Spektraler Korrelationskoeffizient zur Bestimmung des TMS für Depressionen (SCC-TMS)

STUDIENZIEL

Das Hauptziel dieser Studie besteht darin, die Machbarkeit einer repetitiven transkraniellen Magnetstimulation (rTMS)-Behandlung bei Depressionen bei anderen Stimulationsfrequenzen als 10 Hz zu demonstrieren. Die Ziele dieser Studie sind:

1. um festzustellen, ob das Frequenzreaktionsmuster jedes Probanden eine oder mehrere unterschiedliche Stimulationsfrequenzen aufweist, die einen erhöhten spektralen Korrelationskoeffizienten erzeugt haben;
2. um festzustellen, ob sich diese Frequenzantwortmuster zwischen den Probanden unterscheiden; Und,
3. Sammeln von Pilotdaten für einen außeruniversitären Finanzierungsantrag zur Untersuchung der Wirksamkeit der rTMS-Behandlung bei individuellen Stimulationsfrequenzen als Alternative zum standardmäßigen 10-Hz-Protokoll.

EINSCHLUSS-/AUSSCHLUSSKRITERIEN

Wir werden 10 Probanden in diese Studie aufnehmen. Die Probanden müssen alle folgenden Einschlusskriterien erfüllen, um sich für die Einschreibung zu qualifizieren:

1. Alle Probanden müssen zwischen 18 und 65 Jahre alt sein.
2. Muss eine bestätigte Diagnose einer schweren schweren depressiven Störung (einzelne oder wiederkehrende Episode) haben.
3. Nichtansprechen auf mindestens 2 Studien mit Antidepressiva
4. Mindestens zwei verschiedene Agentenklassen antworten nicht
5. Begleitet von mindestens zwei evidenzbasierten Augmentationstherapien (Benzodiazepine).
6. zähle nicht).
7. Muss über einen Psychotherapieversuch mit ausreichender Häufigkeit und Dauer verfügen, von dem bekannt ist, dass er bei der Behandlung einer schweren depressiven Störung wirksam ist.

8. Die Probanden sind bereit und in der Lage, den Behandlungsplan und die erforderlichen Studienbesuche einzuhalten

   Probanden werden von der Studienteilnahme ausgeschlossen, wenn eines der folgenden Ausschlusskriterien zutrifft:

9. Sie sind geistig oder rechtlich handlungsunfähig und nicht in der Lage, eine Einwilligung nach Aufklärung zu erteilen
10. Sie haben eine Infektion oder einen schlechten Hautzustand auf der Kopfhaut, wo das Gerät positioniert werden soll
11. Aufgrund der familiären Vorgeschichte oder eines Schlaganfalls ein erhöhtes Anfallsrisiko haben oder derzeit Medikamente einnehmen, die zu einem erhöhten Anfallsrisiko führen
12. Diagnose akuter oder chronischer psychotischer Symptome oder Störungen (wie Schizophrenie, schizophreniforme oder schizoaffektive Störung) in der aktuellen depressiven Episode.
13. Neurologische Erkrankungen, zu denen Epilepsie, zerebrovaskuläre Erkrankungen, Demenz, erhöhter Hirndruck, wiederholte oder schwere Kopfverletzungen in der Vorgeschichte oder primäre oder sekundäre Tumoren im Zentralnervensystem gehören.
14. Vorhandensein eines implantierten magnetempfindlichen medizinischen Geräts, das sich weniger als oder gleich 30 Zentimeter von der Magnetspule für die transkranielle Magnetstimulation oder anderen implantierten Metallgegenständen entfernt befindet, einschließlich, aber nicht beschränkt auf ein Cochlea-Implantat, einen implantierten Kardioverter-Defibrillator, einen Herzschrittmacher, einen Vagusnervstimulator usw Aneurysma-Clips oder -Spiralen aus Metall, Klammern oder Stents. (Hinweis: Zahnfüllungen aus Amalgam werden durch das Magnetfeld nicht beeinflusst und sind für die Verwendung mit transkranieller Magnetstimulation akzeptabel

STUDIENVERFAHREN

PROJEKT-SCREENING UND REGISTRIERUNG Wenn ein potenzieller TMS-Patient untersucht wird und die TMS-Behandlungskriterien erfüllt, wird er von einem Studienmitarbeiter, der nicht an der klinischen TMS-Bewertung beteiligt ist, angesprochen und gefragt, ob er an der Studie teilnehmen möchte. Wenn sie ihr Interesse bestätigen, werden die Studiendetails und ihre Beteiligung mit ihnen besprochen und die Einwilligungserklärung wird überprüft und ihnen erklärt. Sie haben die Möglichkeit, das Einverständnisformular auszufüllen oder es mit nach Hause zu nehmen und auszufüllen, wenn sie sich für die Teilnahme entscheiden.

Dem Studienteilnehmer wird eine Kopie des unterschriebenen Einverständnisformulars ausgehändigt und das Original des unterschriebenen Einverständnisformulars wird aufbewahrt.

Die Probanden werden gebeten, an den folgenden Verfahren teilzunehmen:

Qualitativer Enzephalograph (QEEG) Ein QEEG wird mit ANT Neuro-Geräten durchgeführt. Die Aufzeichnungen werden durchgeführt, während die Probanden im Zustand mit geschlossenen Augen und maximaler Aufmerksamkeit ruhen. Die Elektroden werden mit einer 64-Ag-Cl-Elektroden-Nylon-Elektrodenkappe an der Kopfhaut der Probanden befestigt. Diese Arten von Elektroden sind nicht-invasiv, lassen sich einfach und schnell anbringen, verursachen kaum oder gar keine Beschwerden für die betroffene Person und lassen sich mit minimalem Reinigungsaufwand leicht entfernen. Während der Aufnahmen sitzen die Probanden auf einem bequemen Stuhl, während die Elektroden angelegt werden. Anschließend wird die Aufzeichnung durchgeführt und die Techniker alarmieren die Probanden, wenn Anzeichen von Schläfrigkeit auftreten. Es wird eine CPz-referenzielle Montage mit Elektroden verwendet, die nach dem 10-20-System platziert werden (Leuchter et al., 1992; Dunkin et al, 1995). Die Signale werden digital aufgezeichnet (Bandpass 0,3–70 Hz) und mit der Brain Vision Analyzer 2.0-Software und MatLab analysiert.

Symptombefragung/Stimmungsbeurteilung

Wir führen wöchentlich folgende Beurteilungen durch:

• Inventar der depressiven Symptomologie (Selbstbericht) (IDS-SR)
• Hamilton Depression Rating Scale (HAMD)
• Stimmungsprofil (POMS)

Die Probanden werden zu ihren Gefühlen, Gedanken, Aktivitäten oder ihrem emotionalen Wohlbefinden befragt. Die Beurteilungen erfolgen gemeinsam mit dem Studienpersonal und völlig individuell durch Selbsteinschätzung.

Bestimmung der motorischen Schwelle Bevor der spektrale Korrelationskoeffizient bestimmt wird, wird die entsprechende Intensität zugewiesen und für die Bestimmung des spektralen Korrelationskoeffizienten und nachfolgende Behandlungen verwendet. Der TMS-Arzt (Co-Ermittler/PI) misst die motorische Schwelle des Probanden, indem er mehrere kurze Impulse verabreicht. Die motorische Schwelle ist die minimale Kraft, die erforderlich ist, um den Daumen des Patienten zu zucken, und variiert von Person zu Person.

Bestimmung des spektralen Korrelationskoeffizienten Vor der ersten Behandlung und nach der Bestimmung der motorischen Schwelle erhalten die Probanden eine Stimulation mit 68 verschiedenen Stimulationsimpulsfolgen mit jeweils 40 Impulsen bei Frequenzen zwischen 3 und 20 Hz in Schritten von 0,25 Hz sowie einem intermittierenden Theta-Burst (iTBS). Stimulation, in zufälliger Reihenfolge. Zwischen den Pulszügen wird eine Ruhezeit von 26 Sekunden aufgezeichnet. Dieser gesamte Vorgang wird „Frequenzabfrage“ genannt und dauert vierzig (40) Minuten.

Um die optimale individuelle Stimulationsfrequenz abzuschätzen, berechnen wir den spektralen Korrelationskoeffizienten (SCC), der die Ähnlichkeit der Spektren an zwei verschiedenen Elektrodenpositionen bei gleitenden Mittenfrequenzen von 3 bis 20 Hz in Schritten von 0,5 Hz und bei 4 Hz darstellt Bandbreite (+/- 2 Hz). Dies wird als bivariater Pearson-Korrelationskoeffizient (R) zwischen dem Samen (F3, Stimulationsstelle) und dem Ziel (hintere Stellen des frontoparietalen Kontrollnetzwerks) für jede Elektrodenpaarung für den Ruhezustand vor und nach der Befragung berechnet. Die Änderung des spektralen Korrelationskoeffizienten wird durch Subtrahieren des Post-rTMS-Werts vom Pre-rTMS-SSC ermittelt, und zwar separat für jedes Elektrodenpaar. Für die weitere Analyse werden nur Elektroden mit erhöhtem SCC berücksichtigt.

Als nächstes berechnen wir die Dichte des Spektralkorrelationskoeffizienten, die ein Indikator für eine fokale Zunahme (Clusterbildung) von Verbindungen mit hohem Spektralkorrelationskoeffizienten in einem kleinen topografischen Bereich ist. Zur Berechnung der Dichte wird der euklidische Abstand zwischen den verbleibenden Zielelektroden berechnet und summiert. Eine große kumulative Entfernung weist darauf hin, dass mehr Ziele weit verbreitet sind, während eine kleine Entfernung auf eine stärker fokussierte Aktivierung hinweist. Der SCC und die umgekehrte kumulative Zielentfernung werden dann z-transformiert und kombiniert, sodass ein großer Wert einen starken Anstieg der Konnektivität zusammen mit einer dichten Verteilung der jeweiligen Zielelektroden anzeigen würde, während ein kleiner Wert einen moderaten Anstieg der Konnektivität anzeigen würde und weiter verstreute Zielorte.

In früheren Arbeiten haben wir gezeigt, dass der spektrale Korrelationskoeffizient ein zuverlässiger Biomarker für das 10-Hz-rTMS-Behandlungsergebnis bei Depressionen ist (Corlier et al. 2019) und unsere vorläufigen Daten zeigen auch, dass die Konnektivitätsdichte nach der Befragung bei 10 Hz bei Probanden höher ist reagierten auf den vollständigen rTMS-Behandlungszyklus bei 10 Hz.

Für die aktuelle Studie schlagen wir vor, die Frequenz mit der größten Konnektivitätsdichte (starke und fokale Konnektivitätssteigerung innerhalb des fronto-parietalen Kontrollnetzwerks) im Bereich von 3 und 20 Hz als optimale individuelle Stimulationsdichte auszuwählen.

TMS-BEHANDLUNG

Zehn Patienten erhalten 10 und bis zu 30 akute rTMS-Behandlungen mit ihrer individuellen Stimulationsfrequenz und bis zu 6 ausschleichende rTMS-Behandlungen über 2–3 Wochen. Wöchentliche Bewertungen der klinischen Symptome (IDS-SR) werden neben der Bewertung allgemeiner Verträglichkeits- und Sicherheitsaspekte das primäre Ergebnismaß sein.

Bei der Behandlung wird die Stimulationsspule so auf den Kopf gelegt, dass sie über dem vorderen Bereich des Gehirns des Probanden liegt. Anschließend wird die Behandlung gemäß den zugewiesenen Einstellungen gestartet. Während der Behandlung hören die Probanden eine Reihe von Klickgeräuschen und verspüren ein Klopfgefühl unter der Behandlungsspule. Pro Behandlung werden insgesamt 3000 Impulse in 75 Stößen verabreicht, wobei pro Stoß 40 Impulse abgegeben werden. Jede Behandlung dauert je nach Behandlungsparameter zwischen 35 und 50 Minuten.

Die Behandlung wird mit dem Magstim Super Rapid2 Plus1-System, einem Forschungsgerät oder einem von der FDA zugelassenen MagVenture Clinical TMS-System durchgeführt.

ANALYSE

Wöchentliche Bewertungen der klinischen Symptome (IDS-SR) werden neben der Bewertung allgemeiner Verträglichkeits- und Sicherheitsaspekte das primäre Ergebnismaß sein. Die Bewertungen werden verwendet, um die Durchführbarkeit, Verträglichkeit und Sicherheit dieser Behandlungszuweisungsmethode zu bestimmen.