Estimulação magnética transcraniana

A estimulação magnética transcraniana ( tms ) é uma forma não invasiva de estimulação cerebral na qual um campo magnético em mudança é usado para induzir uma corrente elétrica em uma área específica do cérebro Através da indução eletromagnética. Um gerador de pulso elétrico, ou estimulador, é conectado a uma bobina magnética conectada ao couro cabeludo. O estimulador gera uma corrente elétrica em mudança dentro da bobina, que cria um campo magnético variável, induzindo uma corrente dentro de uma região no próprio cérebro.

TMS mostrou potencial diagnóstico e terapêutico no sistema nervoso central com uma ampla variedade de estados de doenças em neurologia e saúde mental, com a pesquisa ainda em evolução.

Os efeitos adversos do TMS parecem raros e incluem desmaios e convulsões. Outras questões em potencial incluem desconforto, dor, hipomania, mudança cognitiva, perda auditiva e indução atual inadvertida em dispositivos implantados, como marcapassos ou desfibriladores.

O TMS não requer cirurgia ou implante de eletrodo.

Seu uso pode ser diagnóstico e/ou terapêutico. Os efeitos variam de acordo com a frequência e a intensidade dos pulsos magnéticos, bem como o comprimento do tratamento, que dita o número total de pulsos dados. Os tratamentos TMS são aprovados pelo FDA nos EUA e por NICE no Reino Unido para o tratamento da depressão e são predominantemente fornecidos por clínicas privadas. O TMS estimula o tecido cortical sem as sensações de dor produzidas na estimulação elétrica transcraniana.

TMS podem ser usados clinicamente para medir a atividade e a função de circuitos cerebrais específicos em humanos, mais comumente com pulsos magnéticos únicos ou emparelhados. O uso mais amplamente aceito é medir a conexão entre o córtex motor primário do sistema nervoso central e o sistema nervoso periférico para avaliar danos relacionados ao insulto neurológico passado ou progressivo. O TMS possui utilidade como instrumento de diagnóstico para mielopatia, esclerose lateral amiotrófica e esclerose múltipla.

TMS repetitivo de alta frequência (RTMS) foi investigado como uma possível opção de tratamento com vários graus de sucesso em condições, incluindo

• Dor neuropática crônica
• Doenças motoras (por exemplo, doença de Parkinson, tremor essencial)
• Esclerose lateral amiotrófica
• Esclerose múltipla
• Epilepsia
• Distúrbios de consciência (por exemplo, estado vegetativo ou estado minimamente consciente)
• Doença de Alzheimer
• Doenças psiquiátricas, como depressão, transtorno obsessivo compulsivo, esquizofrenia, ansiedade e síndrome de Tourette

Embora o TMS seja geralmente considerado seguro, os riscos são aumentados para EMTR terapêutico em comparação com TMs de diagnóstico único ou emparelhado. Os efeitos adversos geralmente aumentam com maior estimulação de frequência.

O maior risco imediato do TMS é desmaiado, embora isso seja incomum. As convulsões foram relatadas, mas são raras. Outros efeitos adversos incluem desconforto a curto prazo, dor, breves episódios de hipomania, mudança cognitiva, perda auditiva, memória de trabalho prejudicada e indução de correntes elétricas em dispositivos implantados, como marcapassos cardíacos.

Durante o procedimento, uma bobina magnética está posicionada na cabeceira da pessoa que recebe o tratamento usando marcos anatômicos no crânio, em particular o inion e a nesão. A bobina é então conectada a um gerador de pulso, ou estimulador, que fornece corrente elétrica à bobina.

O TMS usa indução eletromagnética para gerar uma corrente elétrica no couro cabeludo e no crânio. Uma bobina de arame fechada por plástico é mantida ao lado do crânio e, quando ativada, produz um campo magnético variável orientado ortogonalmente para o plano da bobina. A mudança do campo magnético induz uma corrente elétrica no cérebro que ativa as células nervosas próximas de maneira semelhante a uma corrente aplicada superficialmente na superfície cortical.

O campo magnético é aproximadamente a mesma resistência que a ressonância magnética (RM), e o pulso geralmente atinge mais de 5 centímetros no cérebro, a menos que o uso de uma bobina e técnica modificadas para estimulação mais profunda.

A estimulação magnética transcraniana é alcançada descarregando rapidamente a corrente de um grande capacitor em uma bobina para produzir campos magnéticos pulsados entre 2 e 3 teslas em força. A direção do pulso do campo magnético em uma área direcionada no cérebro causa uma corrente elétrica localizada que pode despolarizar ou hiperpolarizar os neurônios naquele local. O campo elétrico induzido dentro do tecido cerebral causa uma mudança nos potenciais transmembranares, resultando em despolarização ou hiperpolarização de neurônios, fazendo com que eles sejam mais ou menos excitáveis, respectivamente.

Os TMs geralmente estimulam a profundidade de 2 a 4 cm abaixo da superfície, dependendo da bobina e da intensidade usadas. Consequentemente, apenas áreas do cérebro superficial podem ser afetadas. Os TMs profundos podem atingir até 6 cm no cérebro para estimular camadas mais profundas do córtex motor, como o que controla o movimento da perna. O caminho dessa corrente pode ser difícil de modelar, porque o cérebro é de forma irregular com densidade interna e teor variável de água, levando a uma força e condução do campo magnético não uniforme ao longo de seus tecidos.

Os efeitos do TMS podem ser divididos com base na frequência, duração e intensidade (amplitude) da estimulação:

• Pulso único ou emparelhado TMS faz com que os neurônios no neocórtex sob o local da estimulação despolarizem e descarregam um potencial de ação. Se usado no córtex motor primário, produz atividade muscular referida como um potencial motor evocado (MEP) que pode ser registrado na eletromiografia. Se usado no córtex occipital, "fosfenos" (flashes de luz) pode ser percebido pelo sujeito. Na maioria das outras áreas do córtex, não há efeito consciente, mas o comportamento pode ser alterado (por exemplo, tempo de reação mais lento em uma tarefa cognitiva), ou alterações na atividade cerebral podem ser detectadas usando equipamentos diagnósticos.
• O TMS repetitivo produz efeitos duradouros que persistem no período de estimulação. rTMS pode aumentar ou diminuir a excitabilidade do trato corticospinal dependendo da intensidade da estimulação, orientação da bobina e frequência. RTMS de baixa frequência com uma frequência de estímulo inferior a 1 Hz é acreditado para inibir o disparo cortical, enquanto uma frequência de estímulo maior que 1 Hz, ou alta frequência, acredita-se para prová-lo. Embora o seu mecanismo não seja claro, foi sugerido como sendo devido a uma mudança na eficácia sináptica relacionada com a potenciação a longo prazo (LTP) e depressão a longo prazo como plasticidade (Policidade semelhante a DLT).

A maioria dos dispositivos usa uma bobina em forma de figura oito para fornecer um campo magnético raso que afeta mais neurônios superficiais no cérebro. As diferenças no projeto da bobina magnética são consideradas ao comparar os resultados, com elementos importantes, incluindo o tipo de material, geometria e características específicas do pulso magnético associado.

O material do núcleo pode ser um substrato magneticamente inerte (' núcleo de ar '), ou um material sólido e ferromagneticamente ativo (' núcleo sólido '). Os núcleos sólidos resultam em transferência mais eficiente de energia elétrica para um campo magnético e reduzem a perda de energia ao calor e, portanto, podem ser operados com o maior volume de protocolos de terapia sem interrupção devido ao superaquecimento. A variação da forma geométrica da bobina em si pode causar variações na focalidade, forma e profundidade da penetração. As diferenças no material da bobina e sua fonte de alimentação também afetam a largura e a duração do pulso magnético.

Existem vários tipos diferentes de bobinas, cada um dos quais produz diferentes campos magnéticos. A bobina redonda é o original usado no TMS. Posteriormente, a bobina Figura oito (borboleta) foi desenvolvida para fornecer um padrão mais focal de ativação no cérebro e a bobina de quatro folhas para a estimulação focal dos nervos periféricos. A bobina dupla em conformidade está mais à forma da cabeça. O Hesed (H-Core), a coroa circular e as bobinas de cone duplo permitem ativação mais difundida e uma penetração magnética mais profunda. Eles devem impactar áreas mais profundas no córtex motor e cerebelo que controlam as pernas e o piso pélvico, por exemplo, embora o aumento da profundidade tenha o custo de um pulso magnético menos focado.

Luigi Galvani (1737-1798) realizou pesquisas sobre os efeitos da eletricidade no corpo no final do século XVIII e lançou as fundações para o campo da eletrofisiologia. Na década de 1830, Michael Faraday (1791-1867) descobriu que uma corrente elétrica tinha um campo magnético correspondente e que a mudança era poderia induzir sua contraparte.

Trabalhar para estimular diretamente o cérebro humano com eletricidade começou no final do século XIX e, na década de 1930, os médicos italianos Cerletti e Bini haviam desenvolvido terapia eletroconvulsiva (ECT). A ECT tornou -se amplamente usada para tratar doenças mentais e, finalmente, usada em excesso, pois começou a ser vista como uma panacéia. Isso levou a uma reação na década de 1970.

Em 1980, Merton e Morton usaram com sucesso a estimulação elétrica transcraniana (TES) para estimular o córtex motor. No entanto, esse processo foi muito desconfortável e, posteriormente, Anthony T. Barker começou a procurar uma alternativa ao TES. Ele começou a explorar o uso de campos magnéticos para alterar a sinalização elétrica dentro do cérebro, e os primeiros dispositivos TMS estáveis foram desenvolvidos em 1985. Eles foram originalmente destinados a dispositivos de diagnóstico e pesquisa, com a avaliação de seu potencial terapêutico sendo um desenvolvimento posterior. Os Estados Unidos ' A FDA aprovou os dispositivos TMS pela primeira vez em outubro de 2008.

TMS mostrou efeito terapêutico potencial em condições neurológicas, como doença de Alzheimer leve a moderada, esclerose lateral amiotrófica, estados vegetativos persistentes, epilepsia, incapacidade relacionada ao AVC, zumbido, esclerose múltipla, esquizofrenia e lesão cerebral traumática.

Com a doença de Parkinson, os resultados iniciais sugerem que a estimulação de baixa frequência pode afetar a discinesia associada à medicação e que a estimulação de alta frequência melhora a função motora. Os protocolos de tratamento mais eficazes parecem envolver estimulação de alta frequência do córtex motor, particularmente no lado dominante, mas com resultados mais variáveis para o tratamento do córtex pré -frontal dorsolateral. É menos eficaz que a terapia eletroconvulsiva para os sintomas motores, embora ambos pareçam ter utilidade. A estimulação cerebelar também mostrou potencial para o tratamento da discinesia associada à levodopa.

Na psiquiatria, mostrou potencial com transtornos de ansiedade, incluindo transtorno do pânico e transtorno obsessivo -compulsivo (TOC). As áreas mais promissoras a serem alvo para o TOC parecem ser o córtex orbitofrontal e a área motora suplementar. Protocolos mais antigos direcionados ao córtex dorsal pré -frontal foram menos bem -sucedidos. Também foi estudado com autismo, abuso de substâncias, dependência e transtorno de estresse pós-traumático (TEPT). Para o transtorno depressivo maior resistente ao tratamento, as EMTRs de alta frequência (HF) do córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo (DLPFC) parecem eficazes e a RTMs de baixa frequência (LF) do DLPFC direito tem eficácia provável. A pesquisa sobre a eficácia da EMTr na depressão não resistente ao tratamento é limitada.

TMS também podem ser usados para mapear a conectividade funcional entre o cerebelo e outras áreas do cérebro.

Um estudo sobre os tratamentos alternativos de Alzheimer na Clínica Wahrendorff na Alemanha em 2021 relataram que 84% dos participantes do estudo sofreram efeitos positivos após o uso do tratamento.

Sob a supervisão do professor Marc Ziegenbein, especialista em psiquiatria e psicoterapia, o estudo de 77 indivíduos com a doença de Alzheimer leve a moderada recebeu aplicações frequentes de estimulação magnética transcraniana e observada durante um período de tempo.

As melhorias foram encontradas principalmente nas áreas de orientação no ambiente, concentração, bem-estar geral e satisfação.

Impando o desconforto físico do TMS com placebo para discernir seu verdadeiro efeito é uma questão desafiadora na pesquisa. É difícil estabelecer um placebo convincente para o TMS durante ensaios controlados em indivíduos conscientes devido à dor no pescoço, dor de cabeça e contração no couro cabeludo ou na face superior associada à intervenção. Além disso, as manipulações de placebo podem afetar o metabolismo do açúcar cerebral e os MEPs, o que pode confundir os resultados. Esse problema é exacerbado ao usar medidas subjetivas de melhoria. As respostas do placebo em ensaios de EMTr na depressão maior estão associadas negativamente à refratividade ao tratamento.

Uma revisão de 2011 constatou que a maioria dos estudos não relatou desprezo. Na minoria que o fez, os participantes dos grupos RTMs reais e simulados não eram significativamente diferentes em sua capacidade de adivinhar corretamente sua terapia, embora houvesse uma tendência para os participantes do grupo real adivinharem mais frequentemente.

A pesquisa

com TMS em estudos em animais é limitada devido à sua aprovação inicial da Food and Drug Administration para a depressão resistente ao tratamento, limitando o desenvolvimento de bobinas magnéticas específicas de animais.

Nexstim obteve a Lei Federal dos Estados Unidos, Drogas e Ato Cosmético 510 (k) depuração para a avaliação do córtex motor primário para o planejamento pré-procedimento em dezembro de 2009 e para o planejamento neurocirúrgico em junho de 2011.

Os Institutos Nacionais de Saúde estima a depressão que os medicamentos trabalham por 60 % a 70 % das pessoas que os levam. O TMS é aprovado como um dispositivo médico de Classe II sob o caminho "de novo de novo ". Além disso, a Organização Mundial da Saúde relata que o número de pessoas que vivem com depressão aumentou quase 20 % desde 2005. Em um estudo de 2012, o TMS foi encontrado para melhorar significativamente a depressão em 58 % dos pacientes e fornecem remissão completa de sintomas em 37 % de pacientes. Em 2002, a Cochrane Library revisou ensaios clínicos randomizados usando TMS para tratar a depressão. A revisão não encontrou diferença entre RTMs e TMs simulados, exceto por um período 2 semanas após o tratamento. Em 2018, a Cochrane Library declarou um plano para entrar em contato com os autores sobre como atualizar a revisão da EMTr para depressão.

Em agosto de 2018, a Food and Drug Administration (US FDA) dos EUA autorizou o uso do TMS desenvolvido pela empresa israelense BrainSway no tratamento do transtorno obsessivo -compulsivo (TOC).

Em 2020, a US FDA autorizou o uso do TMS desenvolvido pela empresa dos EUA Magventure Inc. no tratamento do TOC.

Em 2023, a US FDA autorizou o uso do TMS desenvolvido pela Companhia dos EUA Neuronetics Inc. no tratamento do TOC.

Na área econômica européia, várias versões de bobinas HEP TMS têm marcação de CE para Doença de Alzheimer,#39; autismo, transtorno bipolar, epilepsia, dor crônica, Transtorno depressivo maior, Doença de Parkinson,#39; Transtorno de estresse pós-traumático (TEPT), esquizofrenia (sintomas negativos) e para ajudar a fumar cessação. Uma revisão encontrou um benefício provisório para o aprimoramento cognitivo em pessoas saudáveis.

O Instituto Nacional de Excelência em Saúde e Cuidados do Reino Unido (NICE) emite orientação para o Serviço Nacional de Saúde (NHS) na Inglaterra, País de Gales, Escócia e Irlanda do Norte (Reino Unido). A boa orientação não cobre se o NHS deve ou não financiar um procedimento. Os órgãos locais do NHS (fundos de atenção da atenção primária e fundos hospitalares) tomam decisões sobre financiamento após considerar a eficácia clínica do procedimento e se o procedimento representa valor pelo dinheiro para o NHS.

BEA avaliou o TMS para depressão grave (IPG 242) em 2007 e subsequentemente considerou o TMS para reavaliação em janeiro de 2011, mas não mudou sua avaliação. O Instituto descobriu que o TMS é seguro, mas não há evidências suficientes para sua eficácia.

Em janeiro de 2014, o NICE relatou os resultados de uma avaliação do TMS para tratar e prevenir a enxaqueca (IPG 477). Nice descobriu que o TMS de curto prazo é seguro, mas não há evidências suficientes para avaliar a segurança para usos de longo prazo e frequentes. Ele descobriu que as evidências sobre a eficácia do TMS no tratamento da enxaqueca são limitadas em quantidade, que as evidências para a prevenção da enxaqueca são limitadas em qualidade e quantidade.

Posteriormente, em 2015, o NICE aprovou o uso do TMS para o tratamento da depressão no Reino Unido e o IPG542 substituiu o IPG242. Nice disse " as evidências sobre estimulação magnética transcraniana repetitiva para depressão não mostra grandes preocupações de segurança. A evidência sobre sua eficácia no curto prazo é adequada, embora a resposta clínica seja variável. A estimulação magnética transcraniana repetitiva para depressão pode ser usada com arranjos normais para governança clínica e auditoria. "

Em 2013, vários planos de seguro de saúde comerciais nos Estados Unidos, incluindo Anthem, Health Net e Blue Cross Blue Shield de Nebraska e de Rhode Island, cobriam o TMS para o tratamento da depressão pela primeira vez. Por outro lado, a UnitedHealthcare emitiu uma política médica para o TMS em 2013 que afirmou que não há evidências suficientes de que o procedimento é benéfico para os resultados de saúde em pacientes com depressão. A UnitedHealthcare observou que as preocupações metodológicas levantadas sobre as evidências científicas que estudam as TMs para a depressão incluem pequeno tamanho da amostra, falta de uma comparação simulada validada em estudos clínicos randomizados e usos variáveis de medidas de resultados. Outros planos de seguro comercial cujas políticas de cobertura médica de 2013 afirmaram que o papel da TMS no tratamento da depressão e outros distúrbios não havia sido claramente estabelecido ou permaneceu em investigação incluía Aetna, Cigna e Regence.

As políticas para a cobertura do Medicare variam entre as jurisdições locais no sistema Medicare, e a cobertura do Medicare para TMS variou entre jurisdições e com o tempo. Por exemplo:

• No início de 2012 em Nova Inglaterra, Medicare cobriu TMS pela primeira vez nos Estados Unidos. No entanto, essa jurisdição decidiu terminar a cobertura após outubro de 2013.
• Em agosto de 2012, a jurisdição que abrange Arkansas, Louisiana, Mississippi, Colorado, Texas, Oklahoma e Novo México determinou que havia evidências insuficientes para cobrir o tratamento, mas a mesma jurisdição posteriormente determinou que Medicare cobriria TMS para o tratamento da depressão após dezembro de 2013.
• Posteriormente, algumas outras jurisdições Medicare adicionaram cobertura Medicare para depressão.

Existem sérias preocupações em estimular o tecido cerebral usando métodos de campo magnético não invasivo:

Primeiro, a incerteza na dose (parâmetros de tempo e campo técnico) para a estimulação correta e saudável é uma questão complexa e desafiadora. Embora a neurofisiologia carece de conhecimento sobre a natureza de tal tratamento de doenças nervosas no nível celular, esse método envolve exposição excessiva do cérebro a um campo intenso, que é várias vezes e até ordens de magnitude maior que os campos eletromagnéticos naturais no cérebro.

Segundo, é impossível localizar o efeito da estimulação em redes neurais específicas que precisam ser tratadas. Atividade neuronal relacionada a processos mentais, os correlatos neuronais das funções cognitivas ainda são questões intrigantes para a pesquisa contemporânea. A estimulação do tecido cerebral não invasiva tem como alvo uma grande área de tecido pouco caracterizado. Uma dose indefinida e alvo de radiação podem destruir células saudáveis durante um procedimento de tratamento. Como não está claro se os campos magnéticos atingem apenas as estruturas neurais do cérebro que precisam de tratamento, essa incerteza desafia a seleção de tratamento para distúrbios neurológicos por campos magnéticos. Assim, a exposição ao campo magnético pode destruir estruturas neuronais saudáveis. A incapacidade de localizar o efeito da estimulação torna difícil direcionar a estimulação apenas para as redes neurais desejadas.