频谱相关系数 - 确定抑郁症的 TMS (SCC-TMS)

学习目标

本研究的主要目的是证明重复经颅磁刺激 (rTMS) 在 10 Hz 以外的刺激频率下治疗抑郁症的可行性。 本研究的目标是：

1. 确定每个受试者的频率响应模式是否显示产生增加的频谱相关系数的一个或多个不同的刺激频率；
2. 确定这些频率响应模式是否因受试者而异；和，
3. 为校外资助申请收集试点数据，以调查 rTMS 治疗在个体化刺激频率下作为标准 10 Hz 方案的替代方案的功效。

纳入/排除标准

我们将招募 10 名受试者参加这项研究。 受试者必须满足以下所有纳入标准才有资格注册：

1. 所有受试者的年龄必须在 18 至 65 岁之间。
2. 必须确诊为严重抑郁症（单次或复发）。
3. 至少 2 次抗抑郁药物试验未出现反应
4. 至少两个不同的代理类别未能响应
5. 伴随至少两种基于证据的增强疗法（苯二氮卓类药物）
6. 不算）。
7. 必须以足够的频率和持续时间进行已知对治疗重度抑郁症有效的心理治疗试验。

8. 受试者愿意并且能够遵守治疗计划和所需的研究访视

   如果以下排除标准之一适用，受试者将被排除在研究参与之外：

9. 精神上或法律上无行为能力，无法给予知情同意
10. 放置设备的头皮有感染或皮肤状况不佳
11. 由于家族史、中风或目前使用的药物导致癫痫发作风险增加，因此癫痫发作的风险增加
12. 诊断当前抑郁发作期间的急性或慢性精神病症状或疾病（例如精神分裂症、精神分裂样或分裂情感性障碍）。
13. 神经系统疾病，包括癫痫、脑血管疾病、痴呆、颅内压增高、有重复或严重头部外伤史、或中枢神经系统原发性或继发性肿瘤。
14. 距经颅磁刺激磁线圈或其他植入金属物品的距离小于或等于 30 厘米的植入式磁敏医疗设备，包括但不限于人工耳蜗、植入式心律转复除颤器、起搏器、迷走神经刺激器或金属动脉瘤夹或弹簧圈、U形钉或支架。 （注：牙科汞合金填充物不受磁场影响，可以与经颅磁刺激一起使用

学习程序

受试者筛选和登记 如果潜在的 TMS 患者经过评估并符合 TMS 治疗标准，未参与其临床 TMS 评估的研究工作人员将与他们联系，询问他们是否愿意参加研究。 如果他们确认有兴趣，我们将与他们讨论研究细节和他们的参与，并将审查同意书并向他们解释。 他们可以选择填写同意书，或者在决定参与时将其带回家填写。

将向研究参与者提供一份已签署的同意书副本，并保留已签署的同意书原件。

受试者将被要求参加以下程序：

定性脑电图 (QEEG) 将使用 ANT Neuro 设备进行 1 次 QEEG。 录音将在受试者闭眼、高度警觉的状态下进行。 使用 64 Ag-Cl 电极尼龙电极帽将电极连接到受试者的头皮上。 这些类型的电极是非侵入性的，可以轻松快速地使用，对受试者几乎没有或没有任何不适，并且可以轻松移除，只需最少的清理。 在记录过程中，受试者将坐在舒适的椅子上，同时使用电极。 然后将进行记录，如果出现任何困倦迹象，技术人员将提醒受试者。 CPz 参考蒙太奇将与根据 10-20 系统放置的电极一起使用（Leuchter 等人，1992 年；Dunkin 等人，1995 年）。 信号将以数字方式记录（带通 0.3-70 Hz）并使用 Brain Vision Analyzer 2.0 软件和 MatLab 进行分析。

症状调查/情绪评估

我们将每周进行以下评估：

• 抑郁症状量表（自我报告）（IDS-SR）
• 汉密尔顿抑郁量表（HAMD）
• 情绪概况 (POMS)

受试者将被询问他们的感受、想法、活动或情绪健康。 评估将与研究人员一起完成，并通过自我评估完全单独进行。

运动阈值确定 在确定频谱相关系数之前，将分配适当的强度并用于频谱相关系数的确定和后续治疗。 TMS 医生（共同研究者/PI）通过施加几个短暂的脉冲来测量受试者的运动阈值。 运动阈值是使患者拇指抽搐所需的最小功率，并且因人而异。

频谱相关系数确定 在第一次治疗之前和确定运动阈值之后，受试者将接受 68 个不同的刺激脉冲序列（每个脉冲序列 40 个）的刺激，频率范围在 3 到 20 Hz 之间，步长为 0.25 Hz，加上间歇性 theta 突发 (iTBS)刺激，按随机顺序。 在脉冲串之间，将记录 26 秒的休息时间。 整个过程称为“频率询问”，需要四十 (40) 分钟。

为了估计最佳的个体刺激频率，我们将计算频谱相关系数（SCC），它是两个不同电极位置处的频谱相似度，滑动中心频率从 3 到 20 Hz，步长为 0.5 Hz，频率为 4 Hz带宽（+/- 2 Hz）。 对于询问前和询问后静息状态的每个电极配对，这被计算为种子（F3，刺激位点）和目标（额顶控制网络的后位置）之间的皮尔逊二元相关系数（R）。 光谱相关系数的变化将通过从 rTMS 前的 SSC 中减去 rTMS 后的值来确定，分别针对每个电极对。 仅考虑 SCC 增加的电极进行进一步分析。

接下来，我们计算光谱相关系数密度，它是高光谱相关系数连接到小地形区域的焦点增加（聚类）的指标。 为了计算密度，将计算剩余目标电极之间的欧几里德距离并求和。 较大的累积距离表明增加的目标广泛分布，而较小的距离表明更多的焦点激活。 然后，SCC 和反演的累积目标距离将进行 z 变换并组合，这样大的值将表明连接性的强烈增加以及各个目标电极的密集分布，而小的值将表明连接性的适度增加以及更分散的目标位置。

在之前的工作中，我们已经证明频谱相关系数是抑郁症 10 Hz rTMS 治疗结果的可靠生物标志物（Corlier et al. 2019），我们的初步数据还表明，对于以下受试者，10 Hz 询问后的连接密度更高对 10 Hz 的完整 rTMS 治疗过程有反应。

对于当前的研究，我们建议在 3 Hz 和 20 Hz 范围内选择具有最大连接密度（额顶控制网络内强和焦点连接增加）的频率作为最佳个体刺激密度。

经颅磁刺激治疗

10 名患者将按照各自的刺激频率接受 10 次和最多 30 次急性 rTMS 治疗，并在 2-3 周内接受最多 6 次逐渐减少的 rTMS 治疗。 除了一般耐受性和安全性问题的评估之外，每周对临床症状的评估（IDS-SR）将是主要的结局指标。

在治疗过程中，刺激线圈被放置在头部，使其位于受试者大脑前部区域的上方。 然后根据指定的设置开始治疗。 在治疗过程中，受试者会听到一系列咔哒声，并会感受到治疗线圈下方的敲击感。 每次治疗将在 75 次脉冲中总共施加 3000 个脉冲，每次脉冲传送 40 个脉冲。 每次治疗将持续 35-50 分钟，具体取决于治疗参数。

将使用 Magstim Super Rapid2 Plus1 系统（一种研究设备）或 FDA 批准的 MagVenture 临床 TMS 系统进行治疗。

分析

除了一般耐受性和安全性问题的评估之外，每周对临床症状的评估（IDS-SR）将是主要的结局指标。 评估将用于确定这种治疗分配方法的可行性、耐受性和安全性。