Vizuální funkční konektivita a vizuální zlepšení po TMS/binokulární léčbě

Před studií bude opravena oční nesouosost a abnormality refrakce. Tato korekce je spíše součástí standardní péče o pacienta než procedurální složkou současné studie.

Postup Účastníci podstoupí jednu hodinu strukturální a funkční MRI před léčbou. Jakmile pět amblyopických pacientů dokončí fMRI studii, provedeme průběžnou analýzu výsledků fMRI. Pokud data ukazují významné rozdíly ve zrakové síti v klidovém stavu u pacientů s amblyopií ve srovnání se stávajícím normálním zrakovým klidovým stavem, budeme pokračovat ve studii fMRI se zbývajícími 15 účastníky. Vychýlení očí bude před účastí pacientů opraveno pomocí hranolů (pokud je to lékařsky indikováno). Tato korekce je spíše součástí standardní péče o pacienta než procedurální složkou současné studie. Účastníci budou náhodně jmenováni tak, aby zpočátku byli buď ve falešné nebo léčebné skupině (10 pacientů v každé skupině). Všichni pacienti absolvují pět dní jednohodinového vizuálního binokulárního tréninku hraním speciálně navržené videohry s padajícími bloky na obrazovce počítače, která bude individuálně kalibrována pro každou osobu. První skupina obdrží 18 minut rTMS na začátku svého vizuálního tréninku každý den po dobu 5 dnů. Skupina dvě dostane 18 minut TMS, po kterých bude každý den po dobu 5 dnů falešný vizuální trénink. Na konci pěti dnů si účastníci vymění skupiny. Účastníci budou slepí, pokud jde o to, zda při každé příležitosti dostanou falešnou nebo skutečnou binokulární léčbu.

Senzomotorický vizuální profil, včetně zrakové ostrosti, suprese, stereovize, binokularity, kontrastní citlivosti a zarovnání očí, bude dokončen pro každého pacienta na začátku, po pěti sezeních a na konci léčby. Tento profil bude doplněn systémem PVVAT, Worth-4-Dot testem, Randotovým stereovizním testem, anaglyfickým dichoptickým koherenčním prahem pohybu s červeno-zelenými brýlemi (pomocí systému vidění Psykinematix), křížovým krycím testem s hranolovými tyčemi. fMRI se bude po léčbě opakovat pouze u jedinců, kteří na začátku vykazovali abnormální fMRI. Toto druhé skenování bude zkoumat, zda léčba ovlivnila a normalizovala zrakovou síť v klidovém stavu.

Funkční MRI:

Veškeré skenování bude prováděno na skeneru 3,0 T Siemens Tim Trio vybaveném 12kanálovou hlavovou cívkou. Skenování bude probíhat až při třech návštěvách: před léčbou (mapování retinotopu) a dvou skenech po léčbě.

Předléčení: budou získány údaje o struktuře, klidovém stavu a BOLD funkční MRI (fMRI). Účastníci dokončí strukturální MRI sken na začátku každého MRI zasedání. Jedná se o 3-rozměrný obraz celého mozku s vysokým rozlišením (parametry zobrazení: MPRAGE, 1mm silné řezy, nulové rozestupy mezi řezy, TR = 1900 ms, TE = 2,2 ms, v rovinném rozlišení 0,94 x 0,94, 256 x 256 velikost matice se zorným polem 24 cm, 176 svazků, výsledkem je doba skenování 8 minut 6 sekund.

Po pořízení snímku s vysokým rozlišením budou pořízena funkční MRI data v klidovém stavu s následujícími parametry: Siemens echo planar imaging (EPI) sekvence, řezy o tloušťce 3 mm, nulové rozestupy mezi řezy, doba opakování 3000 ms, echo čas 30 ms, úhel převrácení 90°, velikost matice 64 x 64, zorné pole 24 cm, 140 svazků, výsledkem je doba skenování 7 minut 9 sekund. Během tohoto sezení pacienti zavřou oči a odpočívají.

Po relaci fMRI v klidovém stavu provedeme mapování založené na úloze a retinotopické mapování pomocí standardních klínových a prstencových protokolů, abychom vyvolali odpověď na hladině kyslíku v krvi (BOLD) ve zrakové kůře. (Li X, Dumoulin SO, Mansouri B, Hess RF. Věrnost kortikální retinotopické mapy u lidské amblyopie. Eur J Neurosci. 2007;25:1265-1277.29). Funkční data budou získána pomocí T2-vážené gradientní echo EPI sekvence (retinotopické mapování, TR = 1200 ms, TE = 30 ms, úhel převrácení = 65°, voxelové rozlišení 2,5 x 2,5 x 2,5 mm; skeny po ošetření, TR = 2000 ms, TE = 30 ms, úhel převrácení = 90°, rozlišení voxelu = 3,0 x 3,0 x 3,0 mm). Podněty budou prezentovány monokulárně a každé oko bude mapováno zvlášť. Hranice retinotopických oblastí a odpovídající oblasti zájmu budou definovány pomocí zprůměrované mapy levého a pravého oka každého účastníka. Během fMRI budou účastníkům prezentovány vizuální podněty (prohlížené přes bílou obrazovku kompatibilní s MRI přes zrcadlo namontované na cívce) a provedou úlohu reakční doby, kdy jednoduše stisknou tlačítko, když detekují změnu fixačního bodu. Úkol nebude souviset s použitými podněty.

Následná skenovací sezení fMRI se provedou po dvou týdnech transkraniální magnetické stimulace (TMS) a binokulárního ošetření, které vyhodnotí účinek rTMS plus simulovaného/skutečného binokulárního ošetření na odezvu zrakové kůry na vstupy od amblyopického oproti jinému fixování oko. Použijeme lokalizační informace z první relace. Klidový stav a fMRI založené na úkolu se budou opakovat.

1. Návštěva před léčbou:

A. Lokalizátor pro nalezení plánu řezu (1-2 min) b. MPRAGE anatomická (7-10 min) c. Klidový stav – zavřené oči zůstat vzhůru (7-10 min) d. Retinotopické mapování (48 min PLUS čas na střídání očních pásků mezi běhy) i. 4 skeny blokového designu amblyopického oka pokrytého

1. 2 excentricita,
2. 2 polární úhel,
3. 2 ve směru hodinových ručiček,
4. 2 proti směru hodinových ručiček, ii. 4 skeny blokového designového kolegu fixujícího oko zakryté

Jeden týden buď skupiny A) rTMS a skutečné binokulární léčby nebo skupiny B) rTMS a simulované binokulární léčby 2. Návštěva po léčbě:

1. Lokalizátor (1–2 minuty)
2. MPRAGE anatomické (7-10 min)
3. Klidový stav – zavřené oči zůstaňte vzhůru (
4. ne retinotopické mapování
5. Konstrukce bloku fMRI

i. šachovnicový stimul 4 skeny na sezení na oko Jeden týden léčby CROSS OVER Skupina A) rTMS a simulovaná binokulární léčba nebo Skupina B) rTMS a binokulární léčba fMRI analýza Data fMRI v klidovém stavu budou předem zpracována, aby se snížily artefakty a složky signálu související se šumem . Po předběžném zpracování budou data analyzována na individuální úrovni pomocí nezávislé analýzy komponent. Individuálně analyzovaná data pak budou standardizována do stereotaktického prostoru pomocí Talairachova atlasu. Standardizovaná data budou zpracována prostřednictvím samoorganizovaného seskupeného ICA, který shrne data ICA od všech účastníků. Analýza rozptylu bude použita k posouzení rozdílů ve funkční konektivitě v oblastech mozku mezi skupinami (léčba před a po rTMS).

Potenciální škody a přínosy Doufáme, že jako výsledek jejich účasti v této studii pacienti zaznamenají zlepšení v mnoha aspektech svého zraku, včetně celkové zrakové ostrosti a kontrastní citlivosti.

Existuje šance, že zlepšení vidění u slabého oka může mít za následek dvojité vidění, pokud poloha očí (zarovnání) není optimální. Toto dvojité vidění může časem samovolně odeznít, jak se tréninkový efekt vytrácí (při absenci dalšího tréninku). Pokud dvojité vidění přetrvává, účastníci mohou být odesláni na neurologickou, optometrickou nebo oftalmologickou kliniku, kde se zvládnou symptomy. Může být vyžadována záplata přes slabé oko, aby se eliminovalo dvojité vidění, snížení vidění u slabého oka ve snaze vrátit vidění do stavu před účastí ve studii. Mezi další způsoby léčby dvojitého vidění patří optická korekce pomocí brýlí, které obsahují hranoly, nebo chirurgický zákrok k vyrovnání obou očí. Posledně jmenované metody pomáhají ve většině případů spojit obrazy ze dvou očí.

Postupy rTMS navržené pro tuto studii jsou v rámci doporučených bezpečnostních pokynů, takže riziko nežádoucích účinků je nízké. TMS může způsobit záškuby pokožky hlavy nebo obličejových svalů během stimulace, což může být nepříjemné. Asi 1 z 10 subjektů uvádí po měření TMS bolest hlavy, která je obvykle mírná a přechodná. V případě potřeby lze bolest hlavy léčit mírnými volně prodejnými léky proti bolesti, jako je acetaminofen/Tylenol. Riziko záchvatu způsobeného rTMS je zvýšené u jedinců s epilepsií v anamnéze nebo s rodinnou anamnézou záchvatů, a proto jsou tyto stavy vylučujícím kritériem pro tuto studii.