Зрительная функциональная связность и улучшение зрения после ТМС/бинокулярного лечения

Перед исследованием будут исправлены смещение глаз и аномалии рефракции. Эта коррекция является частью стандартного ухода за пациентами, а не процедурным компонентом текущего исследования.

Процедура Участники пройдут одночасовую структурную и функциональную МРТ перед лечением. Мы проведем промежуточный анализ результатов фМРТ после того, как пять пациентов с амблиопией завершат исследование фМРТ. Если данные показывают значительные различия в зрительной сети в состоянии покоя у пациентов с амблиопией по сравнению с существующим нормальным состоянием зрения в состоянии покоя, мы продолжим исследование фМРТ с оставшимися 15 участниками. Смещение глаз будет исправлено до участия пациентов с помощью призм (по медицинским показаниям). Эта коррекция является частью стандартного ухода за пациентами, а не процедурным компонентом текущего исследования. Участники будут случайным образом назначены для первоначального включения либо в группу симуляции, либо в группу лечения (по 10 пациентов в каждой группе). Все пациенты пройдут пятидневную одночасовую визуальную бинокулярную тренировку, играя в специально разработанную видеоигру с падающими блоками на экране компьютера, которая будет индивидуально откалибрована для каждого человека. Группа 1 будет получать 18 минут rTMS в начале их визуальной тренировки каждый день в течение 5 дней. Группа 2 будет получать 18 минут ТМС с последующей фиктивной визуальной тренировкой каждый день в течение 5 дней. По истечении пяти дней участники меняются группами. Участники не будут знать, получают ли они фиктивное или реальное бинокулярное лечение в каждом случае.

Сенсомоторный профиль зрения, включая остроту зрения, подавление, стереозрение, бинокулярность, контрастную чувствительность и выравнивание глаз, будет завершен для каждого пациента в начале, после пяти сеансов и в конце лечения. Этот профиль будет заполнен с использованием системы PVVAT, теста Worth-4-Dot, теста стереозрения Randot, анаглифического дихоптического порога когерентности движения с красно-зелеными очками (с использованием системы зрения Psykinematix), теста перекрестного покрытия с призменными стержнями. фМРТ будет повторяться после лечения только для лиц, у которых фМРТ показала аномалии на исходном уровне. Это второе сканирование позволит выяснить, повлияло ли лечение на зрительную сеть в состоянии покоя и нормализовалось ли оно.

Функциональная МРТ:

Все сканирование будет выполняться на сканере Siemens Tim Trio мощностью 3,0 Тл, оснащенном 12-канальной головной катушкой. Сканирование будет проводиться до трех посещений: до лечения (ретинотопическое картирование) и два сканирования после лечения.

Предварительная обработка: будут получены структурные данные, данные о состоянии покоя и функциональная МРТ (fMRI) BOLD. Участники выполнят структурное МРТ-сканирование в начале каждого сеанса МРТ. Это трехмерное изображение всего мозга с высоким разрешением (параметры изображения: MPRAGE, срезы толщиной 1 мм, нулевой интервал между срезами, TR = 1900 мс, TE = 2,2 мс, плоскостное разрешение 0,94 x 0,94, 256 x 256). размер матрицы с полем зрения 24 см, 176 объемов, что дает время сканирования 8 минут 6 секунд.

После получения изображения с высоким разрешением будут получены данные функциональной МРТ в состоянии покоя со следующими параметрами: последовательность эхо-планарной визуализации Сименса (EPI), срезы толщиной 3 мм, нулевой интервал между срезами, время повторения 3000 мс, эхо-сигнал. время 30 мс, угол поворота 90°, размер матрицы 64 x 64, поле зрения 24 см, 140 объемов, в результате чего время сканирования составляет 7 минут 9 секунд. Во время этого сеанса пациенты закрывают глаза и отдыхают.

После сеанса фМРТ в состоянии покоя мы выполним картирование на основе задач и ретинотопическое картирование, используя стандартные протоколы клина и кольца, чтобы вызвать реакцию, зависящую от уровня кислорода в крови (ЖИРНЫЙ) в зрительной коре. (Li X, Dumoulin SO, Mansouri B, Hess RF. Точность корковой ретинотопической карты при амблиопии человека. Евр Джей Нейроски. 2007; 25:1265-1277.29). Функциональные данные будут получены с использованием Т2-взвешенной последовательности EPI с градиентным эхо (ретинотопическое картирование, TR = 1200 мс, TE = 30 мс, угол поворота = 65°, разрешение вокселей 2,5 x 2,5 x 2,5 мм; сканирование после лечения, TR = 2000). мс, TE = 30 мс, угол поворота = 90°, разрешение вокселя = 3,0 x 3,0 x 3,0 мм). Стимулы будут представлены монокулярно, и каждый глаз будет нанесен на карту отдельно. Границы ретинотопических областей и соответствующих областей интереса будут определяться с использованием усредненной карты левого и правого глаза у каждого участника. Во время фМРТ участникам будут представлены визуальные стимулы (просматриваемые на белом экране, совместимом с МРТ, через зеркало, установленное на катушке), и они выполнят задание на время реакции, при котором они просто нажимают кнопку, когда обнаруживают изменение точки фиксации. Задача не будет связана с используемыми стимулами.

Последующие сеансы фМРТ-сканирования будут проводиться после двухнедельной транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) и бинокулярного лечения, в ходе которых будет оцениваться влияние рТМС плюс фиктивное/настоящее бинокулярное лечение на реакцию зрительной коры на входы от амблиопии по сравнению с другими фиксациями. глаз. Мы будем использовать информацию о локализации из первого сеанса. Состояние покоя и фМРТ на основе задач будут повторяться.

1. Визит до лечения:

а. Локалайзер для поиска плана среза (1-2 мин.) b. MPRAGE анатомический (7-10 мин) c. Состояние покоя - глаза закрыты, бодрствование (7-10 мин) d. Ретинотопическое картирование (48 минут ПЛЮС время на чередование повязок на глазах между прогонами) i. 4 скана блочной конструкции с закрытым глазом амблиопии

1. 2 эксцентриситет,
2. 2 полярный угол,
3. 2 по часовой стрелке,
4. 2 против часовой стрелки, ii. 4 скана блочной конструкции фиксирующего глаза прикрыты

Одна неделя либо группы A) рТМС и настоящего бинокулярного лечения, либо группы B) рТМС и имитации бинокулярного лечения 2. Посещение после лечения:

1. Локализатор (1-2 мин)
2. MPRAGE анатомический (7-10 мин)
3. Состояние покоя - глаза закрыты, бодрствуют (
4. не ретинотопическое картирование
5. дизайн блока фМРТ

я. стимул в виде шахматной доски 4 сканирования за сеанс на каждый глаз Одна неделя лечения CROSS OVER Группа A) рТМС и имитация бинокулярного лечения или Группа B) рТМС и бинокулярное лечение Анализ фМРТ Данные фМРТ в состоянии покоя будут предварительно обработаны для уменьшения артефактов и компонентов сигнала, связанных с шумом . После предварительной обработки данные будут проанализированы на индивидуальном уровне с использованием анализа независимых компонентов. Индивидуально проанализированные данные затем будут стандартизированы для стереотаксического пространства с использованием атласа Талайраха. Стандартизированные данные будут проходить через самоорганизованную групповую ICA, которая будет обобщать данные ICA от всех участников. Дисперсионный анализ будет использоваться для оценки различий в функциональных связях в областях мозга между группами (до и после лечения рТМС).

Потенциальный вред и польза Мы надеемся, что в результате участия в этом исследовании пациенты увидят улучшение во многих аспектах своего зрения, включая общую остроту зрения и контрастную чувствительность.

Существует вероятность того, что улучшение зрения в слабом глазу может привести к двоению в глазах, если положение глаз (выравнивание) неоптимально. Это двойное зрение может спонтанно исчезнуть со временем по мере ослабления эффекта тренировки (при отсутствии дальнейшей тренировки). Если двоение в глазах сохраняется, участников, возможно, придется направить в клинику неврологии, оптометрии или офтальмологии для лечения симптомов. Может потребоваться наложение повязки на слабый глаз, чтобы устранить двоение в глазах, уменьшить зрение в слабом глазу, чтобы вернуть зрение к тому состоянию, которое было до участия в исследовании. Другие методы лечения двоения в глазах включают оптическую коррекцию с помощью очков с призмами или хирургическое вмешательство для выравнивания двух глаз. Последние методы в большинстве случаев помогают совмещать изображения от двух глаз.

Процедуры рТМС, предложенные для этого исследования, находятся в пределах рекомендуемых правил безопасности, поэтому риск неблагоприятных событий невелик. ТМС может вызвать подергивание кожи головы или лицевых мышц во время стимуляции, что может вызывать дискомфорт. Примерно 1 из 10 испытуемых сообщает о головной боли после измерения ТМС, которая обычно легкая и преходящая. При необходимости головную боль можно лечить легкими безрецептурными обезболивающими средствами, такими как ацетаминофен/тайленол. Риск судорог от рТМС повышен у лиц с эпилепсией в анамнезе или семейной историей судорог, поэтому эти состояния являются критериями исключения для этого исследования.