RU2778198C1 - Method for the treatment of moderate cognitive impairment in cerebral microangiopathy (small vessel disease) - Google Patents
Method for the treatment of moderate cognitive impairment in cerebral microangiopathy (small vessel disease) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778198C1 RU2778198C1 RU2022104122A RU2022104122A RU2778198C1 RU 2778198 C1 RU2778198 C1 RU 2778198C1 RU 2022104122 A RU2022104122 A RU 2022104122A RU 2022104122 A RU2022104122 A RU 2022104122A RU 2778198 C1 RU2778198 C1 RU 2778198C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stimulation
- frequency
- series
- seconds
- activation
- Prior art date
Links
- 206010057668 Cognitive disease Diseases 0.000 title claims abstract description 24
- 208000006780 Cerebral Small Vessel Disease Diseases 0.000 title claims abstract description 17
- 206010067466 Cerebral microangiopathy Diseases 0.000 title claims abstract description 17
- 201000010099 disease Diseases 0.000 title description 7
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims abstract description 41
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 19
- 210000004556 Brain Anatomy 0.000 claims abstract description 16
- 238000002599 functional magnetic resonance imaging Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000001020 rhythmical Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000000763 evoked Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000000576 supplementary Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001755 vocal Effects 0.000 description 5
- 230000001149 cognitive Effects 0.000 description 4
- 239000000544 cholinesterase inhibitor Substances 0.000 description 3
- 230000003920 cognitive function Effects 0.000 description 3
- 229940079593 drugs Drugs 0.000 description 3
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 206010001897 Alzheimer's disease Diseases 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000002610 neuroimaging Methods 0.000 description 2
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 2
- 240000006523 Abies balsamea Species 0.000 description 1
- 235000007173 Abies balsamea Nutrition 0.000 description 1
- 206010012289 Dementia Diseases 0.000 description 1
- 102000018899 Glutamate Receptors Human genes 0.000 description 1
- 108010027915 Glutamate Receptors Proteins 0.000 description 1
- 210000003128 Head Anatomy 0.000 description 1
- 235000001412 Mediterranean diet Nutrition 0.000 description 1
- 210000003205 Muscles Anatomy 0.000 description 1
- HOKKHZGPKSLGJE-GSVOUGTGSA-N NMDA Chemical compound CN[C@@H](C(O)=O)CC(O)=O HOKKHZGPKSLGJE-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- 208000008589 Obesity Diseases 0.000 description 1
- 206010061536 Parkinson's disease Diseases 0.000 description 1
- 210000003813 Thumb Anatomy 0.000 description 1
- 241000219793 Trifolium Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000001154 acute Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 1
- 230000000111 anti-oxidant Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 230000003925 brain function Effects 0.000 description 1
- 230000023852 carbohydrate metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000019771 cognition Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed Effects 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 239000002552 dosage form Substances 0.000 description 1
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005714 functional activity Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 235000015092 herbal tea Nutrition 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000002045 lasting Effects 0.000 description 1
- 230000037356 lipid metabolism Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 235000020824 obesity Nutrition 0.000 description 1
- 230000001991 pathophysiological Effects 0.000 description 1
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 description 1
- 238000001050 pharmacotherapy Methods 0.000 description 1
- 230000037081 physical activity Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000554 physical therapy Methods 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 230000000391 smoking Effects 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic Effects 0.000 description 1
- 231100000224 toxic side effect Toxicity 0.000 description 1
- 244000045561 useful plants Species 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицины, в частности к неврологии, и может быть использовано для терапии умеренных когнитивных расстройств при церебральной микроангиопатии (болезни мелких сосудов) посредством лечебной неинвазивной стимуляции мозга с применением системы нейронавигации по данным функциональной нейровизуализации.The invention relates to medicine, in particular to neurology, and can be used for the treatment of moderate cognitive impairment in cerebral microangiopathy (small vessel disease) by therapeutic non-invasive brain stimulation using a neuronavigation system based on functional neuroimaging data.
Умеренные когнитивные расстройства (УКР) негативно влияют на качество жизни пациентов и являются фактором риска развития деменции. Одной из основных причин УКР является церебральная микроангиопатия (ЦМА (болезнь мелких сосудов)). На ранних этапах церебральной микроангиопатии лечение проводится с учетом факторов риска и целью предотвратить или значительно замедлить прогрессирование заболевания, в том числе развитие острых состояний. Основные стратегии включают: - нормализацию артериального давления, углеводного и липидного обмена при их нарушении; - борьбу с курением, ожирением и гиподинамией; - ограничение употребления алкоголя, соли, животных жиров.Moderate cognitive impairment (MCD) negatively affects the quality of life of patients and is a risk factor for dementia. One of the main causes of RBM is cerebral microangiopathy (CMA (small vessel disease)). In the early stages of cerebral microangiopathy, treatment is carried out taking into account risk factors and the goal is to prevent or significantly slow down the progression of the disease, including the development of acute conditions. The main strategies include: - normalization of blood pressure, carbohydrate and lipid metabolism in case of their violation; - fight against smoking, obesity and hypodynamia; - limiting the use of alcohol, salt, animal fats.
Для реализации этих мероприятий в первую очередь мотивируют пациента к увеличению физической активности, соблюдению диеты, богатой антиоксидантами. Лица, предпочитающие так называемую средиземноморскую диету, реже имеют когнитивные нарушения. Дополнительными мерами также являются - физиотерапия, массаж, бассейн, из нетрадиционных методов - гирудотерапия. На начальных этапах развития болезни применимы средства народной медицины, помогающие улучшить обменные процессы и кровообращение. Это настойки и отвары таких полезных растений, как клевер, болиголов, травяные чаи из аптеки. В редких случаях возможно хирургическое вмешательство для восстановления проходимости сосудов. To implement these measures, first of all, the patient is motivated to increase physical activity, adherence to a diet rich in antioxidants. Individuals who prefer the so-called Mediterranean diet are less likely to have cognitive impairment. Additional measures are also - physiotherapy, massage, swimming pool, non-traditional methods - hirudotherapy. At the initial stages of the development of the disease, traditional medicine is applicable to help improve metabolic processes and blood circulation. These are tinctures and decoctions of such useful plants as clover, hemlock, herbal teas from a pharmacy. In rare cases, surgery is possible to restore vascular patency.
Известен способ лечения когнитивных расстройств в частности болезни Альцгеймера путем использования (+) энантиомера фенсерина - (+) 9-N-фенилкарбинолэсеролина, обладающего минимальной антихолинэстеразной активностью, или его фармацевтически приемлемой соли, например кислотно-аддитивной соли, в частности, в качестве активного компонента в составе фармацевтической композиции. Дозированная форма такой композиции содержит 20-500 мг активного компонента. При этом активный компонент вводят больному в количестве 0,5-10 мг/кг массы тела в день. Изобретение позволяет получить клинический эффект при указанных расстройствах в отсутствие побочных токсических эффектов, обусловленных антихолинэстеразной активностью, присущей агентам, обычно используемым при этих расстройствах (RU 2280449, 27.07.2006).A known method for the treatment of cognitive disorders in particular Alzheimer's disease by using the (+) enantiomer of fenserin - (+) 9-N-phenylcarbinoleserolin, which has minimal anticholinesterase activity, or its pharmaceutically acceptable salt, for example, an acid additive salt, in particular, as an active component in a pharmaceutical composition. The dosage form of such a composition contains 20-500 mg of the active ingredient. In this case, the active component is administered to the patient in an amount of 0.5-10 mg/kg of body weight per day. EFFECT: invention makes it possible to obtain a clinical effect in the indicated disorders in the absence of toxic side effects due to the anticholinesterase activity inherent in agents commonly used in these disorders (RU 2280449, 27.07.2006).
Однако на сегодняшний день фармакотерапия с применением препаратов из групп центральных ингибиторов ацетилхолинэстеразы и блокаторов NMDA-рецепторов глутамата - основных группах препаратов для терапии когнитивных расстройств - при УКР в целом, и УКР при ЦМА остается малоэффективной. Это обуславливает поиск немедикаментозных методов терапии.However, to date, pharmacotherapy using drugs from the groups of central acetylcholinesterase inhibitors and NMDA glutamate receptor blockers - the main groups of drugs for the treatment of cognitive disorders - in MCI in general, and MCI in CMA remains ineffective. This leads to the search for non-drug methods of therapy.
К немедикаментозным методам терапии относится ритмическая транскраниальная магнитная стимуляция, которая широко применяется и даёт хорошие результаты при депрессии, болезни Паркинсона, при терапии болевых синдромов, постинсультного моторного дефицита (Никитин С.С., Куренков А.Л. Методические основы транскраниальной магнитной стимуляции в неврологии и психиатрии : (руководство для врачей). Москва : ИПЦ Маска, 2006, С. 7-13.).Non-drug methods of therapy include rhythmic transcranial magnetic stimulation, which is widely used and gives good results in depression, Parkinson's disease, in the treatment of pain syndromes, post-stroke motor deficit (Nikitin S.S., Kurenkov A.L. Methodological foundations of transcranial magnetic stimulation in neurology and Psychiatry: (a guide for physicians) Moscow: IPTS Maska, 2006, pp. 7-13.).
Ритмическая транскраниальная магнитная стимуляция (рТМС) показала эффективность в терапии когнитивных расстройств при болезни Альцгеймера, но при ЦМА эффект рТМС не был исследован. Внедрение в научную и клиническую практику методов рТМС с персонифицированным выбором мишени для стимуляции является новым этапом в изучении и терапии когнитивных расстройств.Rhythmic transcranial magnetic stimulation (rTMS) has shown efficacy in the treatment of cognitive disorders in Alzheimer's disease, but the effect of rTMS has not been studied in CMA. The introduction of rTMS methods with a personalized choice of stimulation target into scientific and clinical practice is a new stage in the study and treatment of cognitive disorders.
Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств для эффективного лечения умеренных когнитивных расстройств при церебральной микроангиопатии за счет персонификации выбора мишени для высокочастотной ритмической транскраниальной магнитной стимуляции в пределах добавочной моторной области.The technical result consists in expanding the arsenal of technical means for the effective treatment of moderate cognitive disorders in cerebral microangiopathy by personalizing the choice of target for high-frequency rhythmic transcranial magnetic stimulation within the accessory motor area.
Технический результат достигается тем, что лечение умеренных когнитивных расстройств при церебральной микроангиопатии, осуществляют путем проведения функциональной магнитно-резонансной томографии головного мозга с блоковым дизайном, периоды активации которого соответствуют выполнению по голосовой команде испытуемым серийного счета про себя от одного и далее с пропуском чисел, кратных трем, полученные в режиме Т2* карты активации накладывают на объемную реконструкцию головного мозга, полученную в режиме 3D-T1, выбирают зоны наибольшей активации в пределах левой добавочной моторной области и проводят стимуляцию выбранной зоны, воздействуя высокочастотной ритмической транскраниальной магнитной стимуляцией продолжительностью 10 сессий, причем за каждую сессию наносится 2400 стимулов с частотой стимуляции 20 Гц и интенсивностью 100% от порога вызванного моторного ответа, продолжительностью одной серии стимулов 2 секунды, межсерийным интервалом 28 секунд и общим количеством серий стимулов за одну сессию равным 60, что соответствует 30 минутам.The technical result is achieved by the fact that the treatment of moderate cognitive disorders in cerebral microangiopathy is carried out by performing functional magnetic resonance imaging of the brain with a block design, the activation periods of which correspond to the execution of a voice command by the subjects of a serial count to themselves from one and further with the omission of multiples of three, the activation maps obtained in the T2* mode are superimposed on the volumetric reconstruction of the brain obtained in the 3D-T1 mode, the zones of the greatest activation within the left accessory motor area are selected, and the selected zone is stimulated by high-frequency rhythmic transcranial magnetic stimulation for 10 sessions, moreover for each session, 2400 stimuli are applied with a stimulation frequency of 20 Hz and an intensity of 100% of the threshold of the evoked motor response, the duration of one series of stimuli is 2 seconds, the inter-series interval is 28 seconds, and the total number of series of stimuli per one session equal to 60, which corresponds to 30 minutes.
Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.
Пациенту при наличие умеренных когнитивных расстройств при церебральной микроангиопатии проводят функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) головного мозга с заданием, имеющим блоковый дизайн. Каждое задание состоит из попеременно предъявляемых четырех активных блоков и четырех блоков покоя длительностью по 30 секунд каждый (суммарно 8 блоков). При проведении фМРТ исследования периоды покоя, когда пациент спокойно лежит в томографе с закрытыми глазами, чередуются с периодами счета, который заключается в том, что после голосовой команды пациент выстраивает про себя числовой ряд от 1 и далее, пропуская числа, кратные трем. Перед исследованием проводится тренинг выполнения данного задания. A patient with moderate cognitive impairment in cerebral microangiopathy undergoes functional magnetic resonance imaging (fMRI) of the brain with a task having a block design. Each task consists of alternately presented four active blocks and four rest blocks lasting 30 seconds each (8 blocks in total). When conducting an fMRI study, periods of rest, when the patient lies quietly in the tomograph with his eyes closed, alternate with periods of counting, which consists in the fact that after a voice command, the patient builds a numerical series from 1 onwards, skipping multiples of three. Before the study, a training for the implementation of this task is carried out.
Полученные в режиме Т2* карты активации накладывают на объемную реконструкцию головного мозга пациента, полученную в режиме 3D-T1 и определяют в каждом полушарии зоны активации, определяют зону наибольшей активации в левой добавочной моторной области.The activation maps obtained in the T2* mode are superimposed on the volumetric reconstruction of the patient's brain obtained in the 3D-T1 mode and the activation zones are determined in each hemisphere, the zone of greatest activation is determined in the left accessory motor area.
Для обработки данных фМРТ используется пакет программ SPM12 (http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm) на базе MATLAB 2011a (7.13.0.564).The fMRI data are processed using the SPM12 software package (http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm) based on MATLAB 2011a (7.13.0.564).
Применяется сокращённый протокол предобработки данных для пациента (коррекция движений и сглаживание) [Кремнева Е.И., Коновалов Р.Н., Кротенкова М.В. Функциональная магнитно-резонансная томография // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2011. V. 5. №1. P. 30] с последующим индивидуальным анализом и корегистрацией индивидуальных структурных и функциональных данных.An abbreviated protocol for preprocessing data for the patient (correction of movements and smoothing) is used [Kremneva E.I., Konovalov R.N., Krotenkova M.V. Functional magnetic resonance imaging // Annals of Clinical and Experimental Neurology. 2011. V. 5. No. 1. P. 30] followed by individual analysis and co-registration of individual structural and functional data.
Статистические параметрические карты были сформированы на основании повоксельного сравнения при помощи общей линейной модели [Friston K.J., Holmes A.P., Worsley K.J. et al. Statistical parametric maps in functional imaging: a general linear approach // Human brain mapping. 1994. V. 2. №. 4. P. 189].Statistical parametric maps were generated based on voxel comparison using a general linear model [Friston K.J., Holmes A.P., Worsley K.J. et al. Statistical parametric maps in functional imaging: a general linear approach // Human brain mapping. 1994. V. 2. no. 4. P. 189].
Мишень стимуляции выбирают визуально в области максимальной активации в пределах левой добавочной моторной области при наложении данных фМРТ на 3D модель в системе нейронавигации NBS eXimia (Nexstim, Финляндия).The stimulation target is selected visually in the area of maximum activation within the left accessory motor area by overlaying fMRI data on a 3D model in the NBS eXimia neuronavigation system (Nexstim, Finland).
Затем проводят стимуляцию выбранной зоны высокочастотной ритмической транскраниальной магнитной стимуляцией (рТМС) на аппарате Magstim Rapid 2 (The Magstim Company Ltd, Великобритания) c 8-образной катушкой, калиброванной для совмещения с навигационной системой NBS eXimia (Nexstim, Финляндия). Параметры протокола стимуляции: частота 20 Гц, интенсивность - 100% от порога вызванного моторного ответа, продолжительность одной серии стимулов составляет 2 секунды, интервал между сериями стимулов составляет 28 секунд, общие количество серий стимулов за одну сессию равным 60, что соответствует 30 минутам. Всего наносилось 2400 стимулов за сессию, одна сессия стимуляции в день, всего 10 сессий. Порог вызванного моторного ответа соответствовал минимальной интенсивности (выраженной в % от максимальной мощности стимулятора), при которой как минимум 5 из 10 стимулов вызывали видимое сокращение мышц возвышения большого пальца.Then, the selected zone is stimulated with high-frequency rhythmic transcranial magnetic stimulation (rTMS) on the Magstim Rapid 2 device (The Magstim Company Ltd, UK) with an 8-shaped coil calibrated for combination with the NBS eXimia navigation system (Nexstim, Finland). Stimulation protocol parameters: frequency 20 Hz, intensity - 100% of the threshold of the evoked motor response, the duration of one series of stimuli is 2 seconds, the interval between series of stimuli is 28 seconds, the total number of series of stimuli per session is 60, which corresponds to 30 minutes. A total of 2400 stimuli per session were applied, one stimulation session per day, for a total of 10 sessions. The evoked motor response threshold corresponded to the minimum intensity (expressed as % of the maximum stimulator power) at which at least 5 out of 10 stimuli caused a visible contraction of the muscles of the eminence of the thumb.
Исследовано 20 пациентов с церебральной микроангиопатией и умеренными когнитивными расстройствами, из них 10 было распределено в активную группу (стимуляция левой добавочной моторной области) и 10 - в контрольную (стимуляция функционально незначимой области). В активной группе 3 мужчин, медиана возраста 61 год, 1-й и 3-й квартили [59; 62]. В контрольной группе 3 мужчин, медиана возраста 58 год, 1-й и 3-й квартили [57; 69]. Все испытуемые подписали информированное согласие на проведение исследования. Протокол исследования был одобрен локальным Этическим комитетом ФГБНУ НЦН. Нейровизуализационное обследование проводилось на магнитно-резонансном томографе Siemens MAGNETOM Verio 3 Тл и включало в себя исследование головного мозга в режимах Т2* - градиентное эхо в аксиальной проекции для получения данных функциональной МРТ (TR 3000 мсек, TE 30 мсек; толщина среза 3.0 мм; продолжительность 4 мин 08 сек); 3D Т1_mpr в сагиттальной проекции для получения изотропных анатомических данных с целью последующего наложения на них функциональных данных (TR 1900 мс, TE 2,5 мс; толщина среза 1.0 мм; межсрезовый интервал 1 мм; продолжительность 4 мин 16 сек).20 patients with cerebral microangiopathy and moderate cognitive impairment were studied, 10 of them were divided into the active group (stimulation of the left accessory motor area) and 10 into the control group (stimulation of a functionally insignificant area). There were 3 men in the active group, median age 61, 1st and 3rd quartiles [59; 62]. In the control group, 3 men, median age 58 years, 1st and 3rd quartiles [57; 69]. All subjects signed an informed consent to the study. The study protocol was approved by the local Ethics Committee of the FSBSI NCN. The neuroimaging examination was carried out on a Siemens MAGNETOM Verio 3 T magnetic resonance tomograph and included a study of the brain in T2* modes - gradient echo in the axial projection to obtain functional MRI data (TR 3000 ms, TE 30 ms; slice thickness 3.0 mm; duration 4 min 08 sec); 3D T1_mpr in sagittal view to obtain isotropic anatomical data for subsequent overlay of functional data (TR 1900 ms, TE 2.5 ms; slice thickness 1.0 mm; interslice interval 1 mm; duration 4 min 16 sec).
Для каждого обследуемого были получены данные о зонах активации в виде цветных карт, наложенных на объемную реконструкцию головного мозга, полученную в режиме 3D-T1, обработка результатов проводилась на базе SPM12. В дальнейшем проводилась корегистрация индивидуальных функциональных и структурных данных. Полученные файлы загружались на систему eXimia NBS 4.2.2 с последующим построением 3D модели головы с выделением зон активации. В качестве персонифицированной мишени для высокочастотной рТМС в активной группе визуально выбиралась зона с наибольшей активацией в пределах левой добавочной моторной области на полученной модели. В контрольной группе проводилась стимуляция функционально незначимой зоны (зона вертекса).For each subject, data on activation zones were obtained in the form of color maps superimposed on a volumetric reconstruction of the brain obtained in the 3D-T1 mode; the results were processed on the basis of SPM12. Subsequently, co-registration of individual functional and structural data was carried out. The resulting files were uploaded to the eXimia NBS 4.2.2 system, followed by the construction of a 3D model of the head with the allocation of activation zones. As a personalized target for high-frequency rTMS in the active group, the zone with the highest activation within the left accessory motor area in the resulting model was visually selected. In the control group, a functionally insignificant zone (vertex zone) was stimulated.
Далее пациентам в обеих группах проводилась оценка когнитивных функций с помощью батареи тестов, включавшей Монреальскую шкалу оценки когнитивного статуса (МоСА), тест построения пути (ТМТ), тест «Башня Лондона», тест на копирование и воспроизведение комплексной фигуры Рея - Остеррица. После оценки когнитивных функций до стимуляции пациентам проводилось 10 сессий высокочастотной рТМС. За каждую сессию наносилось 2400 стимулов с частотой стимуляции 20 Гц и интенсивностью 100% от порога вызванного моторного ответа, продолжительностью одной серии стимулов 2 секунды, межсерийным интервалом 28 секунд и общим количеством серий стимулов за одну сессию равным 60, что соответствует 30 минутам. Повторная оценка когнитивных функций проводилась сразу после курса высокочастотной рТМС и через 3 месяца после курса высокочастотной рТМС.Further, patients in both groups were assessed cognitive functions using a battery of tests, which included the Montreal Cognitive Assessment Scale (MoCA), the Path Building Test (TMT), the Tower of London test, the Rey-Osterritz complex figure copying and reproduction test. After evaluation of cognitive functions before stimulation, patients underwent 10 sessions of high-frequency rTMS. For each session, 2400 stimuli were applied with a stimulation frequency of 20 Hz and an intensity of 100% of the threshold of the evoked motor response, the duration of one series of stimuli was 2 seconds, the interval between series was 28 seconds, and the total number of series of stimuli per session was 60, which corresponds to 30 minutes. Reassessment of cognitive functions was performed immediately after the course of high-frequency rTMS and 3 months after the course of high-frequency rTMS.
Результатыresults
При визуальном анализе активацию в пределах левой добавочной моторной области удалось выявить у всех пациентов. Во всех случаях зона с наибольшей активацией находилась в пределах передних отделов добавочной моторной области.Visual analysis revealed activation within the left accessory motor area in all patients. In all cases, the zone with the highest activation was located within the anterior sections of the accessory motor area.
Наличие активации у всех пациентов говорит о воспроизводимости метода и возможности его применения для выбора индивидуальной мишени для стимуляции у пациентов с умеренными когнитивными нарушениями.The presence of activation in all patients indicates the reproducibility of the method and the possibility of using it to select an individual target for stimulation in patients with moderate cognitive impairment.
При сравнении эффектов стимуляции на когнитивные функции между активной и контрольной группами, в активной группе было получено улучшение общего когнитивного уровня (МоСА) и управляющих функций мозга (тест «Башня Лондона») сразу после стимуляции, и общего когнитивного уровня (МоСА), управляющих функций мозга (тест «Башня Лондона») и невербальной памяти (отсроченное воспроизведение комплексной фигуры Рея - Остеррица) - через 3 месяца после стимуляции (данные представлены в таблице 1).When comparing the effects of stimulation on cognition between the active and control groups, the active group showed an improvement in general cognitive level (MoCA) and executive brain functions (Tower of London test) immediately after stimulation, and in general cognitive level (MoCA), executive functions. brain (the "Tower of London" test) and non-verbal memory (delayed reproduction of the complex Rey-Osterritz figure) - 3 months after stimulation (data are presented in Table 1).
Таблица 1. Сравнение величины эффекта после высокочастотной рТМС на показатели умеренных когнитивных расстройств между группамиTable 1 Comparison of effect sizes after high-frequency rTMS on rates of mild cognitive impairment between groups
Т1 - сразу после курса высокочастотного рТМС; Т2 - через 3 месяца после курса высокочастотного рТМС; КФ - комплексная фигура Рея - Остеррица; * - статистически значимая разница между группами; для балльных тестов отрицательное значение соответствует ухудшению, положительное - улучшению; для тестов на время - отрицательное значение соответствует улучшению, положительное - ухудшению.T1 - immediately after the course of high-frequency rTMS; T2 - 3 months after the course of high-frequency rTMS; KF - complex figure of Rey - Osterrits; * - statistically significant difference between groups; for scoring tests, a negative value corresponds to deterioration, a positive value to improvement; for time tests, a negative value corresponds to an improvement, a positive value to a deterioration.
Примеры осуществления способа.Examples of the implementation of the method.
Пример 1.Example 1
Пациентка Г., женщина 59 лет, с умеренными когнитивными расстройствами при церебральной микроангиопатии. Проводилось фМРТ-исследование, в котором задание состояло из попеременно предъявляемых четырех активных блоков, когда после голосовой команды пациентка выстраивала про себя числовой ряд от 1 и далее, пропуская числа, кратные трем и четырех блоков покоя, когда пациентка спокойно лежала в томографе с закрытыми глазами. Длительность каждого блока составляла 30 секунд (суммарно 8 блоков). Перед исследованием был проведен тренинг выполнения задания. Patient G., a 59-year-old woman, with moderate cognitive impairment due to cerebral microangiopathy. An fMRI study was conducted in which the task consisted of alternately presented four active blocks, when, after a voice command, the patient built a numerical series from 1 and further to herself, skipping multiples of three and four blocks of rest, when the patient lay calmly in the tomograph with her eyes closed . The duration of each block was 30 seconds (8 blocks in total). Before the study, a training exercise was conducted to complete the task.
По полученным данным мишень для стимуляции была локализована в левой премоторной коре, поле Бродмана 6, добавочной моторной области (см. фиг. 1). На фиг. 1 показана локализация мишени стимуляции. Пациентке был проведён курс фМРТ-направленной высокочастотной рТМС выбранной области с параметрами стимуляции: частота 20 Гц, интенсивность - 100% от порога вызванного моторного ответа, продолжительность серии стимулов 2 секунды, межсерийным интервалом 28 секунд, общим количеством серий стимулов за одну сессию равным 60, что соответствует 30 минутам, 2400 стимулов за сессию, продолжительность курса - 10 сессий. После завершения курса фМРТ-направленной навигационной высокочастотной рТМС у пациентки было отмечено улучшение общего когнитивного уровня, управляющих функций мозга, кратко- и долговременной вербальной и невербальной памяти.According to the data obtained, the target for stimulation was localized in the left premotor cortex, Brodmann area 6, accessory motor area (see Fig. 1). In FIG. 1 shows the localization of the stimulation target. The patient underwent a course of fMRI-targeted high-frequency rTMS of the selected area with stimulation parameters: frequency 20 Hz, intensity - 100% of the threshold of the evoked motor response, the duration of the stimulus series 2 seconds, the inter-series interval 28 seconds, the total number of stimulus series per session was 60, which corresponds to 30 minutes, 2400 stimuli per session, duration of the course is 10 sessions. After completing the course of fMRI-directed navigational high-frequency rTMS, the patient showed an improvement in the general cognitive level, control functions of the brain, and short- and long-term verbal and non-verbal memory.
Пример 2.Example 2
Пациентка К., женщина 60 лет, с умеренными когнитивными расстройствами при церебральной микроангиопатии. Проводилось фМРТ-исследование, в котором задание состояло из попеременно предъявляемых четырех активных блоков, когда после голосовой команды пациентка выстраивала про себя числовой ряд от 1 и далее, пропуская числа, кратные трем и четырех блоков покоя, когда пациентка спокойно лежала в томографе с закрытыми глазами. Длительность каждого блока составляла 30 секунд (суммарно 8 блоков). Перед исследованием был проведен тренинг выполнения данного задания. Patient K., a 60-year-old woman, with moderate cognitive impairment due to cerebral microangiopathy. An fMRI study was conducted in which the task consisted of alternately presented four active blocks, when, after a voice command, the patient built a numerical series from 1 and further to herself, skipping multiples of three and four blocks of rest, when the patient lay calmly in the tomograph with her eyes closed . The duration of each block was 30 seconds (8 blocks in total). Before the study, a training was conducted to perform this task.
По полученным данным мишень для стимуляции была локализована в левой премоторной коре, поле Бродмана 6, добавочной моторной области (см. фиг. 2). На фиг. 2 показана локализация мишени стимуляции. Пациентке был проведён курс фМРТ-направленной высокочастотной рТМС выбранной области с параметрами стимуляции: частота 20 Гц, интенсивность - 100% от порога вызванного моторного ответа, продолжительность серии стимулов 2 секунды, межсерийным интервалом 28 секунд, общим количеством серий стимулов за одну сессию равным 60, что соответствует 30 минутам, 2400 стимулов за сессию, продолжительность курса - 10 сессий. После завершения курса фМРТ-направленной навигационной рТМС у пациентки было отмечено улучшение управляющих функций мозга и долговременной невербальной памяти.According to the data obtained, the target for stimulation was localized in the left premotor cortex, Brodmann area 6, accessory motor area (see Fig. 2). In FIG. 2 shows the localization of the stimulation target. The patient underwent a course of fMRI-targeted high-frequency rTMS of the selected area with stimulation parameters: frequency 20 Hz, intensity - 100% of the threshold of the evoked motor response, the duration of the stimulus series 2 seconds, the inter-series interval 28 seconds, the total number of stimulus series per session was 60, which corresponds to 30 minutes, 2400 stimuli per session, duration of the course is 10 sessions. After completing the course of fMRI-guided navigation rTMS, the patient showed an improvement in the control functions of the brain and long-term non-verbal memory.
Пример 3.Example 3
Пациентка Р., женщина 50 лет, с умеренными когнитивными расстройствами при церебральной микроангиопатии. Проводилось фМРТ-исследование, в котором задание состояло из попеременно предъявляемых четырех активных блоков, когда после голосовой команды пациентка выстраивала про себя числовой ряд от 1 и далее, пропуская числа, кратные трем и четырех блоков покоя, когда пациентка спокойно лежала в томографе с закрытыми глазами. Длительность каждого блока составляла 30 секунд (суммарно 8 блоков). Перед исследованием был проведен тренинг выполнения данного задания. Patient R., a 50-year-old woman, with moderate cognitive impairment due to cerebral microangiopathy. An fMRI study was conducted in which the task consisted of alternately presented four active blocks, when, after a voice command, the patient built a numerical series from 1 and further to herself, skipping multiples of three and four blocks of rest, when the patient lay calmly in the tomograph with her eyes closed . The duration of each block was 30 seconds (8 blocks in total). Before the study, a training was conducted to perform this task.
По полученным данным мишень для стимуляции была локализована в левой премоторной коре, поле Бродмана 6, добавочной моторной области. (см. фиг. 3). На фиг. 3 показана локализация мишени стимуляции. Пациентке был проведён курс фМРТ-направленной высокочастотной рТМС выбранной области с параметрами стимуляции: частота 20 Гц, интенсивность - 100% от порога ВМО, продолжительность серии стимулов 2 секунды, межсерийным интервалом 28 секунд, общим количеством серий стимулов за одну сессию равным 60, что соответствует 30 минутам, 2400 стимулов за сессию, продолжительность курса - 10 сессий. После завершения курса фМРТ-направленной навигационной высокочастотной рТМС у пациента было отмечено улучшение управляющих функций мозга, кратковременной и долговременной невербальной памяти.According to the data obtained, the target for stimulation was localized in the left premotor cortex, Brodmann area 6, accessory motor area. (see Fig. 3). In FIG. 3 shows the localization of the stimulation target. The patient underwent a course of fMRI-targeted high-frequency rTMS of the selected area with stimulation parameters: frequency 20 Hz, intensity - 100% of the WMO threshold, duration of a series of stimuli 2 seconds, interval between series 28 seconds, total number of series of stimuli per session equal to 60, which corresponds to 30 minutes, 2400 stimuli per session, course duration - 10 sessions. After completing a course of fMRI-directed navigational high-frequency rTMS, the patient showed an improvement in the control functions of the brain, short-term and long-term non-verbal memory.
Таким образом, заявленный способ обеспечивает эффективное лечение умеренных когнитивных расстройств при церебральной микроангиопатии за счет персонификации выбора мишени для высокочастотной ритмической транскраниальной магнитной стимуляции в пределах добавочной моторной области. Выбор мишени для стимуляции имеет большое значение и базируется на патофизиологических механизмах, вовлеченных в формирование симптоматики и её компенсацию. Установленная связь снижения функциональной активности добавочной моторной области в развитии когнитивных нарушений у пациентов при церебральной микроангиопатии позволяет рассматривать стимуляцию добавочной моторной области в качестве перспективного метода терапии умеренных когнитивных расстройств при церебральной микроангиопатии. Внедрение в научную и клиническую практику методов рТМС с персонифицированным выбором мишени для стимуляции является новым этапом в изучении и терапии когнитивных расстройств.Thus, the claimed method provides an effective treatment of moderate cognitive disorders in cerebral microangiopathy due to the personalization of the target selection for high-frequency rhythmic transcranial magnetic stimulation within the accessory motor area. The choice of target for stimulation is of great importance and is based on the pathophysiological mechanisms involved in the formation of symptoms and their compensation. The established association between a decrease in the functional activity of the accessory motor area and the development of cognitive impairment in patients with cerebral microangiopathy allows us to consider stimulation of the accessory motor area as a promising method for treating mild cognitive impairment in cerebral microangiopathy. The introduction of rTMS methods with a personalized choice of stimulation target into scientific and clinical practice is a new stage in the study and treatment of cognitive disorders.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2778198C1 true RU2778198C1 (en) | 2022-08-15 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090105521A1 (en) * | 2004-09-13 | 2009-04-23 | Jonathan Bentwich | Systems and methods for assessing and treating medical conditions related to the central nervous system and for enhancing cognitive functions |
| US20150099921A1 (en) * | 2008-11-26 | 2015-04-09 | M. Bret Schneider | Treatment of degenerative brain disorders using transcranial magnetic stimulation |
| RU2603601C2 (en) * | 2010-12-20 | 2016-11-27 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Methods and systems for identifying patients with mild cognitive impairment with risk of transition to alzheimer's disease |
| RU2624154C1 (en) * | 2016-04-11 | 2017-06-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт мозга человека им. Н.П. Бехтеревой Российской академии наук | Method for cognitive disorders treatment in children |
| RU2696684C1 (en) * | 2018-09-18 | 2019-08-05 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр неврологии" (ФГБНУ НЦН) | Method for determining types of cognitive disorders in patients with cerebral microangiopathy |
| WO2019161034A1 (en) * | 2018-02-14 | 2019-08-22 | Neuroelectrics Corporation | Systems and methods for treating brain disease using targeted neurostimulation |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090105521A1 (en) * | 2004-09-13 | 2009-04-23 | Jonathan Bentwich | Systems and methods for assessing and treating medical conditions related to the central nervous system and for enhancing cognitive functions |
| US20150099921A1 (en) * | 2008-11-26 | 2015-04-09 | M. Bret Schneider | Treatment of degenerative brain disorders using transcranial magnetic stimulation |
| RU2603601C2 (en) * | 2010-12-20 | 2016-11-27 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Methods and systems for identifying patients with mild cognitive impairment with risk of transition to alzheimer's disease |
| RU2624154C1 (en) * | 2016-04-11 | 2017-06-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт мозга человека им. Н.П. Бехтеревой Российской академии наук | Method for cognitive disorders treatment in children |
| WO2019161034A1 (en) * | 2018-02-14 | 2019-08-22 | Neuroelectrics Corporation | Systems and methods for treating brain disease using targeted neurostimulation |
| RU2696684C1 (en) * | 2018-09-18 | 2019-08-05 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр неврологии" (ФГБНУ НЦН) | Method for determining types of cognitive disorders in patients with cerebral microangiopathy |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gbadeyan et al. | Safety, tolerability, blinding efficacy and behavioural effects of a novel MRI-compatible, high-definition tDCS set-up | |
| Seniów et al. | Transcranial magnetic stimulation combined with speech and language training in early aphasia rehabilitation: a randomized double-blind controlled pilot study | |
| Kwon et al. | 1-Hz low frequency repetitive transcranial magnetic stimulation in children with Tourette's syndrome | |
| Zimerman et al. | Non-invasive brain stimulation: enhancing motor and cognitive functions in healthy old subjects | |
| EP2414038A1 (en) | Method and system for neurological treatment | |
| Guo et al. | Distinction of high-and low-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation on the functional reorganization of the motor network in stroke patients | |
| Jia et al. | The effects of acupuncture at real or sham acupoints on the intrinsic brain activity in mild cognitive impairment patients | |
| Shimizu et al. | Therapeutic efficacy of transcranial magnetic stimulation for hereditary spinocerebellar degeneration | |
| Ruiz et al. | Current evidence on the potential therapeutic applications of transcranial magnetic stimulation in multiple sclerosis: a systematic review of the literature | |
| Gao et al. | Hemispheric difference of regional brain function exists in patients with acute stroke in different cerebral hemispheres: a resting-state fMRI study | |
| Depner et al. | Sensory cortex lesion triggers compensatory neuronal plasticity | |
| RU2778198C1 (en) | Method for the treatment of moderate cognitive impairment in cerebral microangiopathy (small vessel disease) | |
| Burgener et al. | Mechanism of action for nonpharmacological therapies for individuals with dementia: Implications for practice and research | |
| Sollmann et al. | Cortical regions involved in semantic processing investigated by repetitive navigated transcranial magnetic stimulation and object naming | |
| Carlson et al. | Treatment of dysphasia with rTMS and language therapy after childhood stroke: multimodal imaging of plastic change | |
| Kirkcaldie et al. | Bridging the skull: electroconvulsive therapy (ECT) and repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) in psychiatry | |
| RU2695246C1 (en) | Method of rehabilitation of children with infantile cerebral palsy | |
| Cha | Comparison of the effect of repetitive transcranial magnetic stimulation by frequency on upper limb function in acute stroke patients: a randomized controlled trial | |
| Kunimatsu et al. | Application of radiosurgical techniques to produce a primate model of brain lesions | |
| Yang et al. | Brain alterations in patients with intractable tinnitus before and after rTMS: A resting-state functional magnetic resonance imaging study | |
| Koch | Repetitive transcranial magnetic stimulation of the precuneus as a new promising therapeutic intervention in Alzheimer’s disease | |
| AU2020102555A4 (en) | The method of TMS on the extinction of fear memory in PTSD patients | |
| Benussi et al. | Novel transcranial alternating stimulation treatment for Alzheimer's disease | |
| RU2723600C1 (en) | Method of correction of total non-specific body reactivity of sportsmen | |
| Duprat et al. | Functional connectivity as a tool to individualize DLPFC targeting in TMS |