultat stöder möjligheten att detta protokoll, är provstorleken begränsad. Som inskrivning expanderar, analyser kommer att göras för brister i utbildning, sätt att effektivisera möten, förbättra instruktionsvideon, och göra tekniken mer tillgänglig för dem med motorfunktion (dvs adaptiv möss för datoranvändning, svamp ficka / headset modifiering för att ytterligare lätta ansökan). Vissa deltagare i EDSS sträcker sig under 6,5 (som inte kräver proxy), kan fortfarande uppleva några difficulty i beredning och felsökning headset datorrelaterade frågor. Dessutom, medan denna studie rekommenderar fullt fjärrövervakning av deltagarna i alla sessioner, kan framtida studier anser vissa deltagare tillräckligt utbildade för att driva enheten utan uppsikt för hela en session.
Betydelsen av metoden med hänsyn till befintliga metoder
Dessa inledande resultat visar genomförbarheten av våra protokoll för fjärr övervakad TFF leverans för kliniska prövningar, till följd av en rad riktlinjer och standarder som måste användas för att på ett säkert sätt, och på ett effektivt sätt administrera TFF enligt fjärrövervakning. Protokollet var avsedd att ha ett beslutsträd rad kontrollpunkter med "stop" kriterier (avsnitt 2.5.1 ovan) som måste rensas för att fortsätta vid varje steg (se figur 1). Dessa vägspärrar adresserade tolerabilitet (upplevelser av smärta eller negativ effekts till behandlingen) och efterlevnad (aktuell session närvaro och rätt teknik). För varje session 1 till 10 deltagarna avslutade kortfattade biverkningsrapporter före och efter sina sessioner (med föremål som härrör från en lista över de vanligaste TFF biverkningar i tidigare studier). Dessutom deltagare slutfört självrapport åtgärder för att hantera tolerabilitet (före och efter mötet) och kan slutföra symtom inventeringar samt. Denna studie är viktig eftersom det utgör en teknik för att undersöka en terapi i MS med tillräcklig effekt och samtidigt ge en bredare tillgång till TFF behandling.
Framtida tillämpningar av tekniken
När metoden för fjärr övervakad TFF har helt pilotprojekt i MS befolkningen, kan en större, randomiserad kontrollerad studie att inledas för att rikta symptom förvaltning. Genom att använda de utbildningsmaterial och struktur runt dagliga deltagare InteraÅTGÄRDER, kan fjärr-övervakade TFF nås genom ett bredare spektrum av patientgrupper och utvidga klinisk studie av tekniken.
The authors have nothing to disclose.
Supported by The Lourie Foundation, Inc.
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 |