Định vị điện cực và Montage trong Transcranial Direct Current Stimulation

trừu tượng

Kích thích trực tiếp xuyên sọ (tDCS) là một kỹ thuật đã được nghiên cứu sâu trong thập kỷ qua vì phương pháp này cung cấp một giải pháp thay thế không xâm lấn và an toàn để thay đổi kích thích vỏ não 2 . Ảnh hưởng của một phiên tDCS có thể kéo dài vài phút, và tác động của nó phụ thuộc vào sự phân cực kích thích, chẳng hạn như kích thích cathod gây giảm kích thích vỏ não, và kích thích anốt gây ra sự gia tăng kích thích vỏ não có thể kéo dài vượt quá thời gian kích thích 6 . Những tác dụng này đã được khám phá trong khoa học thần kinh nhận thức và cũng lâm sàng trong một loạt các rối loạn thần kinh tâm thần - đặc biệt là khi áp dụng trong một vài phiên liên tiếp 4. Một lĩnh vực đã và đang thu hút sự chú ý của nhà thần kinh học và các bác sĩ là việc sử dụng tDCS cho điều chế của mạng lưới thần kinh đau liên quan đến 3,5 . Điều chế hai khu vực vỏ não chính trong nghiên cứu đau đã được khám phá: vỏ não động cơ chính và vỏ não trước trán bên ngoài 7 . Do vai trò quan trọng của montage điện cực, trong bài viết này, chúng tôi cho thấy các lựa chọn thay thế khác nhau cho vị trí điện cực cho các thử nghiệm lâm sàng tDCS về đau; thảo luận về các ưu điểm và nhược điểm của từng phương pháp kích thích.

Từ khóa: Neuroscience, Số 51, Transcranial trực tiếp kích thích hiện tại, đau, đau mãn tính, kích thích não không xâm lấn, neuromodulation

Nếu xem phụ đề Việt, bạn vào 

"Neurofeedback (Phản hồi thần kinh)" hướng dẫn 

http://tamthankinh1.blogspot.com/p/n.html

Giao thức

1. Vật liệu

1. Kiểm tra xem bạn có tất cả các tài liệu cần thiết hay không ( Bảng 1, Hình 1 ). Các thiết bị TDCS phải được điều khiển bằng pin và hoạt động như một bộ kích thích dòng không đổi với công suất cực đại trong dải miliAmps. Ở một số thiết bị, pin có thể bị tính phí. Các bộ kích thích điện áp không đổi (điện áp được điều khiển) không thích hợp cho tDCS. Sử dụng ổ cắm điện để cấp nguồn cho thiết bị không thuận tiện hoặc thích hợp vì các thiết bị hoạt động kém có thể mang lại cường độ lớn của dòng điện không có cảnh báo.
2. Các điện cực được sử dụng cho tDCS thường bao gồm một điện cực kim loại hoặc cao su dẫn điện kèm theo trong một túi xốp đục lỗ được bão hòa với một chất điện giải (chất lỏng có muối). Một khả năng khác là sử dụng điện cực cao su với gel dẫn điện. Dòng điện kéo dài trực tiếp qua điện cực kim loại (nơi mà các electron từ bộ kích thích được chuyển đổi thành các ion mang qua cơ thể 8 ) có thể tạo ra các sản phẩm điện hóa không mong muốn như thay đổi pH. Các túi xốp có thể hoạt động để tách biệt về mặt vật lý, và do đó đệm, da từ những thay đổi điện hóa.
3. Vì lý do này, các điện cực kim loại hoặc cao su không bao giờ được đặt trên da trong suốt thời gian tDCS. Tương tự như vậy trong quá trình kích thích người dùng nên thận trọng chống lại sự mất nước và chuyển động của bọt biển. Một xem xét liên quan hơn nữa là độ bền và khả năng sử dụng lại của các điện cực tDCS. Kinh nghiệm của chúng tôi là, đặc biệt khi các cực điện cực được xoay, và các điều kiện kích thích thích hợp được duy trì liên tục, các điện cực cao su và kim loại có thể được tái sử dụng. Sự lựa chọn chất điện phân được thảo luận thêm bên dưới. Từ kinh nghiệm vận hành, nên sử dụng miếng bọt biển phẳng và không quá thô, vì chúng hấp thụ tốt nhất dung dịch dẫn điện giải và cung cấp tiếp xúc da đồng đều 8 .
4. Có khả năng áp dụng thuốc gây tê tại chỗ. Đặc biệt là đối với sự kích thích ngắn hạn, khi không thể vượt qua, nó có thể ngăn chặn nhận thức somatosensory và cảm giác khó chịu phát sinh từ kích thích tDC. Một lý do khác cho việc sử dụng thuốc bôi tại chỗ là tạo ra khả năng so sánh tốt nhất giữa điều kiện sham và tDCS hoạt động, vì không có chủ thể nào cảm thấy nếu dòng chảy đang chảy hay không và tình trạng mù tối ưu sẽ được đảm bảo. Cách tiếp cận này đặc biệt dễ bị tổn thương khi lập kế hoạch sử dụng cường độ lớn hơn vì việc làm mù có thể kém hiệu quả hơn trong tình huống này 7 . Mặc dù cảm giác / đau và kích ứng da không phải lúc nào cũng tương quan, việc sử dụng quá nhiều thuốc gây tê tại chỗ có thể che lấp các tác dụng phụ nghiêm trọng như cháy.

Trong hướng dẫn này, chúng tôi minh họa thiết lập tDCS điển hình nhất để quản lý đau: sử dụng các điện cực cao su dẫn điện, bọt biển xốp loại bỏ, cả hai được đặt trên đầu, không gây tê tại chỗ.

2. Các phép đo

1. Đảm bảo đối tượng được ngồi thoải mái.
2. Khu vực kích thích sẽ được tìm thấy thông qua việc đo lường da đầu. Thông thường, quy ước của hệ thống EEG 10/20 được sử dụng 7 . Các trang web kích thích phụ thuộc vào cách tiếp cận thử nghiệm của bạn.
3. Tìm nội địa hóa của Vertex ( Hình 2 ): Đo khoảng cách của nasion để inion và đánh dấu nửa chừng bằng cách sử dụng một điểm đánh dấu da. Nasion - điểm giữa trán và mũi, ở ngã ba của xương mũi ( Hình 3 ). Inion - điểm nổi bật nhất của xương chẩm ( Hình 3 ). Đo khoảng cách giữa các điểm tiền nhĩ và đánh dấu nửa chừng. Đánh dấu cả hai điểm nửa chừng để tìm Vertex.
4. 1. Để xác định vị trí vỏ động cơ chính, hoặc M1, sử dụng 20% phép đo auricular và sử dụng phép đo này từ Cz qua đường thẳng (đến cạnh của đỉnh) ( Hình 4 ). Vị trí này phải tương ứng với vị trí C3 / C4 EEG. Phương pháp nội địa hóa này là đủ cho tính phổ biến của các điện cực lớn truyền thống tDCS. Đối với các tDCS tiêu điểm hơn, có thể cần phải có các phương pháp khác của nội địa hóa vỏ não.
   2. Để xác định vị trí vỏ não trước trán trước (DLPFC) 9,10 : Một phương pháp thực tế là đo 5 cm về phía trước từ vị trí M1 hoặc sử dụng hệ thống EEG 10/20. Điều này tương ứng với vị trí F3 hoặc F4 EEG, như được thấy ở đây (Hình 5). Phương pháp xác định vị trí kích thích này là đủ khi sử dụng các điện cực tDCS truyền thống. Đối với các tDCS trọng tâm hơn, các phương pháp khác của nội địa vỏ não có thể cần thiết, chẳng hạn như neuronavigation.

3. Chuẩn bị da

1. Kiểm tra da cho bất kỳ kích thích trước khi xuất hiện, vết cắt, hoặc tổn thương - tránh kích thích trên da bị hư hỏng và trên tổn thương sọ.
2. Để tăng độ dẫn, di chuyển tóc ra khỏi vị trí kích thích và làm sạch bề mặt da để loại bỏ bất kỳ dấu hiệu của kem dưỡng da, bụi bẩn, vv và cho phép nó khô. Đối với những người có mái tóc dày, có thể cần sử dụng gel dẫn điện.
3. Nếu sử dụng các điện cực có thể tái sử dụng, hãy kiểm tra miếng đệm cao su và miếng xốp để mặc. Kiểm tra miếng đệm cao su và miếng xốp để mặc. Nếu có bất kỳ bằng chứng nào về sự hư hỏng, hãy vứt bỏ các thành phần bẩn và sử dụng một điện cực mới.

4. Vị trí điện cực

1. Sau khi tìm thấy các trang web kích thích và chuẩn bị da, bạn nên đặt một trong những dây đai đầu đàn hồi hoặc cao su xung quanh chu vi đầu. Dây đeo đầu đàn hồi nên được đặt dưới gốc để tránh chuyển động trong quá trình kích thích. Các dây đai đàn hồi nên được làm bằng vật liệu không dẫn điện (hoặc chúng sẽ hoạt động như điện cực) và vật liệu không thấm nước (để tránh chất lỏng hấp thụ dây đai từ bọt biển).
2. Mỗi bên của miếng bọt biển nên được ngâm bằng dung dịch muối. Đối với một miếng bọt biển 35 cm 2 , khoảng 6 ml dung dịch mỗi bên có thể đủ (tổng cộng 12 mL mỗi miếng bọt biển). Cẩn thận để không ngâm miếng bọt biển (không quá ẩm ướt - không có nước rò rỉ, nhưng cũng không khô để có tiếp xúc điện cực tốt). Tránh rò rỉ chất lỏng xuyên qua đối tượng. Có thể sử dụng một ống tiêm để thêm dung dịch nếu cần. Có bằng chứng cho thấy dung dịch điện giải có nồng độ NaCl thấp hơn (15 mM) được coi là thoải mái hơn trong tDCS so với các dung dịch có nồng độ NaCl cao hơn (220 mM) 11,12. Vì cường độ ion của nước khử ion thấp hơn nhiều so với tất cả các dung dịch NaCl, có điện áp lớn hơn đáng kể cần thiết để mang dòng điện qua điện cực và qua da so với dung dịch NaCl. Do đó, nên sử dụng các dung dịch có nồng độ NaCl vừa phải, trong khoảng 15 mM đến 140 mM, vì tDCS ở nồng độ này có nhiều khả năng được cảm nhận là thoải mái, yêu cầu điện áp thấp hơn trong khi vẫn cho phép dẫn điện tốt. 11 Việc sử dụng gel (được điều chỉnh từ các ứng dụng như EEG) cũng đã được xem xét - một hạn chế chính là sự gia tăng khó khăn của việc làm sạch sau khi kích thích, mà không có lợi ích đã được chứng minh về kết quả khi sử dụng các điện cực xốp đục lỗ.
3. Kết nối cáp với thiết bị. Tham khảo hướng dẫn sử dụng bộ kích thích của bạn nếu bộ kích thích cần được bật nguồn trước hoặc sau khi kết nối các điện cực định vị với bộ kích thích. Sử dụng tất cả các chất kích thích, các điện cực không được ngắt kết nối hoặc kết nối khi dòng điện đã được bắt đầu. Đảm bảo độ phân cực kết nối là chính xác vì các hiệu ứng của tDCS có độ phân cực cao (thông thường, màu đỏ biểu thị điện cực Anode và màu đen hoặc xanh dương cho biết điện cực Cathode; đây là quy ước - nhưng hãy kiểm tra với thiết bị của bạn). Lưu ý rằng trong bối cảnh tDCS (và kích thích nhiều hơn một cách rộng rãi điện nói chung), "Anode" luôn luôn chỉ ra thiết bị đầu cuối tích cực tương đối tích cực nơi dòng điện giới thiệucơ thể, trong khi "Cathode" chỉ ra các thiết bị đầu cuối tiêu cực tương đối, nơi dòng điện tích cực sau đó thoát khỏi cơ thể.
4. Lắp chốt dây của đầu nối một cách an toàn vào khe hở của ổ cắm trên miếng đệm cao su dẫn điện.
5. Trượt miếng lót cao su dẫn điện vào miếng bọt biển. Phần cách điện của cáp sẽ nhô ra từ lỗ mở túi xốp. Đảm bảo toàn bộ miếng lót cao su dẫn điện được phủ bằng miếng bọt biển và không có phần nào của chân dây nối có thể nhìn thấy được.
6. Đặt một điện cực xốp bên dưới dây đeo đầu đàn hồi. Đảm bảo rằng chất lỏng quá mức không được đẩy ra từ miếng bọt biển cho đến da đầu trong quá trình này vì điều này sẽ lan truyền dòng chảy ngang qua da đầu và làm cạn kiệt chất lỏng.
7. Kết nối dây đeo đầu đàn hồi thứ hai với dây đeo đầu đàn hồi đầu tiên theo montage điện cực bạn muốn sử dụng ( Bảng 2 ). Dây đai đầu đàn hồi khác có thể được sử dụng.
8. Đặt điện cực xốp thứ hai lên đầu dưới dây đeo đầu đàn hồi thứ hai. Hãy chắc chắn rằng bạn đặt nó vào khu vực được đánh dấu bạn muốn kích thích.
9. Đường đi từ một thiết bị đầu cuối, thông qua một điện cực, xuyên qua cơ thể, thông qua điện cực thứ hai và quay trở lại thiết bị đầu cuối thứ hai tạo thành một mạch - tổng điện trở (tổng điện cực và điện trở cơ thể) có thể đo được. Nếu điện trở tổng thể cao bất thường, điều này có thể cho biết thiết lập điện cực không đúng cách. Nếu thiết bị của bạn đo điện trở - điều này sẽ được khuyến nghị - trường chỉ báo sẽ hiển thị tiếp điểm điện cực thích hợp. Lý tưởng nhất, một trong những nên nhằm mục đích để có trở kháng dưới 5k Ohms. Một số thiết bị cho thấy điện áp trên đường đi chứ không phải là điện trở - trong trường hợp này điện trở có thể được tính toán đơn giản bằng cách sử dụng định luật ohms (điện trở = Indicate Voltage / Current apply). Nhiều thiết bị tiếp tục cung cấp dấu hiệu kháng thuốc trong quá trình kích thích, cung cấp một cách hữu ích để phát hiện tình huống nguy hiểm tiềm tàng (chẳng hạn như điện cực sấy khô). Trong một số trường hợp, thiết bị sẽ tự động chấm dứt kích thích hoặc giảm cường độ kích thích nếu kháng tăng vượt quá ngưỡng nhất định.

5. Bắt đầu tDCS

1. Trước khi bắt đầu quy trình, đối tượng màn hình cho bất kỳ chống chỉ định nào (xem thảo luận).
2. Đối tượng cần được thư giãn, thoải mái và tỉnh táo trong suốt quá trình. Sự can thiệp không kiểm soát được với hoạt động vỏ não hiện tại trong suốt quá trình tDCS nên tránh. Để kích thích vùng vỏ động cơ, nó đã được chứng minh rằng nỗ lực nhận thức chuyên sâu không liên quan đến khu vực mục tiêu, cũng như kích hoạt lớn vỏ động cơ do co cơ kéo dài xóa bỏ tác dụng của tDCS 13 .
3. Điều chỉnh cài đặt trên bộ kích thích tDCS mà bạn muốn kích thích, bao gồm cường độ, thời gian và nếu có thể áp dụng cho thiết bị của bạn, cài đặt điều kiện giả ( Hình 10 ). Lưu ý rằng một số chất kích thích phải được bật lên trước khi tiếp xúc giữa các điện cực và da được thực hiện để tránh các cú sốc điện.
4. Bây giờ bắt đầu tDCS. Để giảm bất kỳ tác động bất lợi nào, hãy bắt đầu dòng chảy hiện tại bằng cách tăng cường dòng điện. Nhiều thiết bị thương mại bao gồm các tính năng tự động tăng và tắt dòng. Một điểm cần lưu ý là các đối tượng thường tiếp tục cảm thấy một số cảm giác địa phương ngay cả sau khi hiện tại bị ngưng.
5. Một số đối tượng có thể cảm thấy khó chịu trong giai đoạn tDCS đầu tiên. Trong những trường hợp như vậy, dòng điện có thể giảm vừa phải trong một khoảng thời gian tạm thời, ví dụ như 50%, khi đối tượng điều chỉnh, sau đó tăng dần trở lại mức mong muốn. Tính năng này có thể phụ thuộc vào thiết bị đang được sử dụng.
6. Vào lúc bắt đầu kích thích, phần lớn các đối tượng sẽ cảm nhận được một cảm giác ngứa nhẹ, sau đó sẽ mất dần trong hầu hết các trường hợp. Tương tự như vậy, những thay đổi nhanh chóng của mạch kích thích ngay lập tức có thể gây ra bắn thần kinh ngoại biên. Các đối tượng có thể nhận thấy nó như là phosphenes võng mạc ngắn với các điện cực gần mắt. Những tác động này có thể tránh được phần lớn bằng cách tăng cường dòng chảy lên và xuống lúc bắt đầu và kết thúc điều trị. Điều này cũng có thể ngăn ngừa chóng mặt hoặc chóng mặt thỉnh thoảng được báo cáo khi hiện tại đột nhiên tăng hoặc giảm. 7
7. Sau khi kích thích, dòng chảy hiện tại cũng cần được đẩy mạnh. Lưu ý về High-Definition tDCS (HD-tDCS): TDCS với điện cực nhỏ sau đó khoảng 2 cm 2 được gọi là HD-tDCS và thường sử dụng hàng loạt các điện cực (hơn hai) để hướng dẫn dòng điện qua não cho các ứng dụng cụ thể 14 . Phương pháp này chỉ tập trung vào tDCS thông thường (sử dụng các điện cực xốp lớn hơn), và điều quan trọng là nhấn mạnh rằng HD-tDCS yêu cầu các điện cực cụ thể 15 , chuẩn bị da và phần cứng kích thích. Người ta không nên áp dụng tDCS sử dụng 1-2 mA điện cực xốp 14,15 .

6. Sau thủ thuật

1. Để đánh giá thường xuyên kích thích DC xuyên sọ và ghi lại sự an toàn của kỹ thuật này trong một thời gian dài, nên sử dụng bảng câu hỏi về tác dụng phụ.
2. Một bảng câu hỏi như vậy nên bao gồm bất kỳ tác dụng phụ có thể có liên quan với tDCS. Các tác dụng phụ thường gặp nhất là ngứa ran, ngứa và cảm giác nóng rát, nhức đầu và khó chịu. Bạn có thể tìm thấy một ví dụ cho một bảng câu hỏi như vậy trong bài viết của Brunoni et al . (2011) 16 . Nó cũng được khuyến cáo để thu thập định lượng về các tác động bất lợi như thang điểm từ 1 đến 5 hoặc 1 đến 10.
3. Người ta cũng nên sử dụng bảng câu hỏi có hiệu lực bất lợi này sau điều kiện kích thích giả để tiết lộ một sự so sánh tốt hơn giữa hai tình huống kích thích. Có bằng chứng cho thấy kích thích giả tạo gây ra một số lượng ngứa và ngứa ran tương tự như kích thích tích cực.

7. Kết quả đại diện:

Với thiết lập thích hợp, thiết bị tDCS sẽ hiển thị rằng dòng điện đang chảy trong tình huống tDCS đang hoạt động, hoặc thiết bị sẽ hiển thị chế độ giả khi chạy một quy trình kích thích giả ( Hình 10 ).

Lưu ý, ngay cả với thiết bị chỉ ra rằng dòng điện chạy qua hệ thống, hiện tại có thể thực sự bị lún qua da. Để tránh ảnh hưởng này, nên có đủ khoảng cách giữa các điện cực. Theo các nghiên cứu mô hình hóa, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng ít nhất 8cm khi sử dụng điện cực 5x7cm 17 .

Hơn nữa, chúng tôi khuyên bạn nên tham khảo các mô hình đầu máy tính 14 và các nghiên cứu sinh lý thần kinh. Các bước bổ sung này sẽ đảm bảo rằng một montage cụ thể được kết hợp với những thay đổi đáng kể trong kích thích vỏ não trong khu vực đang được nghiên cứu.

Đại diện kích thích anốt là tăng kích thích não, trong khi kích thích cathod dẫn đến giảm kích thích vỏ não. Bằng chứng mạnh mẽ cho điều này đã được tiết lộ trong các thử nghiệm nhắm vào vỏ động cơ chính ( Hình 6 ).

Biến thể của kích thước điện cực dẫn đến một biến thể của các hiệu ứng tiêu điểm. Với sự giảm đường kính của điện cực, có thể đạt được sự kích thích tiêu cự hơn. Điều này có thể được chứng minh bằng cách sử dụng TMS trên vỏ động cơ. Mặt khác bằng cách tăng kích thước điện cực có thể có một điện cực không hiệu quả chức năng ( Hình 8 ).

Với thời lượng phiên 20 phút trở lên và với nhiều phiên trong những ngày liên tiếp, hiệu ứng sau của tDCS sẽ kéo dài hơn. Ví dụ cho điều này là điều trị hội chứng đau.

Một điểm quan trọng là vị trí của điện cực tham chiếu. Nếu chọn vị trí ngoại vi, điều tra viên phải nhận thức được phân phối hiện tại vì điện cực tham chiếu có thể thay thế đỉnh của dòng điện cảm ứng và thay đổi hiệu ứng của tDCS.

Hình 1. Tài liệu

Hình 2: Vị trí đỉnh. Các khu vực vỏ não được đánh dấu theo hệ thống 10/20.

Hình 3: Vị trí Nasion và Inion

Hình 4: Vị trí vỏ động cơ. Các khu vực vỏ não được đánh dấu theo hệ thống 10/20.

Hình 5: Vị trí DLPFC. DLPFC = vỏ não trước trán. Các khu vực vỏ não được đánh dấu theo hệ thống 10/20.

Hình 6: Thay đổi kích thích vỏ não do phân cực hiện tại và độ phân giải tDCS. Bảng: Các tác động kích thích của kích thích tDC trên kích thước của động cơ gợi lên tiềm năng (MEP), được đánh giá bằng kích thích từ xuyên sọ (TMS). Biên độ MEP sau khi kích thích được tính bằng phần trăm MEP mà không có sự kích thích. Lưu ý rằng chỉ vỏ não động cơ (M1) - thiết lập montage đối xứng quỹ đạo bên cạnh quỹ đạo (Fp2) dẫn đến tăng đáng kể kích thước MEP sau anốt và giảm biên độ MEP sau khi kích thích cathodal. Không có ảnh hưởng đáng kể nào đối với biên độ MEP trong các đoạn phim tDCS khác. Hình: Vị trí điện cực 6 (được sửa đổi từ Nitsche 2000).

Hình 7: Kích cỡ điện cực

Hình 8: Giảm kích thước của điện cực dẫn đến một hiệu ứng focally của tDCS. Kích thước biên độ tiềm năng kích thích cơ bắp (MEP) của minimi bắt cóc (ADM) và của cơ interosseus lưng đầu tiên (FDI) trong tDCS anodal hoặc cathodal. Sử dụng điều kiện của điện cực 35 cm 2 , tDCs anodal và cathodal ảnh hưởng đến kích thước biên độ MEP của ADM và FDI đến một mức độ tương tự. Tại đoạn phim này, cả hai vùng biểu diễn cơ tay đều nằm bên dưới điện cực kích thích. Trong trường hợp của một điện cực nhỏ hơn, chỉ được đặt trên khu vực biểu diễn của ADM, tác động của các thay đổi biên độ MEP của biểu diễn FDI vỏ não không thể tái sản xuất (xem cột màu vàng) 18 (được sửa đổi từ Nitsche 2007).

Hình 9: Mật độ dòng mô phụ thuộc. Mật độ hiện tại được tính toán trong các mô khác nhau. Độ lớn của mật độ dòng chảy phụ thuộc vào độ dẫn điện của mô. Lưu ý rằng khoảng 10% mật độ hiện tại đạt đến Gray Matter 19 (được sửa đổi từ Wagner 2007a).

Hình 10: Các điều kiện kích thích khác nhau: hoạt động so với giả thiết. Một số thiết bị tDCS cung cấp các thiết lập cho điều kiện hoạt động và giả thiết. Thông thường kích thích áp dụng được chỉ báo bằng tín hiệu ánh sáng.

Vật chất

Thiết bị TDCS

Pin 9V (2x)

Hai dải đầu cao su

Hai điện cực cao su dẫn điện

Hai điện cực xốp

Cáp

Dung dịch NaCl

Băng đo lường

Bảng 1. Tài liệu

Định vị điện cực anode	Định vị điện cực Cathode	Quan sát	Cẩn thận
Vỏ động cơ sơ cấp (M1)	Supra-Orbital	Đây là montage được sử dụng nhiều nhất. Nó đã được chứng minh rằng kích thích vỏ não có thể được thay đổi lên đến 40% 6( Hình 6 ). Kích thích anotal dẫn đến khử cực thần kinh và tăng kích thích thần kinh trong khi kích thích cathodal có kết quả ngược lại 6 .	Chỉ có một vỏ động cơ được kích thích - có thể là một vấn đề đối với hội chứng đau hai bên. Hiệu ứng nhiễu của điện cực quỹ đạo cũng cần được xem xét.
Vỏ động cơ sơ cấp (M1)	Vỏ động cơ chính	- Cách tiếp cận thú vị khi có sự mất cân bằng bi-hemispheric giữa các vỏ động cơ (như đột quỵ) - Có thể sử dụng với hai điện cực kích thích anốt (xem hàng thứ sáu), nơi điện cực cathod được đặt trong vùng supraorbital chẳng hạn.	Các điện cực có thể quá gần với các vấn đề khác của shunting. Sự giảm diện tích của các điện cực sẽ làm tăng mức độ shunting dọc theo da 19 Do đó shunting có thể liên quan không chỉ để định vị điện cực mà còn với kích thước điện cực. Sức đề kháng tương đối của các mô phụ thuộc vào vị trí và kích thước của điện cực - sức đề kháng tổng thể mà dòng điện phụ thuộc vào đặc tính điện cực19 .
Dexexateral trước trán (DLPFC)	Supra-Orbital	Được sử dụng nhiều nhất để kích thích DLPFC - kết quả dương tính để điều trị trầm cảm20 và đau mãn tính 3 .	Chỉ có tình huống kích thích DLPFC đơn phương là có thể với montage này.
Dexexateral trước trán	Dexexateral trước trán	- Interesting approach when there is a bi-hemispheric imbalance. - Can be used for a two anodal stimulation situation (see sixth row), where cathodal electrode is placed in the supraorbital area for instance.	Electrodes might be too close to each other- issue of shunting 19. (Please see second row, fourth column).
Occipital	Vertex	Interesting active control for chronic pain trials or for modulation of visual cortex.	When used as active control, reference electrodes are placed in different locations- problem of comparability between intra- and inter- experimental approaches.
Two anodal electrodes, e.g. both Motor cortices	Supra-Orbital	Simultaneous change in cortical excitability	Transcallosal inhibition might add a confounding factor21
One electrode over a cortical target, e.g. Primary Motor cortex (M1)	Extra-Cranial	Tránh tác dụng nhiễu của hai điện cực với các cực đối lập trong não 7 .	Tùy thuộc vào mục tiêu dự kiến, phân bố hiện tại có thể không tối ưu và do đó gây ra sự kích thích không hiệu quả 22

Mở trong một cửa sổ riêng

Bảng 2. Định vị điện cực 7

Lưu ý: Có thể sự khác biệt giữa các vị trí điện cực khác nhau có thể là sự hoạt hóa của các quần thể thần kinh khác nhau do các định hướng trường điện khác nhau.

Đi đến:

Thảo luận

Các bước quan trọng:

Các khía cạnh cần kiểm tra trước khi bắt đầu thủ tục:

• Trước hết, bệnh nhân nên được sàng lọc xem liệu có bất kỳ chống chỉ định nào đối với tDCS hay không - những chống chỉ định này có thể là ứng dụng cụ thể. Điều này bao gồm các câu hỏi như sự hiện diện của đau đầu dữ dội hoặc thường xuyên, rối loạn da mạn tính, hoặc phản ứng bất lợi với một điều trị tDCS trước đó. Nếu người đó có bất kỳ kim loại nào trong đầu hoặc bị tổn thương não nghiêm trọng, những thay đổi giải phẫu có thể thay đổi dòng chảy 23,24 hiện tại . Tiền sử co giật, mang thai và tiền sử đột quỵ thường không chống chỉ định nghiêm ngặt - và quả thực, có thể là tiêu chuẩn thu nhận trong một số thử nghiệm lâm sàng.
• Kiểm tra mọi tổn thương trên các đối tượng da đầu cần được phỏng vấn và kiểm tra cụ thể về sự tồn tại của bệnh ngoài da. Nếu có bất kỳ tổn thương nào, nên tránh thủ tục tDCS hoặc, nếu thích hợp, đảm bảo rằng sự kích thích sẽ không được tiến hành trực tiếp trên hoặc qua tổn thương. Kích thích của một trang web khác nhau có thể được xem xét. Người ta báo cáo rằng tDCS lặp đi lặp lại hàng ngày gây kích ứng da đáng kể về mặt lâm sàng dưới các điện cực ở một số bệnh nhân 7 . Có bằng chứng về tổn thương do tDCS gây ra theo tính toàn vẹn của da. Ví dụ, nó đã được hiển thị màu đỏ rộng rãi và những thay đổi nội sọ màu nâu đỏ với hình dạng tròn bất thường do kích thích tDC ở cường độ 2 mA trong khoảng thời gian 2 tuần, bao gồm 5 phiên mỗi tuần 25. Nếu tDCS được chỉ định rõ ràng hoặc phải được tiến hành, có thể cân nhắc kích thích với cường độ thấp hơn như 0,5- 1,0 mA, nhưng không đảm bảo rằng điều này sẽ ngăn ngừa kích ứng da hoặc tổn thương da. Do đó, tình trạng của da dưới các điện cực cần được kiểm tra trước và sau tDCS 7 .
• Kiểm tra đầu nối cáp để điện phân. Sử dụng một cặp khác nếu hiển nhiên. Bạn nên kiểm tra cáp sau khoảng hai tháng sử dụng.

Trong cả hai hoạt động hoặc sham- tDCS luôn luôn hỏi liệu đối tượng vẫn cảm thấy thoải mái và có thể tiếp tục thủ tục.

Các sửa đổi có thể có:

• Có nhiều loại định vị điện cực 7 ( Bảng 2 ).
• Có nhiều loại kích thước điện cực 26 ( Hình 7 ). Đối với một dòng điện được áp dụng, kích thước điện cực ảnh hưởng mật độ hiện tại 18 và ảnh hưởng đến tính phổ biến của điều chế não ( Hình 8 ). Các nghiên cứu lâm sàng cho thấy kích thước nhỏ hơn của điện cực lớn hơn mật độ hiện tại 26 , tuy nhiên các nghiên cứu mô hình cho thấy mối quan hệ giữa kích thước điện cực và khu vực điều chế não có thể phức tạp hơn 27 . Hơn nữa, hiệu ứng của các điện cực nhỏ có thể khác biệt về mặt chất lượng do sự lệch pha của dòng điện trong da đầu và hiệu ứng cạnh lớn hơn so với vùng điện cực tổng thể 7. Có các mức độ shunting vượt trội đáng kể đối với các kích thước điện cực nhỏ được báo cáo so với các sơ đồ điện cực lớn hơn 19 .
• TDCS độ phân giải cao (HD-tDCS) là công nghệ cải thiện tính không gian nhưng yêu cầu phần cứng và điều khiển thủ tục đặc biệt 15 .
• Điện cực montage (vị trí và kích thước điện cực) cùng với dòng điện được áp dụng xác định cường độ điện trường được tạo ra trong não, từ đó, xác định hiệu quả của tDCS. Việc sử dụng mật độ dòng điện cực, được xác định bằng tỷ lệ giữa cường độ dòng điện và kích thước điện cực, đã được đề xuất để chuẩn hóa kết quả lâm sàng - nhưng các nghiên cứu mô hình cho thấy điều này chỉ có thể áp dụng trong phạm vi giới hạn và thiết kế tổng thể điện cực xác định kết quả. Nói chung, tăng cường độ dòng điện (hoặc mật độ dòng) cho bất kỳ kết quả montage cụ thể nào trong các hiệu ứng mạnh hơn. Điều quan trọng cần lưu ý là mật độ hiện tại ở bề mặt da cao hơn nhiều so với não bộ 19 ( Hình 9 ).
• Vị trí của điện cực "trở về" ("tham chiếu") có thể ảnh hưởng đến mô hình dòng chảy tổng thể thông qua não, và do đó thậm chí ảnh hưởng đến điều chế não dưới các điện cực hoạt động 22 . Do đó, cần xem xét đến potion của cả hai điện cực.
• Thời gian kích thích phụ thuộc vào mục đích của phương pháp thử nghiệm. Sự gia tăng thời gian kích thích có liên quan đến sự xuất hiện và thời gian tác dụng sau dài hơn 3,4 . Tuy nhiên ít nhất một nghiên cứu báo cáo một sự đảo ngược các hướng hiệu ứng khi thời gian kích thích tăng lên, cho thấy cường độ cao hơn không nhất thiết phải chuyển thành một kết quả lâm sàng mạnh mẽ hơn. Mặc dù tDCS trong các thông số được công bố được coi là an toàn và được dung nạp tốt, nhưng khả năng tác dụng phụ không mong muốn sẽ tăng theo cường độ ngày càng tăng (thời gian, thời gian hoặc tỷ lệ / số lần lặp lại).
• Định hướng của điện trường: được xác định bởi các vị trí điện cực và cực. Kích thích cathodal thường làm giảm kích thích vỏ não, trong khi kích thích anodal thường làm tăng kích thích vỏ não 2,3 .
• Giả dược: Đối với sham-tDCS, cùng một giao thức trên được sử dụng. Tuy nhiên, hiện tại sẽ được áp dụng trong 30 giây. Đây là một trong những ưu điểm của tDCS so với các phương pháp kích thích não không xâm lấn khác. Vì các cảm giác phát sinh do các hoạt động tDCS có xu hướng chỉ xảy ra ở giai đoạn đầu của ứng dụng, phương pháp giả tạo này khiến cho bệnh nhân khó phân biệt giả dược với ứng dụng tDCS đang hoạt động. Điều này kích thích ban đầu và ngắn gọn là một phương pháp đáng tin cậy của giả dược 28 .
• Lưu ý rằng kỹ thuật này cũng có thể được áp dụng khi sử dụng các liệu pháp điện xuyên sọ khác như tACS 29 hoặc tRNS 30 .

Lý do để sử dụng tDCS trong đau mãn tính:

Thực tế là nhiều phương thức dược lý trị liệu chỉ cung cấp cứu trợ khiêm tốn cho bệnh nhân đau mạn tính làm tăng khả năng nguyên nhân gây ra sự rối loạn suy nhược này có thể nằm trong những thay đổi dẻo trong mạng thần kinh liên quan đến đau. Điều thú vị là điều chế hoạt động vỏ não có thể đạt được không xâm lấn bởi tDCS, như đã mô tả ở trên, đã được báo cáo là tạo ra các hiệu quả điều trị kéo dài trong đau mãn tính do những thay đổi trong vỏ não.

Hiệu quả lâm sàng của tDCS trong đau mãn tính:

Nó đã được chỉ ra rằng tDCS áp dụng cho vỏ động cơ làm thay đổi kích thích vỏ não cục bộ ( Hình 6 ) 6 . Chính xác hơn, kích thích anodal dẫn đến tăng kích thích thần kinh, trong khi kích thích cathodal có kết quả ngược lại 6 . Thật vậy, ứng dụng tDCS anodal trên M1 dẫn đến một sự cải thiện lớn hơn trong thang đo mức độ tương tự trực quan (VAS) so với sham tDCS. Hiệu quả điều trị này đối với đau sau khi kích thích M1, mặc dù thoáng qua, được tái tạo ở một số nhóm bệnh nhân có hội chứng đau thần kinh như đau dây thần kinh sinh ba, hội chứng đau sau 31 , đau lưng và đau cơ xơ hóa 32. Thật thú vị, các thử nghiệm lâm sàng trong đau thần kinh, do chấn thương tủy sống, kích thích vỏ não động cơ bằng tDCS cho thấy cải thiện đau và tác dụng giảm đau tích lũy kéo dài hai tuần sau khi kích thích. Ngoài ra còn có bằng chứng về tác dụng giảm đau của nó ở bệnh nhân đau xơ cơ 33 vẫn còn đáng kể sau ba tuần theo dõi tDCS anốt của M1 so với kích thích giả, và cũng như sự kích thích của DLPFC 33 . Mặc dù ảnh hưởng của tDCS anốt qua DLFPC để cải thiện đau chưa được khám phá rộng rãi, nó cho thấy nó có thể được sử dụng để điều chỉnh ngưỡng đau ở các đối tượng khỏe mạnh 34 . Tuy nhiên, kích thích vùng não này là một kỹ thuật đáng tin cậy để tăng cường trí nhớ làm việc 10, tăng hiệu suất trên các nhiệm vụ bộ nhớ trong bệnh Alzheimer 9 và giảm hút thuốc gây cue khao khát đáng kể 35 ví dụ; do đó nó cũng có thể hiểu rằng đây có thể là một chiến lược hữu ích để điều chỉnh các mạng nhận thức tình cảm cảm xúc liên quan đến việc xử lý đau ở những bệnh nhân bị đau mãn tính.

Đi đến:

Tiết lộ

Đại học Thành phố New York nắm giữ bằng sáng chế về kích thích não, trên đó Marom Bikson là một nhà phát minh. Marom Bikson là người đồng sáng lập Soterix Medical Inc.

Đi đến:

Lời cảm ơn

DaSilva AF nhận được hỗ trợ tài trợ từ quỹ tài trợ công nghệ cao CTSA, Đại học Michigan để hoàn tất việc xem xét này. Volz MS được tài trợ bởi một học bổng tài trợ từ Stiftung Charité