Investeşte în oameni !

FONDUL SOCIAL EUROPEAN Programul Operaţional Sectorial pentru Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 – 2013

Axa prioritară 1: „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere”

Domeniul major de intervenţie 1.5 "Programe doctorale şi post-doctorale în sprijinul cercetării" Titlul proiectului: „Q-DOC- Creşterea calităţii studiilor doctorale în ştiinţe inginereşti pentru sprijinirea

dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Contract : POSDRU/107/1.5/S/78534, acord de parteneriat nr. 24266/30.09.2010

Beneficiar: Universitatea Tehnica din Cluj Napoca Partener: Universitatea “Stefan cel Mare” din Suceava

Studiu comparativ şi contrastiv dintre stimularea

electromagnetică transcraniană şi alte tehnici de

tratament neuronal existente.

Conducator stiintific :

Prof. dr.ing Adrian Graur

Doctorand: Elena Hopu

Suceava

2012

2

Cuprins.

1.Introducere ......................................................................................3

1.1 Tehnici de stimulare în tratamentul depresiei ............... 4

1.2 Tehnici de stimulare în tratamentul epilepsiei ................9

1.3 Tehnici de stimulare în tratamentul durerilor

neuropatice …………………………………………………..14

1.4 Tehnici de stimulare după accidente vasculare

Cerebrale …………………………………………………… 19

2. Concluzii …………………………………………………. 26

3

1.Introducere

TMS reprezintă o tehnică modernă neinvazivă utilă pentru investigarea şi

tratamentul unor boli neurologice. Stimularea creierului cu TMS este obţinută din

exteriorul capului folosind impulsuri a câmpului electromagnetic care induce un câmp

electric în creier. TMS are numeroase aplicaţii în studierea, diagnosticarea şi tratamentul

creierului.Prin stimularea cortexului,TMS poate perturba activitatea neuronala. . Efectele

excitatorii observate sunt în mod normal spasme sau fosfene, deoarece, în "leziune"

procedeul TMS poate suprima percepţiile tranzitorii sau poate interfera cu sarcina de

performanţă.

Din punct de vedere tehnic, se folosesc mai multe tipuri de stimulare magnetică:

prin puls unic, prin puls pereche şi stimulare repetitivă. Stimularea prin puls unic este

folosită în special pentru explorarea şi monitorizarea unor parametri ai sistemului nervos

central. Stimularea prin puls pereche aduce informaţii despre nivelul excitaţiei şi

inhibiţiei intracorticale.

Scopul acestei lucrări este de a pune în evidenţă caracteristicile metodei de

diagnosticare şi tratament bazate pe stimulare electromagnetică în comparaţie cu alte

metode specifice sistemului nervos.

Stimularea magnetică transcraniană repetitivă poate avea un efect facilitator sau

inhibitor asupra funcţiilor motorii, senzitive sau cognitive, în funcţie de parametri de

stimulare şi de zona din creier pe care este aplicată. Din punct de vedere al aplicaţiilor

clinice, stimularea magnetică repetitivă şi-a demonstrat eficienţa în multiple situaţii:

depresie, boala Parkinson, tremor cerebelos,epilepsie, distonii focale, durere cronică etc.

În epilepsie, aplicarea stimulării magnetice cu frecvenţe joase, având un efect

inhibitor asupra focarului epileptic, poate avea efecte favorabile în evoluţia epilepsiei.

Această tehnică nu înlocuieşte tratamentul antiepileptic şi poate fi folosită ca o metodă

adjuvantă în cazurile de epilepsie refractară. Nu trebuie neglijat ca în cazul acestor

4

pacienţi există un risc suplimentar de declanşare a crizelor în timpul stimulării magnetice

prin impuls unic necesară pentru stabilirea parametrilor folosiţi ulterior în stimularea

repetitivă.

In Depresii.

Stimularea electromagnetica transcraniana repetitiva in zona dreapta prefrontala

a cortexului si-a demonstrate eficienta in depresie.In aceste cazuri, se foloseste o

frecventa de 1-2 HZ. Stimularea cu 1Hz a avut effect pozitiv in 42% dintre subiecti,pe

cand stimularea cu 2 HZ a avut efect in cazul a 53%(durata de stimulare de 2

saptamani).O frecventa intre 5-10 Hz si-a dovedit eficienta in 51% dintre pacienti.

Parkinson

Si in tratarea acestei afectiuni stimularea repetitiva si-a dovedit efectul .Aceasta

utilizeaza frecvente de peste 1Hz dar nu trebuie sa depaseasca 50 Hz.

S-a demonstrat ca 54.6 % au prezentat o ameliorare suplimentara a simptomelor

bolii,36,4 % si-au modificat comportamentul nesemnificativ,iar la 9,1% dintre subiecti

starea s-a inreutatit.

Scleroza multipla

Beneficii considerabile pot fi aduse suferinzilor de scleroza multipla prin stimulare

electromagnetica transcraniana cu puls unic,avand bobină în formă de fluture cu un

diametru mediu de 7,0 cm, capabilă sa genereze un câmp magnetic de 1,2 Tesla. Pentru a

nu avea un efect remanent între stimulări, între doua pulsuri successive se pastreaza un

interval de cel puţin 10 secunde.

In capitolele ce urmeaza voi pune în evidentă diferite tehnici de tratament pentru

afectiunile prezentate mai sus în comparaţie cu metoda de stimulare electromagnetică

transcraniană.

1.1 Tehnici de stimulare în tratamentul depresiei

Dintotdeauna oamenii au suferit depresii,însa doar o parte dintre aceştia apelează

la tratament.Până la 25 % dintre persoanele care suferă de depresie nu răspund la

tratamente medicamentoase fie din cauza intoleranţei la medicamente,fie din cauza

ineficienţii acestora.De asemenea,mulţi oameni încearcă să lupte cu depresia prin

psihoterapie,însă de multe ori nici această metodă nu aduce rezultate satisfăcătoare .

5

Modalităţile alternative de tratament,cum ar fi terapia electroconvulsivă (ETC)

sau stimulareă transcraniană (TMS), sunt esenţiale pentru paciţii care suferă de pe urma

efectelor depresiei.

De-a lungul timpului ETC şi-a demonstrat eficienţa în tratamentul depresiilor

severe. În SUA aproximativ 100.000 persoane sunt tratate anual cu ETC [Hermann R,

Dorwart R, Hoover C, Brody J (1995). "Variation in ECT use in the United States". Am J

Psychiatry].Cu toate acestea,rareori metoda este de prim ajutor in tratamentul

bolnavilor.În general,acesta este rezervat pacienţilor foarte bolnavi sau celor care nu

răspund la tratamentele medicamentoase.Motivele pentru acest lucru sunt în general

acceptabilitatea ETC datorita necesităţii de anestezie generală. Terapia electroconvulsivă

foloseşte curenţi electrici administraţi într-un mediu controlat pentru a obţine cele mai

multe beneficii cu cele mai mici riscuri posibile.Pacientului aflat sub anestezie generală îi

sunt indusi intracranian curenţi electrici scurţi,provenind de la electrozii aflaţi pe scalpul

bolnavului.Acest lucru stimuleaza creierul şi produce o criză generală care durează

aproximativ un minut şi care schimbă fiziologia creierului.Acest lucru pare să aibă succes

în ameliorarea bolilor psihice.După aplicarea stimulilor pacientul este dus într-o zonă de

recuperare pentru a fi monitorizat de către personalul specializat.De obicei,dupa 30-60

minute pacientul poate părasi zona de recuperare.Şedintele de ETC durează între 20-30

minute şi sunt de obicei, de 2 sau 3 ori pe saptămâna.Durata unui tratament este între 2 -4

săptămâni.În general,efectele benefice ale ETC sunt vizibile dupa 2-3 tratamente.

ETC poate să difere în aplicaţiile sale in funcţie de plasarea electrozilor,frecventa

de tratament şi forma de unda electrica aplicată. Dispozitivul dispune de doi electrozi

care sunt plasaţi pe scalp. Daca aceştia sunt puşi de aceeaşi parte a capului

pacientului,atunci tehnica se numeşte ETC unilaterală. Metoda este utilizată mai mult

pentru înlăturarea efectelor secundare cum ar fi pierderea de memorie. Când electrozii

sunt poziţionaţi pe ambele părţi ale capului,atunci metoda se numeşte ETC

bilaterală.Tehnica unilaterală are scopul de a provoca mai puţine efecte cognitive însa

aceasta este considerată mai puţin eficienta in tratamentul depresiilor severe[Rudorfer,

MV, Henry, ME, Sackeim, HA (2003). "Electroconvulsive therapy". In A Tasman, J Kay,

JA Lieberman (eds) Psychiatry, Second Edition. Chichester: John Wiley & Sons Ltd].

6

Fig.1.Terapia electroconvulsivă

Electrozii plasaţi pe scalp emit un semnal electric. Nivelurile de stimulare

recomandate pentru ETC depăşesc pragul de convulsii ale pacientului,pentru terapia

bilaterala aceasta este mai mare cu o dată şi jumătate,pe cand la cea unilaterala este de 12

ori mai mare [Rudorfer, MV, Henry, ME, Sackeim, HA (2003). "Electroconvulsive

therapy". In A Tasman, J Kay, JA Lieberman (eds) Psychiatry, Second Edition.

Chichester: John Wiley & Sons Ltd].Sub aceste praguri tratamentul este ineficient.Unii

psihiatri folosesc “doza fixă” de administrare,iar alţii determină pragul în funcţie de

vârstă şi sex.Bărbaţii mai învârstă tind să aibă un prag mai ridicat,administrarea anumitor

medicamente de asemenea poate modifica pragul de apariţie a convulsiilor [Prudic J,

Olfson M, Sackeim HA (July 2001). "Electro-convulsive therapy practices in the

community". Psychol Med 31].

Dispozitivele moderne de ETC oferă impulsuri scurte de curent pentru a provoca

mai puţine efecte cognitive decât curenţii cu undă sinusoidală,aşa cum erau utilizate

anterior in ETC.[ Rudorfer, MV, Henry, ME, Sackeim, HA (2003). "Electroconvulsive

therapy". In A Tasman, J Kay, JA Lieberman (eds) Psychiatry, Second Edition.

Chichester: John Wiley & Sons Ltd] .Stimulul electric folosit în ETC este de 800 mA şi

are câteva sute de Wati iar fluxul curentului este între 1 şi 6 secunde [Lock, T (1995).

"Stimulus dosing". In C Freeman (ed.) The ECT Handbook. London: Royal College of

7

Psychiatrists].Utilajele pentru terapia ETC fac parte din Clasa a III-a a dispozitivelor

medicale.Această clasă este caracterizată ca fiind una cu grad foarte ridicat de risc.

Deşi ETC este o metodă foarte utilizată în tratarea depresiilor severe,efectele

adverse ale acesteia sunt înca prezente.Unele dintre acestea sunt: în urma şedinţelor

pacientul poate avea o stare de confuzie care poate dura de la câteva minute la câteva

ore,în urmtoarele zile sunt prezente şi efecte fizice adverse ,acestea includ greaţa,voma şi

spasmele musculare,de asemenea pot apărea chiar şi amnezii.Datorită administrări

medicamentelor anestezice,pacientul poate prezenta creşteri ale ritmului cardiac şi a

tensiunii arteriale [John M. Hawkins ,TMS vs ETC ] .

Un alt tratament alternativ pentru pacienţii care sufera de depresie majora,dar cu

mai puţine reacţii adverse,este stimularea electromagnetică transcraniană (TMS).Într-un

fel, stimularea magnetică transcraniană (TMS) este similară terapiei electroconvulsivante

(ECT),având ca efect de baza inducerea de curenţi electrici în interiorul scalpului. În

cadrul TMS, curentul electric trece printr-o bobină din sârmă aflată în interiorul unui

dispozitiv care se poate ţine în mână. Curentul electric creează un puternic impuls

magnetic care trece prin scalp şi craniu pentru a stimula celulele nervoase din creier.

Stimularea magnetică ofera o modalitate de tratament antidepresiv foarte bună deoarece

câmpul magnetic pătrunde mult mai uşor în interiorul scalpului spre deosebire de curentul

electric utilizat în ETC. De aici rezultând faptul că câmpurile electromagnetice pot fi

concentrate mai exact pe anumite regiuni ale creierului,un lucru important pentru

depresie. În asa mod pot fi evitate regiunile creierului care controlează memoria.

Sesiunile tratamentuuil antidepresiv cu ajutorul TMS durează aproximativ 40

minute,de cinci ori pe săptamâna.Durata unui tratament este de 4 saptămâni.Cercetătorii

au demonstrat că pentru obţinerea unor rezultate benefice în tratamentul depresiilor

severe stimularea trebuie să aibă următorii parametri:

-pentru stimulare cu frecvenţă ridicată pe ambele părti ale scalpului, se induce un

tren de impulsuri cu durata de 5 secunde la o fracvenţă de 10 Hz

-pentru stimulare cu frecvenţă joasă a cortexului prefrontal drept,se induce un tren

de impulsuri timp de 60 secunde cu frecvenţa de 1 Hz.

8

Ambele metode şi-au dovedit eficienţa în tratamentul propus,însă cu toate acestea

stimularea cu frecventă ridicată a avut rezultate mult mai bune. [Fitzgerald PB, Brown

TL, Marston NA, Daskalakis ZJ, De Castella A, Kulkarni J. Transcranial magnetic

stimulation in the treatment of depression: a double-blind, placebo-controlled trial]..

Privind în ansamblu,am putea spune că aceste două metode seamănă foarte

bine,dară o serie de diferenţe care fac totuşi ca una dintre ele să câştige mai multă

încredere în faţa personalului medical şi a pacienţilor.Una dintre diferenţele esenţiale ale

celor doua meode este faptul că ETC are nevoie de anestezie generală,pe când stimulii

electromagnetici sunt induşi în timp ce pacientul este treaz. Un curs de TMS este un pic

mai lung,dar este mai convenabil deoarece nu necesită spitalizare post-

stimulatorie,scăzând astfel costurile.ETC provoacă întotdeauna confuzii temporale şi de

multe ori chiar şi tulburări de memorie,în plus are efecte semnificative asupra sistemului

cardiovascular ,care poate fi o problema pentru unii pacienţi.TMS nu provoacă niciuna

din aceste probleme.O importantă diferenţă dintre cele două metode este zona de

stimulare,ETC stimulând întreg cortexul pe când în TMS esteă o mică parte a

cortexului,facând metoda mult mai precisă.TMS nu produce în mod voit activitate

convulsivantă,uneori însă pot apărea convulsii.

Cu toate că tehnica de stimulare electromagnetică prezintă mai multe avantaje faţă

de terapia electroconvulsiva,aceasta prezintă totuşi şi câteva efecte adverse.Printre

acestea se numără durerile de cap ce apar în urma stimulării şi dureri sau discomfort la

locul de aplicare a dispozitivului.

Chiar daca TMS şi-a dovedit eficienţa în tratarea depresiei severe,FDA (Federal

Drug Administration ) a limitat utilizarea acestei tehnici doar la persoanele mature care

nu au răspuns în mod pozitiv medicaţiei antidepresive.

Aşadar,TMS pare să câştige teren în ceea ce priveşte terapia antidepresivă datorită

lipsei efectelor negative asociate procedurii.Cu toate acestea, în ciuda riscurilor de

apariţie a reactiilor adverse, ETC ramâine un tratament popular datorită succesului

considerabil în atenuarea simptomelor asociate cu bolile mintale[John M. Hawkins, MD

of the Lindner Center of HOPE].

9

1.2 Tehnici de stimulare în tratamentul epilepsiei

Se pare că aproximativ 82.000 de români suferă de epilepsie, conform unei

statistici a Ministerului Sanatatii din 2004. Însă medicii estimează că numarul real al

acestora este mult mai mare, ându-se chiar la 500.000 de bolnavi. Epilepsia este una

dintre bolile neurologice cu cel mai mare impact asupra calităţii vieţii, ea fiind a doua

cauză de consult neurologic pentru o afecţiune cronică (după cefalee). În primul rând,

este vorba de implicaţii sociale, diagnosticul de epilepsie, va limita accesul pacientului la

anumite activităţi cum ar fi şofatul, angajarea în anumite meserii sau activităţi,

manifestările clinice ale bolii şi anume crizele epileptice afecteaza cel mai mult calitatea

vieţii.Pe lângă acestea,epiepsiile produc şi afecţiuni secundare (depresie, deficite

neurologice). Crizelor produc un handicap semnificativ pe plan fizic, psihic şi social,

contribuind la creşterea costurilor directe şi indirecte legate de îngrijirea acestor pacienţi.

O altă metodă de cercetare a funcţiilor corticale este stimularea nervilor cranieni

prin Stimularea electromagnetică transcraniană sau Stimularea nervului vag (SNV). In

prezent,abordările terapeutice sunt reprezentate prin combinaţii de medicamente

psihotrope,terapie electroconvulsiva,psihoterapie,uneori se apeleaza chiar şi la metode

chirurgicale.Aşadar,orice remediu nou pentru pacienţii epileptici aflaţi în această situaţie

este binevenit.

În 1938, Bailey si Bremer au arãtat cã stimularea vagalã la pisicã produce

sincronizarea activitãtii în cortexul orbital. În 1949, MacLean si Pribram, stimulând

nervul vag si înregistrând EEG pe suprafata corticalã a maimutelor anesteziate, au gãsit

slabe unde lente generate de cortexul frontal lateral; mai mult, Dell si Olson (1951) au

arãtat cã SNV determinã producerea de unde lente în santul rhinal anterior, ca si în

amigdalã, la pisici vigile cu sectiune cervicalã înaltã [Daniel Vasile, Mihai, Dumitru

Gheorghe, Radu Ciurea, Corina Tudor, Stimularea nervului vag - aplicatii în depresia

refractarã la tratament ].

10

Fig.2 Stimularea nervului vag

Din multe puncte de vedere SNV este similar unui pacemaker cardiac.În ambele

cazuri, un generator subcutanat trimite un semnal electric printr-un electrod implantat

pacientului.Metodele chirurgicale de implantare sunt similare - diferã doar locul de

stimulare. Stimularea se realizeazã prin intermediul unui generator de impulsuri bipolar

actionat de o baterie, multiprogramabil, de mãrimea unui ceas de buzunar, implantat în

peretele toracic stâng, ce trimite impulsuri electrice spre vagul stâng cu ajutorul unori fire

care sunt trecute pe sub, 24 ore pe zi. Iniţial, implantarea acestui sistem a fost realizatã

doar de neurochirurgi, la pacienţii spitalizaţi şi sub anestezie generalã.Acum însă, aceastã

operaţie este fãcutã şi de chirurgii cardiovasculari sau de ORL-işti, sub anestezie localã şi

la pacienţii din ambulatoriu.Fiecare pacient are la dispozitie un magnet care,tinut langa

generator, opreşte stimularea. Dupa înlaturarea magetului,stimularea

reporneşte.Parametrii de stimulare pot fi modificaţi din exterior prin telecomanda,softul

de programarere poate rula pe un PC obişnuit,care permite evaluări

funcţionale,programare neinvazivă şi o preluare uşoara a datelor.Comunicarea cu

generatorul de impulsuri implantat se efectueaza prin unde radio.

11

Generatorul induce impulsuri timp de 30 de secunde, cu pauză timp de 5 minute.

Frecvenţa obişnuita de stimulare este de 30 Hz cu durată de 500 de microsecunde şi

intensitatea cuprinsă între 0 si 3,5 mA (începe cu intensităţi joase ale curentului – 0,25

mA şi se măreşte cu câte 0,25 mA, permiţând astfel pacientului să se obişnuiască cu

stimularea).

Studiile au demonstrat că pacienţii epileptici cu rezistenţă la tratamentul

madicamentos au arătat o scădere cu 25-30% a crizelor [Daniel VASILE, Mihai, Dumitru

GHEORGHE, Radu CIUREA, Corina TUDOR, Stimularea nervului vag - aplicatii în

depresia refractarã la tratament ].

Cu toate aceste beneficii,au fost observate totuşi şi unele efectele adverse ale

metodei .Postoperator au fost sesizate dureri locale (29%), tuse (14%), alterarea vocii

(13%), durere toracicã (12%) şi greaţã (10%). Efectele secundare cu cea mai mare ratã de

apariţie au fost dispneea şi alterarea vocii. În 99% din cazuri, intensitatea efectelor

secundare a fost slabã sau moderatã. Nu s-au constatat alterãri cognitive, vizuale,

afective, de coordonare sau sedare.Nici testele biochimice, functionale sau

cardiovasculare nu au fost afectate. Efectele adverse legate de stimularea propriu-zisã a

vagului pot fi reduse micşorând intensitatea curentului sau plasând magnetul lângã

generator şi oprind descãrcãrile pânã când personalul calificat regleazã parametrii

impulsurilor.În general,metoda a dat dovadă de complianţă crescutã, rareori fiind

necesarã întreruperea tratamentului. Deşi comunitatea neurologicã a fost scepticã initial,

Academia Americanã de Neurologie a reevaluat recent SNV în epilepsie, considerând

metoda „eficace si sigurã“[Daniel Vasile, Mihai, Dumitru Gheorghe, Radu Ciurea,

Corina Tudor, Stimularea nervului vag - aplicatii în depresia refractarã la tratament ].

Mecanismul patogenic al apilepsiei este foarte complex.Acesta implică mai multe

aspecte,printre care şi dezechilibrul în activitatile excitatorii şi inhibitorii corticale. Este

foarte bine cunoscut faptul că reţelele corticale ale creierului pot fi modulate prin

stimulare electromagnetică transcraniană repetitivă(rTMS) (Wassermann & Lisanby,

2001).Aşadar,această tehnică fiind o metodă neinvazivă şi usor de aplicat,ar putea avea

12

un efect terapeutic asupra pacientilor epileptici [Wang Xiao-Ming and Yu Ju-Ming, The

Clinical Application of Transcranial Magnetic Stimulation in the Study of Epilepsy].

Studiile au demonstrat ca rTMS cu frecveţa joasă sub 1 Hz scade excitabilitatea

corticală,pe când rTMS de înaltă frecvenţă şi anume peste 5 Hz creşte excitabilitatea

corticală [Kobayashi M, Pascual-Leone A. Transcranial magnetic stimulation in

neurology. Lancet Neurol. 2003;2:145–156, Hallet M. Transcranial magnetic stimulation

and the human brain. Nature. 2000;406:147–150].Aşadar,o stimulare cu frecvenţă

scazută (0.3-1 Hz) are efect terapeutic plauzibil în tratarea epilepsiilor [Theodore WH.

Transcranial magnetic stimulation in epilepsy. Epilepsy Curr 2003;3:191–7].Studii

recente au arătat că rTMS de joasă frecvenţă poate reduce frecvenţa de apariţie a

convulsiilor la pacienţii care sufera de epilepsie refractară [Daniele O, Brighina F, Piazza

A, Giglia G, Scalia S, Fierro B. Low-frequency transcranial magnetic stimulation in

patients with cortical dysplasia – a preliminary study. J Neurol 2003;250:761–2 ,

Kinoshita M, Ikeda A, Begum T, Yamamoto J, Hitomi T, Shibasaki H. Low-frequency

repetitive transcranial magnetic stimulation for seizure suppression in patients with

extratemporal lobe epilepsy-a pilot study. Seizure 2005;14:387–92.., Tergau F, Naumann

U, Paulus W, Steinhoff BJ. Low-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation

improves intractable epilepsy. Lancet 1999;353: 2209].

rTMS este ideal pentru tratarea epilepsiilor focale datorită unei zone delimitate cu

excitabilitate crescută.Un aspect foarte important care afectează rezultatele TMS este

localizarea cât mai exactă a focarului epileptic.Recent au fost dezvoltate tehnici

neinvazive pentru localizarea focarului epileptic utilizând EEG de înalta densitate

[Bosch-Bayard J, Valdés-Sosa P, Virues-Alba T, Aubert-Vázquez E, John ER,

Harmony T, et al. 3D statistical parametric mapping of EEG source spectra by means of

variable resolution electromagnetic tomography (VARETA). Clin Electroencephalogr.

2001;32:47–61].Cu toate acestea există foarte puţine studii de cercetare publicate în acest

sens.În cele ce urmează voi prezenta un rezumat tabelar al datelor obtinute in urma

experimentelor.

13

Caracteristici Theodore Fregni Cantello

Anul 2002 2006 2007

Numarul de subiecţi (condiţia)

12(tratament) 12(tratament) 43 (studiu incrucişat)

11(placebo) 9(placebo)

Vârsta medie 40 21.9 36.9

Sexul 12 femei,11 bărbaţi femei bărbaţi

Frecvenţa rTMS 1 1 0.3

Numarul de stimuli 900/tren de impulsuri 1200/tren de impulsuri 500/tren de impulsuri

Intensitate 120 % din pragul motor 70 % din ieşirea dispozitivului 100% pragul motor (n=34)

65 % din iesirea dispozitivului

Forma bobinei formă de opt formă de opt circulară

Metoda de stimulare poziţia bobinei ortogonală pe scalp

bobină simulată cu arc bobină simulată dublu activa

Durata (min) 15 20 30

Intervalul dintre stimuli (s)

Nespecificat Nespecificat 30

Durata sesiunii un tren de impulsuri de două ori pe zi timp de o săptamână

un tren de impulsuri zilnic timp de 5 zile

două trenuri de impulsuri zilnic timp de 5 zile

Poziţia bobinei focarul convusiei focarul convulsiei (n=9) vertex

vertex (n=3)

Numărul pacienţilor care au raspuns cu o reducere de peste 50% a convulsiilor într-un timp mai scurt decât perioada de urmărire

4 din 12 (33.3 %) din grupul cu tratament;2 din 11 (18.2 %) din grupul placebo la o perioadă de 2 saptamani de urmarire

11 din 12 (33.3 %) din grupul cu tratament; 0 din 9 din grupul placebo la o perioadă de 2 saptamani de urmarire

6 din 43 (13 %) din grupul cu tratament;8 din 43 (18.6 %) din grupul placebo la o perioadă de 2 saptămâni de urmărire

Tabel 1.rTMS în tratamentul epilepsiilor [Erica Hyunji Bae, William H. Theodore , Felipe

Fregni , Roberto Cantello ,Alvaro Pascual-Leone , Alexander Rotenberg ,An estimate of placebo

effect of repetitive transcranial magnetic stimulation in epilepsy ]

S-au înregistrat foarte puţine reacţii adverse ale acesteî metode de tratament

antiepileptic.În urma experimentelor,care au avut la bază şi observarea siguranţei TMS,s-

a constatat că de obicei,procedura este foarte bine tolerată [Wasserman EM.. Safety and

side effects of transcranial magnetic stimulation and repetitive transcranial magentic

stimulation. In: Pascual-Leone A, Davey NJ, Rothwell J, et al., editors. ., eds. Handbook

of transcranial magnetic stimulation. : Arnold, 2002: 39–49].Singurele reacţii negative

sunt disconfortul local minor,iritaţii ale pielii,poate aparea dizestezie (alterarea

sensibilităţii).În timpul stimulării pacienţilor epileptici, convulsiile apar în cazuri foarte

rare,mai ales atunci când pacientului i se administrează şi medicamente antiepileptice

14

[Tassinari CA, Michelucci R, Forti A, Plasmati R, Troni W, Salvi F, Blanco M, Rubboli

G.. Transcranial magnetic stimulation in epileptic patients: usefulness and safety.

Neurology 1990;40: 1132–1133., Schulze-Bonhage A, Scheufler K, Zentner J, Elger CE..

Safety of single and repetitive focal transcranial magnetic stimuli as assessed by

intracranial EEG recordings in patients with partial epilepsy. J Neurol 1999;246: 914–

919.].Cu toate acestea,experienţa clinică esteă iar efectele adverse pe termen lung sunt

încă necunoscute [Wasserman EM.. Safety and side effects of transcranial magnetic

stimulation and repetitive transcranial magentic stimulation. In: Pascual-Leone A, Davey

NJ, Rothwell J, et al., editors. ., eds. Handbook of transcranial magnetic stimulation. :

Arnold, 2002: 39–49.].

1.3 Tehnici de stimulare în tratamentul durerilor neuropatice

La fel ca şi în cazurile prezentate anterior,nici la durerea neuropatică acţiunea

farmacologică nu este suficientă.Cercetările recente ale Federatiei Europene a Societatilor

Neurologice (EFNS) arată că doar 30-40 % dintre pacienţii cu durere neuropatică cronică

raportează o ameliorare cu 50 % a durerii prin terapie medicamentoasă [Finnerup NB,

Otto M, McQuay HJ, et al. Algorithm for neuropathic pain treatment: an evidence based

proposal.Pain 2005; 118: 289-305., Attal N, Cruccu G, Haanpaa M, et al. EFNS

guidelines on pharmacological treatment of neuropathic pain.European Journal of

Neurology 2006; 13: 1153–1169.]. Neurostimularea prin diverse metode este o opţiune

de bun augur pentru pacienţii care nu răspund la tratamentul medicamentos.Pentru aceste

cazuri exista mai multe tehnici care duc la îmbunataţirea stării pacienţilor: stimularea

măduvei spinării,stimularea electrică nervoasăă (TENS),stimularea electromagnetică

transcraniană repetitivă (rTMS),stimularea cortexului motor,stimularea cerebrală

profundă.Fiecare dintre aceste metode işi gaseşte eficienţa în diverse tipuri de

durere.TENS şi rTMS sunt tehnici neinvazive şi sunt potrivite ca metode complementare

de tratament a durerilor.

Cea mai cunoscută tehnică de stimulare pentru tratarea durerii este TENS .

15

Fig 3. Stimularea electrică nervoasă transcutanată (TENS) [Vladimir Kaye, MD; Chief

Editor: Consuelo T Lorenzo, MD, Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation

Un dispozitiv TENS este format din unul sau mai multi generatori de curent

electric,o baterie şi un set de electrozi.Unitatea este de dimensiuni mici şi poate fi

programată în funcţie de necesitaţile pacientului.Generatorul poate livra trenuri de

impulsuri variabile în ceea ce priveşte puterea acestora,lătimea şi frecvenţa.În general

este utilizată forma de undă bifazică pentru a evita efectele electrolitice ale curentului

unidirectional.De obicei,setările pentru parametrii de stimulare sunt următorii:

-Amplitudine : current de intensitate joasă (sub pragul de durere)

-Durata impulsului : 10-1000 microsecunde

-Frecvenţa impulsului : 80-100 impulsuri/secundă ,atunci când intensitatea de

stimulare este ridicată 0.5-10 Hz .

Electrozii sunt poziţionaţi pe suprafaţa dureroasă sau pe nervul care o

inervează,inducând apoi impulsurile.Pentru ca TENS să aiba efect analgezic,pacineţii

sunt instruiţi pentru a încerca diferite frecvenţe şi intensitâţi pentru a oferi un control

optim al durerii.

Un alt stil de stimulare electrică transcutanată este cea cu frecventă mică şi cu

intensitate ridicată,aceasta se numeste “acupuncture-like”.În general,în ambele cazuri,

durata de stimulare este adeseori de 20-30 minute care sunt repetate la intervale variabile.

Sunt diponibile trei opţiuni de setări standard ale TENS utilizate in diferite practici

terapeutice:

1. TENS clasic are o frecvenţă ridicată de stimulare ( 40-150 Hz) şi intensitate mică

(1-30 mA).Durata impulsului este de până în 50 microsecunde.În timpul

16

stimulării,durerea este ameliorată însă de obicei încetează odată cu întreruperea

stimulării.În mod obişnuit,pentru ca tehnica să dea rezultate bune,electrozii trebuie

plasati pe locul cu pricina şi lăsaţi pe tot parcursul zilei,activând din când în când

stimulatorul pentru 30 de minute.În cazul persoanelor care raspund pozitiv

stimulării,efectul analgezic persistă şi dupâ îndepartarea stimulilor.

2. În cazul setărilor acupuncture-like,dispozitivul TENS livrează stimuli cu

frecvenţă joasă (1-10 Hz) şi cu intensitate ridicată (aproape de limita de tolerare a

pacientului).Efectul acestei metode este mult mai rapid însăă senzaţii dureroase. Deşi de

multe ori această tehnică poate fi mai eficientă decât metoda clasică TENS,puţini

pacienţi îl pot tolera. De obicei, acupuncture-like este utilizată pentru pacienţii care nu

răspund pozitiv metodei clasice de stimulare electrică transcutanată.

3. TENS pe baza de pulsuri cu intensitate scăzută şi cu frecvenţă ridicată

.Impulsurile se descarcă la 1-2 Hz,iar frecvenţa de impulsuri în timpul unei degajari este

de 100 Hz.În general,această metodă nu are nici un avantaj superior tehnicii clasice

TENS [Vladimir Kaye, MD; Chief Editor: Consuelo T Lorenzo, MD, Transcutaneous

Electrical Nerve Stimulation ].

Valoarea curentului de iesire depinde de impedanţa dintre electrod,piele şi ţesut.În

urma aplicării stimulilor electrici repetitivi, în aceeaşi zona a pielii face ca aceasta sa işi

scadă impedanţa.Aceasta ar putea duce la un flux de current mai mare decât în cazul

stimulării continue.Aşadar,este de preferat un stimulator de current constant pentru a

evita fluctuaţiile neaşteptate ale intensităţii curentului datorate modificărilor de

impedanţă.Durata de la debutul stimulării şi până când pacientul simte efectul analgezic

al acestuia variaza de la câteva secunde la câteva ore.În general,75 % dintre pacienţi simt

o ameliorare a durerii în 20-30 minute de la începerea stimulării [Johnson MI, Ashton

CH, Thompson JW. An in-depth study of long-term users of transcutaneous electrical

nerve stimulation (TENS). Implications for clinical use of TENS. Pain. Mar

1991;44(3):221-9].

17

Deşi TENS s-a dovedit a fi destul de eficient în tratarea durerilor

neuropatice,această metoda are o serie de contraindicaţii,cum ar fi:

-Nu poate fi aplicat persoanelor cu pacemaker

-În cazul persoanelor însarcinate acesta poate produce naştere prematură.

-TENS nu trebuie aplicat de-a lungul sinusurilor carotidiene,datorită riscului de

apariţie a hipotensiunii arteriale acute printr-un reflex vasovagal.

-Nu poate fi aplicat în partea anterioară a gâtului,deoarece pot apărea spasme

laringiene.

Stimularea electromagnetică transcranianăă este o tehnologie care şi-a demostrat

eficacitatea în mai multe studii neurologice.În ultima perioadă,o atenţie sporită i se

acordă evaluării eficienţii sale în tratamentul pacienţilor cu durere neuropatică.Pentru

aceste studii este necesară utilizarea unei bobine în formă de opt pentru stimularea

cortexului motor.Intensitatea stimulării este diferită, aceasta se exprimă ca procentaj al

pragului motor al unui anumit muşchi relaxat aflat in zona dureroasă.Aşadar,stimularea

se produce imediat sub pragul motor interesat. Această metoda este neinvazivă şi poate fi

aplicată pacienţilor cu durere neuropatică cronică care prezintă rezistentă la

medicamente.Asa cum intensitatea de stimulare nu este una fixa aşa şi numărul total de

impulsuri diferă la fiecare pacient.O sesiune de impulsuri ar trebui să dureze aproximativ

20 de minute,iar numarul de impulsuri să nu fie mai puţin de 1000 de impulsuri.Pentru a

avea rezultate pozitive,tratamentul trebuie să dureze câteva săptămâni.

S-a dovedit că TMS cu frecvenţă joasă de 1 Hz sau mai puţin este ineficientă în

tratarea durerilor neuropatice cornice [Lefaucheur JP, Drouot X, Keravel Y, et al. Pain

relief induced by repetitive transcranial magnetic stimulation of precentral cortex.

Neuroreport 2001; 12: 2963–2965, Andre-Obadia N, Peyron R, Mertens P, et al.

Transcranial magnetic stimulation for pain control. Doubleblind study of different

frequencies against placebo, and correlation with motor cortex stimulation efficacy.

18

Clinical Neurophysiology 2006; 117: 1536–1544 ].Stimularea cu frecventa înaltă între 5-

20 Hz pot produce ameliorarea durerii cu peste 30% la aproximativ 50% dintre pacineţi [

Khedr EM, Kotb H, Kamel NF, et al. Longlasting antalgic effects of daily sessions of

repetitive transcranial magnetic stimulation in central and peripheral neuropathic pain.

Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry 2005; 76: 833–838., Lefaucheur JP,

Drouot X, Menard-Lefaucheur I, et al. Neurogenic pain relief by repetitive transcranial

magnetic cortical stimulation depends on the origin and the site of pain. Journal of

Neurology, Neurosurgery and Psychiatry 2004; 75: 612–616]. Eficienţa rTMS creşte

odata cu doza: cu cât frecvenţa este mai înaltă şi cu cât creşte durata sesiunii şi numărul

sesiunilor, rTMS tinde să producă rezultate mai bune.După o singură sesiune efectul

tratamentului este de scurtă durată de aceea rTMS nu trebuie folosit ca tratament

singular,ci în combinaţie cu medicamente.În prezent, rTMS este propusa ca test

terapeutic noninvaziv pre-operator pentru pacienţii cu durere cronică rezistentă la

medicamente.

Atât TENS cât şi rTMS sunt metode neinvazive şi nu necesita internare,ceea ce le

face foarte utile pentru persoanele care suferă de durere neuropatică.Spre deosebire de

TENS ,rTMS este mai putin dureroasă şi poate fi tolerată mult mai uşor de către pacienţi

iar numarul contraindicaţiilor este mai scăzut..Cu toate că ambele metode sunt încă în

stadiu de cercetare,acestea capătă din ce în ce mai multă încredere în rândul cadrelor

medicale din acest domeniu.

1.4 Tehnici de stimulare după accidente vasculare cerebrale

Accidentul vascular cerebral (AVC) reprezintă una din cauzele principale de

morbiditate şi mortalitate pe plan mondial si cea mai importantă cauză de dizabilitate pe

termen lung în Europa [Lopez AD, Mathers CD, Ezzati M, Jamison DT, Murray CJ: Global

and regional burden of disease and risk factors, 2001: systematic analysis of population

health data. Lancet 2006;367:1747-1757.]. AVC reprezintă a doua cauză de apariţie a

demenţei şi cea mai frecventă cauză de epilepsie la vârstnici, precum şi o cauză frecventă

de depresie [O'Brien JT, Erkinjuntti T, Reisberg B, Roman G, Sawada T, Pantoni L, Bowler

JV,Ballard C, DeCarli C, Gorelick PB, Rockwood K, Burns A, Gauthier S, DeKosky

19

ST:Vascular cognitive impairment. Lancet Neurol 2003;2:89-98.]. Problemelor cauzate de

un accident vascular cerebral sunt majore şi strâns legate de localizarea şi extinderea

cerebrală a leziunii cauzatoare. Printre cele mai frecvente dizabilităţi post accident

vascular cerebral sunt tulburările motorii. Pot apărea de asemenea şi scaderea forţei

musculare, fasciculaţii musculare, mobilizarea dificilă sau imposibilă a unui membru

(pareza), spasme musculare, dispariţia sensibilităţii la durere.

În mod normal,când o anumită zona a corpului trebuie să fie pusă în

miscare,creierul trimite semnale elecrice prin intermediul sistemului nervos.Nervii sunt

asemeni firelor electrice,preiau semnalele si le transmit către muşchii ce urmează a fi

contractaţi.Aceasta contracţie face ca o anumită parte a corpului să fie mişcată

voluntar.După un AVC,o parte din aceste semnale electrice nu mai functioneaza asa cum

ar trebui,ceea ce provoacă pacientilor dificultăţi în mers şi coordonare a mişcărilor[Marc-

André Roy, MSc.,Functional electrical stimulation for the lower extremity.information

for patients and families].

Imbunătaţirea rezultatelor de reabilitare a sistemului muscular pentru pacientii

care au suferit un accident vascular cerebral a fost o provocare continuă pentru

specialiştii din acest domeniu.Încă de acum mai bine de 20 de ani cercetătorii încearcă să

găsească noi metode de îmbunătăţire a rezultatelor de reabilitare [Haim Ring and

Nechama Rosenthal, Controlled study of neuroprosthetic functional electrical stimulation

in sub-acute post-stroke rehabilitation].Discuţia din acest subcapitol se va axa asupra

descrierii a două dintre metodele de tratament din acest domeniu: Stimularea electrică

functională (FES) si Stimularea electromagnetică transcraniană.

Tehnica FES constă în producerea contracţiilor muşchilor paralizati prin

intermediul stimularii electrice a nervilor, cu electrozi de suprafată sau implantaţi.

20

Fig.4 Dispozitiv FES

FES poate fi folosit pe diferite zone ale corpului şi pe categorii specifice de muşchi

pentru a obţine rezultatul dorit.O condiţie de baza necesară pentru aplicarea acestui

tratament este ca nervul muşchiului ce se doreste a fi activat sa fie functional.

Electrozii plasaţi la suprafaţa pielii sunt conectaţi catre un stimulator,numit

neurostimulator.Stimularea începe cu impulsuri foarte mici cauzand o senzatie de

înţepături.După fiecare stimulare curentul va creşte usoră când este destul de mare pentru

a produce o contracţie musculară.Acest nivel (cel mai mic current necesar pentru

producerea unei contractii) va fi utilizat în continuare pentru tratament [Marc-André Roy,

MSc.,Functional electrical stimulation for the lower extremity.information for patients

and families].Deşi aceasta metoda este usor inconfortabilâ pentru pacienţi,aceasta este

totuşi foarte bine tolerată.Sesiunile de stimulare trebuie repetate zilnic,iar durata

tratamentului variază de la pacient la pacient. Pentru ca muşchiul sa nu

obosească,stimulatorul este programat să aibă doua etape: de lucru şi de repaos.Timpul de

lucru este de cele mai multe ori între 4-8 secunde iar timpul de relaxare între 8-16

secunde.Durata zilnică de stimulare poate varia de la 10 minute păna la câteva ore.Nu

exista reguli stricte cu privire la durata şi frecvenţa sesiunilor de stimulare [Gater DR,

Dolbow D, Tsui B, Gorgey AS. Functional electrical stimulation therapies after spinal

cord injury. NeuroRehabilitation 2011; 28: 231–248., Sheffler LR, Chae J.

Neuromuscular electrical stimulation in neurorehabilitation. Muscle Nerve 2007; 35:

562–590.].În general,se disting doua tipuri de tratament: de scurtă durată ,care durează

câteva săptamâni (de exmplu 20-30 minute pe zi timp de 3 săptămâni) [Hsu SS, Hu MH,

21

Wang YH, Yip PK, Chiu JW, Hsieh CL. Doseresponse relation between neuromuscular

electrical stimulation and upper-extremity function in patients with stroke. Stroke 2010;

41: 821–824., Barth E, Hermann V, Levine P, Dunning K, Page SJ. Low-dose EMG-

triggered electrical stimulation for balance and gait in chronic stroke. Top Stroke Rehabil

2008; 15: 451–455.] şi de lunga durată, care se desfasoară în decursul a catorva luni (de

exemplu,10 minute o data sau de două ori pe zi timp de 3-6 luni) [Bocker B, Smolenski

UC. Training by EMG-triggered electrical muscle stimulation in hemiparesis. Phys Med

Rehab Kuror 2003; 13: 139–144., Lourencao MP, Battistella LR, Martins LC, Litvoc J.

Analysis of the results of functional electrical stimulation on hemiplegic patients’ upper

extremities using the Minnesota manual dexterity test. Int J Rehabil Res 2005; 28: 25–

31.].Este dificil a se spune cu exactitate ce durată a tratamentului este cea mai utilă pentru

pacienţii care au suferit un accident vascular cerebral.Un studiu al lui Bocker &

Smolenski [Bocker B, Smolenski UC. Training by EMG-triggered electrical muscle

stimulation in hemiparesis. Phys Med Rehab Kuror 2003; 13: 139–144.] arată că o

stimulare de 10 minute de două ori pe zi timp de cel putin 3 luni,aduce o ameliorare a

funcţiilor motorii.Un alt studiu arată ca 6 luni de stimulare electrică aduce beneficii

considerabile pacienţilor cu hemipareză [Lourencao MP, Battistella LR, Martins LC,

Litvoc J. Analysis of the results of functional electrical stimulation on hemiplegic

patients’ upper extremities using the Minnesota manual dexterity test. Int J Rehabil Res

2005; 28: 25–31.].După un AVC acut sau subacut,o stimulare de 30 minute pe zi timp de

5 zile pe saptamână şi cu o durata a tratamentului de 3 saptamâni şi-a dovedit eficienţa

[Lin Z, Yan T. Long-term effectiveness of neuromuscular electrical stimulation for

promoting motor recovery of the upper extremity after stroke. J Rehabil Med 2011; 43:

506–510.].

Puterea contracţiei musculare depinde de frecvenaţa impulsurilor,de amplitudine

şi de durata acestora.Este nevoie de o frecvenţa destul de ridicată pentru a produce o

contracţie,altfel impulsurile vor produce doar nişte spasme.De obicei,frecvenţa minimă

utilizată pentru a obţine un răspuns este între 12-15 Hz [Sheffler LR and Chae J.

Neuromuscular electrical stimulation in neurorehabilitation. Muscle Nerve 2007; 35:562-

590., de Kroon JR, Ijzerman MJ, Chae J, Lankhorst GJ, Zilvold G. Relation between

22

stimulation characteristics and clinical outcome in studies using electrical stimulation to

improve motor control of the upper extremity in stroke. J Rehabil Med 2005; 37: 65-

74.].Frecvenţa ideală de stimulare pentru extremităţile superioare este de 12-16 Hz şi 18-

25 pentru extremităţile inferioare [Sheffler LR and Chae J. Neuromuscular electrical

stimulation in neurorehabilitation. Muscle Nerve 2007; 35:562-590.],însă în unele studii

frecvenţa poate fi şi mai mare [Othmar Schuhfried, MD, PhD, Richard Crevenna, MD,

PhD, Veronika Fialka-Moser, MD, PhD and Tatjana Paternostro-Sluga, MD, PhD. Non-

Invasive Neuromuscular Electrical Stimulation In Patients With Central Nervous System

Lesions:An Educational Review].Creşterea amplitudinii sau a duratei impulsului duce la

creşterea numărului de axoni şi a unităţilor motorii stimulate prin curentul electric

indus.Aceasta duce la creşterea puterii de contracţie.O amplitudine cu valoare peste

pragul motor duce la stimularea unui diametru mic de fibră C nemielinizată,care produce

durere.O durată a impulsului între 200-400 μs pare a fi cea mai confortabilă.Forma de

unda a impulsurilor poate fi monofazică sau bifazică.Cantitatea de curent livrat depinde

foarte mult de interfata de impedantă a electrozilor.Cele mai bune rezultate se obtin cu

ajutorul electrozilor implatntaţi subcutanat,obtinandu-se astfel un răspuns motor mult mai

eficient datorită capacităţii sale de a stimula muşchii în profunzime.Aceasta metoda este

mai puţin dureroasa decât în cazul electrozilor plasaţi pe suprafaţa pielii,însa este mai

dificil de utilizat şi poate produce infecţii. [Sheffler LR and Chae J. Neuromuscular

electrical stimulation in neurorehabilitation. Muscle Nerve 2007; 35:562-590., de Kroon

JR, Ijzerman MJ, Chae J, Lankhorst GJ, Zilvold G. Relation between stimulation

characteristics and clinical outcome in studies using electrical stimulation to improve

motor control of the upper extremity in stroke. J Rehabil Med 2005; 37: 65-74.].

Chiar dacă FES poate aduce beneficii persoanelor care au suferit un AVC,această

metoda are o serie de dezavantaje,câteva dintre cele mai importante ar fi durerea,oboseala

musculara care vine odata cu cresterea frecvenţei şi a intensităţii de stimulare.În urma

stimulării pot apărea iritaţii.Plasarea electrozilor trebuie făcută cu foarte mare precizie

pentru a avea efecte benefice,iar de multe ori sisemul este dificil de aplicat şi de purtat.De

asemenea este foarte dificilă determinarea parametrilor de stimulare datoritâ diferenţei de

la caz la caz a dozei optime necesare contracţiilor musculare.În general,tehnica FES este

23

una foarte utilâ,insă este nevoie incă de foarte multe studii pentru obţinerea unui sistem

performant.

O altă metodă concurentă FES pentru tratarea pacienţilor cu accident vascular

cerebral este Stimulareaă transcraniană.Prin aplicarea stimulilor asupra cortexului motor

se ajunge la creşterea excitabilităţii căilor nervoase afectate de către AVC,îmbunătăţind

astfel raspunsul pacienţilor la terapia fizică standard.

Mai multe studii au arătat că rTMS cu frecvenţă ridicată ăi-a dovedit eficienţa în

reabilitarea motorie a pacienţilor cu AVC [Khedr EM, Ahmed MA, Fathy N, Rothwell

JC. Therapeutic trial of repetitive transcranial magnetic stimulation after acute ischemic

stroke. Neurology 2005;65:466–8., Khedr EM, Abo-Elfetoh N, Rothwell JC. Treatment

of post-stroke dysphagia with repetitive transcranial magnetic stimulation. Acta Neurol

Scand 2009;119:155–61.].

Însă,efectul rTMS depinde de mai mulţi factori.În primul rând eficienţa stimulării

depinde de frecvenţă,intensitate,durată şi intervalul stimulilor.La frecvenţe ridicate de

peste 1 Hz efectul asupra excitabilităţii corticomotorii este foarte variabil[Gangitano M,

Valero-Cabre A, Tormos JM, Mottaghy FM, Romero JR, Pascual-Leone A. Modulation

of input-output curves by low and high frequency repetitive transcranial magnetic

stimulation of the motor cortex. Clinical Neurophysiology. 2002;113:1249 –1257.].Dar

aceasta nu poate fi generalizat pentru toate persoanele,in cazul celor care au suferit un

AVC protocolul de stimulare trebuie adaptat pentru fiecare caz în parte.

În al doilea rând,în reglarea parametrilor de stimulare trebuie sâ se ţină cont de

gravitatea traumatismului suferit de către pacient.În general,este nevoie de sesiuni

repetate de rTMS care pot duce la promovarea plasticităţii corticale şi la o recuperare

funcţionala de lunga durată[Khedr EM, Ahmed MA, Fathy N, Rothwell JC. Therapeutic

trial of repetitive transcranial magnetic stimulation after acute ischemic stroke.

Neurology. 2005;65:466–468., Fregni F, Boggio PS, Valle AC, Rocha RR, Duarte J,

Ferreira MJL, Wagner T, Fecteau S, Rigonatti SP, Riberto M, Freedman SD, Pascual-

Leone A. A sham-controlled trial of a 5-day course of repetitive transcranial magnetic

stimulation of the unaffected hemisphere in stroke patient. Stroke. 2006;37:2115–2122.].

24

Frecvenţe joase a Stimularii transcraniene repetitive de sub 1 Hz,duc la

suprimarea excitabilităţii cortexului motor,pe când frecvenţele ridicate de aproximativ 20

Hz duc la o temporară creştere a excitabilităţii corticale [Hallett M. Transcranial

magnetic stimulation: a primer.Neuron 2007;55:187–99.].În decursul anilor însă,au fost

făcute mai multe studii pentru determinarea eficienţei rTMS în AVC, Kim a arătat că o

frecvenţă de 10 Hz este eficientă pentru tratarea pacienţilor cu această afecţiune [Kim

YH, You SH, Ko MH, et al. Repetitive transcranial magnetic stimulation-induced

corticomotor excitability and associated motor skill acquisition in chronic stroke. Stroke

2006.].

Spre deosebire de alte metode care tratează funcţiile motorii ale persoanelor care

au suferit un AVC,stimularea electromagnetică transcraniană este mai mult decât o

simplă metodă de tratament.Prin intermediul acestei metode se poate evalua relaţia dintre

mărimea şi localizarea zonelor corticale motorii[Bastings E P, Greenberg J P & Good D

C (2002). Hand motor recovery after stroke: a transcranial magnetic stimulation mapping

study of motor output areas and their relation to functional status. Neurorehabilitation

and Neural Repair, 16 (3): 275-282.].Acest lucru se poate realiza datorită posibilităţii de

înregistrare a potenţialelor motorii evocate (MEP) la ambele mâini simultan.În acelaşi

timp a fost posibilă şi calcularea suprafeţei afectate.Cu ajutorul potenţialelor motorii

evocate şi a timpului motor central de conducere (CMCT) se poate prezice recuperarea

motorie după un AVC.

TMS este folosit de asemenea şi pentru a modifica activitatea emisferelor

cerebrale.Aceasta a fost posibil prin reducerea activităţii pe partea intactă cu ajutorul

rTMS de joasă frecvenţă [Mansur CG, Fregni F, Boggio PS et al. A sham stimulation-

controlled trial of rTMS of the unaffected hemisphere in stroke patients. Neurology

2005;64:1802–4., Takeuchi N, Chuma T, Matsuo Y, Watanabe I, Ikoma K. Repetitive

transcranial magnetic stimulation of contralateral primary motor cortex improves hand

function after stroke. Stroke 2005;36:2681–6., Fregni F, Boggio PS, Valle AC et al. A

sham-controlled trial of a 5-day course of repetitive transcranial magnetic stimulation of

the unaffected hemisphere in stroke patients.Stroke 2006;37:2115–22.] si imbunătăţind

activitatea emisteferei afectate de AVC cu ajutorul rTMS cu frecvenţa ridicată [Khedr

25

EM, Ahmed MA, Fathy N, Rothwell JC. Therapeutic trial of repetitive transcranial

magnetic stimulation after acute ischemic stroke. Neurology 2005;65:466–8.].Pentru

tratamentul persoanelor cu AVC este utilizată o bobină în formă de opt.

Spre deosebire de metoda prezentată anterior (FES),în cazul rTMS focalizarea este mult

mai exactă.În unele cazuri,efectul stimulării electromagnetice nu este vizibil cu ochiul

liber,în aceste cazuri activitatea musculara se poate înregistra cu ajutorul

electromiografului,electrozii căruia sunt plasaţi pe muşchiul căruia i se comandă

contracţia.

26

2. Concluzii

Putem spune că neuroimagistica este unul din domeniile de vârf care contribuie la

progresul în neuroştiinţe prin obţinerea neinvazivă de date care permit fundamentarea

proceselor implicate în activitatea cerebrală. Impactul în neuroştiinţe este uşor de sesizat

prin numărul extrem de mare, în creştere exponenţială în ultimii ani, a articolelor

publicate.

De la descoperirea TMS in 1980 şi pânz in preăent, utilizarea acestei tehnici

moderne de stimulare electromagnetică în cercetarea psihiatrică şiâ a luat o amploare

foarte mare.De-a lungul timpului s-a demonstrat că există o gama foarte largă de aplicaţii

pentru utilizarea TMS. Combinarea TMS cu tehnici de neuroimagistică funcţională

reprezintă un domeniu de cercetare deosebit de promiţător [Fitzgerald PB,Brown

TL,Dashkalakis ZJ. The application of transcranial magnetic stimulation in psychiatry

and neurosciences research.Acta Psychiatrs Scand 2002:105:324-340.].

Ultimele experimente în acest domeniu încearcă să demonstreze eficienţa acestei

tehnici şi în cazul stimulării cardiace, utilizând acelaşi tip de bobine ca şi în cazul

afecţiunilor neuromusculare.

TMS este o metoda relativ sigura,însa este nevoie de mult mai multă cercetare în

acest domeniu pentru ca TMS să fie integrat în practica clinica de rutină. Se pare că

această tehnică de stimulare are un potential considerabil ca instrument terapeutic în

domeniul neuropsihiatric,motor dar şi în multe alte domenii prezentate anterior.

Cu toate acestea, sunt cunoscute totuşi şi câteva efecte adverse imediate la TMS.

Cel mai grav dintre ele este inducţia convulsiilor. Un efect frecvent inofensiv, dar

inconfortabil este o durere de cap uşoară, care este probabil cauzată de activarea scalpului

şi muşchii gâtului.

Totuşi TMS ofera o serie de avantaje importante comparativ cu alte tehnici de

stimulare electrică cerebrală ca: terapia cu electrosocuri (ECT), electrostimulare nervoasă

transcutanată (TENS), stimularea nervului vag (VNS), stimularea cerebrală profundă

(DBS), stimulare transcraniană directă (tDCS), sau tratamentul magnetic al convulsiilor

27

(MST). Printre aceste avantaje cele mai importante ar fi acuratetea excelenta (specifica

DBS), non-invazivitatea metodei (faţă de TENS, VNS sau ECT), precum şi siguranţa

metodei.

28

Referinte bibliografice.

1. Hermann R, Dorwart R, Hoover C, Brody J (1995). "Variation in ECT use in the

United States". Am J Psychiatry.

2. Rudorfer, MV, Henry, ME, Sackeim, HA (2003). "Electroconvulsive therapy". In

A Tasman, J Kay, JA Lieberman (eds) Psychiatry, Second Edition. Chichester:

John Wiley & Sons Ltd.

3. Prudic J, Olfson M, Sackeim HA (July 2001). "Electro-convulsive therapy

practices in the community". Psychol Med 31.

4. Lock, T (1995). "Stimulus dosing". In C Freeman (ed.) The ECT Handbook.

London: Royal College of Psychiatrists.

5. John M. Hawkins ,TMS vs ETC.

6. Fitzgerald PB, Brown TL, Marston NA, Daskalakis ZJ, De Castella A, Kulkarni J.

Transcranial magnetic stimulation in the treatment of depression: a double-blind,

placebo-controlled trial.

7. John M. Hawkins, MD of the Lindner Center of HOPE.

8. Daniel Vasile, Mihai, Dumitru Gheorghe, Radu Ciurea, Corina Tudor, Stimularea

nervului vag - aplicatii în depresia refractarã la tratament.

9. Wang Xiao-Ming and Yu Ju-Ming, The Clinical Application of Transcranial

Magnetic Stimulation in the Study of Epilepsy.

10. Kobayashi M, Pascual-Leone A. Transcranial magnetic stimulation in neurology.

Lancet Neurol. 2003;2:145–156.

11. Hallet M. Transcranial magnetic stimulation and the human brain. Nature.

2000;406:147–150.

29

12. Theodore WH. Transcranial magnetic stimulation in epilepsy. Epilepsy Curr

2003;3:191–7

13. Daniele O, Brighina F, Piazza A, Giglia G, Scalia S, Fierro B. Low-frequency

transcranial magnetic stimulation in patients with cortical dysplasia – a

preliminary study. J Neurol 2003;250:761–2.

14. Kinoshita M, Ikeda A, Begum T, Yamamoto J, Hitomi T, Shibasaki H. Low-

frequency repetitive transcranial magnetic stimulation for seizure suppression in

patients with extratemporal lobe epilepsy-a pilot study. Seizure 2005;14:387–92.

15. Tergau F, Naumann U, Paulus W, Steinhoff BJ. Low-frequency repetitive

transcranial magnetic stimulation improves intractable epilepsy. Lancet 1999;353:

2209.

16. Bosch-Bayard J, Valdés-Sosa P, Virues-Alba T, Aubert-Vázquez E, John ER,

Harmony T, et al. 3D statistical parametric mapping of EEG source spectra by

means of variable resolution electromagnetic tomography (VARETA). Clin

Electroencephalogr. 2001;32:47–61

17. Erica Hyunji Bae, William H. Theodore , Felipe Fregni , Roberto Cantello ,Alvaro Pascual-

Leone , Alexander Rotenberg ,An estimate of placebo effect of repetitive transcranial

magnetic stimulation in epilepsy.

18. Wasserman EM.. Safety and side effects of transcranial magnetic stimulation and

repetitive transcranial magentic stimulation. In: Pascual-Leone A, Davey NJ,

Rothwell J, et al., editors. ., eds. Handbook of transcranial magnetic stimulation. :

Arnold, 2002: 39–49.

19. Tassinari CA, Michelucci R, Forti A, Plasmati R, Troni W, Salvi F, Blanco M,

Rubboli G.. Transcranial magnetic stimulation in epileptic patients: usefulness

and safety. Neurology 1990;40: 1132–1133.

30

20. Schulze-Bonhage A, Scheufler K, Zentner J, Elger CE.. Safety of single and

repetitive focal transcranial magnetic stimuli as assessed by intracranial EEG

recordings in patients with partial epilepsy. J Neurol 1999;246: 914–919.

21. Finnerup NB, Otto M, McQuay HJ, et al. Algorithm for neuropathic pain

treatment: an evidence based proposal.Pain 2005; 118: 289-305.

22. Attal N, Cruccu G, Haanpaa M, et al. EFNS guidelines on pharmacological

treatment of neuropathic pain.European Journal of Neurology 2006; 13: 1153–

1169.

23. Vladimir Kaye, MD; Chief Editor: Consuelo T Lorenzo, MD, Transcutaneous Electrical

Nerve Stimulation.

24. Johnson MI, Ashton CH, Thompson JW. An in-depth study of long-term users of

transcutaneous electrical nerve stimulation (TENS). Implications for clinical use

of TENS. Pain. Mar 1991;44(3):221-9.

25. Lefaucheur JP, Drouot X, Keravel Y, et al. Pain relief induced by repetitive

transcranial magnetic stimulation of precentral cortex. Neuroreport 2001; 12:

2963–2965.

26. Andre-Obadia N, Peyron R, Mertens P, et al. Transcranial magnetic stimulation

for pain control. Doubleblind study of different frequencies against placebo, and

correlation with motor cortex stimulation efficacy. Clinical Neurophysiology

2006; 117: 1536–1544.

27. Khedr EM, Kotb H, Kamel NF, et al. Longlasting antalgic effects of daily

sessions of repetitive transcranial magnetic stimulation in central and peripheral

neuropathic pain. Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry 2005; 76:

833–838.

28. Lefaucheur JP, Drouot X, Menard-Lefaucheur I, et al. Neurogenic pain relief by

repetitive transcranial magnetic cortical stimulation depends on the origin and the

31

site of pain. Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry 2004; 75: 612–

616

29. Lopez AD, Mathers CD, Ezzati M, Jamison DT, Murray CJ: Global and regional

burden of disease and risk factors, 2001: systematic analysis of population health

data. Lancet 2006;367:1747-1757.

30. O'Brien JT, Erkinjuntti T, Reisberg B, Roman G, Sawada T, Pantoni L, Bowler

JV,Ballard C, DeCarli C, Gorelick PB, Rockwood K, Burns A, Gauthier S, DeKosky

ST:Vascular cognitive impairment. Lancet Neurol 2003;2:89-98.

31. Marc-André Roy, MSc.,Functional electrical stimulation for the lower

extremity.information for patients and families.

32. Haim Ring and Nechama Rosenthal, Controlled study of neuroprosthetic

functional electrical stimulation in sub-acute post-stroke rehabilitation.

33. Marc-André Roy, MSc.,Functional electrical stimulation for the lower

extremity.information for patients and families.

34. Gater DR, Dolbow D, Tsui B, Gorgey AS. Functional electrical stimulation

therapies after spinal cord injury. NeuroRehabilitation 2011; 28: 231–248.

35. Sheffler LR, Chae J. Neuromuscular electrical stimulation in neurorehabilitation.

Muscle Nerve 2007; 35: 562–590.

36. Hsu SS, Hu MH, Wang YH, Yip PK, Chiu JW, Hsieh CL. Doseresponse relation

between neuromuscular electrical stimulation and upper-extremity function in

patients with stroke. Stroke 2010; 41: 821–824.

37. Barth E, Hermann V, Levine P, Dunning K, Page SJ. Low-dose EMG-triggered

electrical stimulation for balance and gait in chronic stroke. Top Stroke Rehabil

2008; 15: 451–455.

32

38. Bocker B, Smolenski UC. Training by EMG-triggered electrical muscle

stimulation in hemiparesis. Phys Med Rehab Kuror 2003; 13: 139–144.

39. Lourencao MP, Battistella LR, Martins LC, Litvoc J. Analysis of the results of

functional electrical stimulation on hemiplegic patients’ upper extremities using

the Minnesota manual dexterity test. Int J Rehabil Res 2005; 28: 25–31.

40. Lin Z, Yan T. Long-term effectiveness of neuromuscular electrical stimulation for

promoting motor recovery of the upper extremity after stroke. J Rehabil Med

2011; 43: 506–510.

41. de Kroon JR, Ijzerman MJ, Chae J, Lankhorst GJ, Zilvold G. Relation between

stimulation characteristics and clinical outcome in studies using electrical

stimulation to improve motor control of the upper extremity in stroke. J Rehabil

Med 2005; 37: 65-74.

42. Othmar Schuhfried, MD, PhD, Richard Crevenna, MD, PhD, Veronika Fialka-

Moser, MD, PhD and Tatjana Paternostro-Sluga, MD, PhD. Non-Invasive

Neuromuscular Electrical Stimulation In Patients With Central Nervous System

Lesions:An Educational Review.

43. Khedr EM, Ahmed MA, Fathy N, Rothwell JC. Therapeutic trial of repetitive

transcranial magnetic stimulation after acute ischemic stroke. Neurology

2005;65:466–468.

44. Khedr EM, Abo-Elfetoh N, Rothwell JC. Treatment of post-stroke dysphagia with

repetitive transcranial magnetic stimulation. Acta Neurol Scand 2009;119:155–

61.

45. Gangitano M, Valero-Cabre A, Tormos JM, Mottaghy FM, Romero JR, Pascual-

Leone A. Modulation of input-output curves by low and high frequency repetitive

transcranial magnetic stimulation of the motor cortex. Clinical Neurophysiology.

2002;113:1249 –1257.

33

46. Fregni F, Boggio PS, Valle AC, Rocha RR, Duarte J, Ferreira MJL, Wagner T,

Fecteau S, Rigonatti SP, Riberto M, Freedman SD, Pascual-Leone A. A sham-

controlled trial of a 5-day course of repetitive transcranial magnetic stimulation of

the unaffected hemisphere in stroke patient. Stroke. 2006;37:2115–2122.

47. Hallett M. Transcranial magnetic stimulation: a primer.Neuron 2007;55:187–99.

48. Bastings E P, Greenberg J P & Good D C (2002). Hand motor recovery after

stroke: a transcranial magnetic stimulation mapping study of motor output areas

and their relation to functional status. Neurorehabilitation and Neural Repair, 16

(3): 275-282.

49. Mansur CG, Fregni F, Boggio PS et al. A sham stimulation- controlled trial of

rTMS of the unaffected hemisphere in stroke patients. Neurology 2005;64:1802–

4.

50. Takeuchi N, Chuma T, Matsuo Y, Watanabe I, Ikoma K. Repetitive transcranial

magnetic stimulation of contralateral primary motor cortex improves hand

function after stroke. Stroke 2005;36:2681–6.

51. Fregni F, Boggio PS, Valle AC et al. A sham-controlled trial of a 5-day course of

repetitive transcranial magnetic stimulation of the unaffected hemisphere in stroke

patients.Stroke 2006;37:2115–22.

52. Fitzgerald PB,Brown TL,Dashkalakis ZJ. The application of transcranial

magnetic stimulation in psychiatry and neurosciences research.Acta Psychiatrs

Scand 2002:105:324-340.