Estimulación magnética transcraneal
La estimulación magnética transcraneal ( TMS ), también conocida como estimulación magnética transcraneal repetitiva ( rTMS ), es una forma no invasiva de estimulación cerebral en la que se utiliza un campo magnético cambiante para causar corriente eléctrica en un área específica del cerebro a través de la inducción electromagnética.
Un generador de pulso eléctrico, o estimulador, está conectado a una bobina magnética, que a su vez está conectada al cuero cabelludo. El estimulador genera una corriente eléctrica cambiante dentro de la bobina que induce un campo magnético; este campo provoca una segunda inductancia de carga eléctrica invertidadentro del cerebro mismo.
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El TMS ha demostrado un potencial diagnóstico y terapéutico en el sistema nervioso central con una amplia variedad de estados de enfermedad en neurología y salud mental, con investigaciones aún en evolución.
Los efectos adversos de TMS son raros e incluyen desmayos y convulsiones. Otros problemas potenciales incluyen malestar, dolor, hipomanía, cambio cognitivo, pérdida de audición e inducción inadvertida de corriente en dispositivos implantados como marcapasos o desfibriladores.
Usos médicos
El TMS no es invasivo y no requiere cirugía ni implantación de electrodos. Su uso se puede dividir en aplicaciones diagnósticas y terapéuticas. Los efectos varían según la frecuencia e intensidad del pulso magnético, así como la longitud del tren, lo que afecta el número total de pulsos dados. Los tratamientos con rTMS ahora están aprobados por la FDA en los EE.
UU. y por NICE en el Reino Unido para el tratamiento de la depresión, y son prestados principalmente por clínicas privadas.
Diagnóstico
El TMS se puede usar clínicamente para medir la actividad y la función de circuitos cerebrales específicos en humanos, más comúnmente con pulsos magnéticos únicos o emparejados. El uso más ampliamente aceptado es medir la conexión entre la corteza motora primaria del sistema nervioso central y el sistema nervioso periférico para evaluar el daño relacionado con el insulto neurológico pasado o progresivo.
Tratamiento
El TMS repetitivo de alta frecuencia (rTMS) ha demostrado potencial diagnóstico y terapéutico con el sistema nervioso central en una variedad de estados de enfermedad, particularmente en los campos de la neurología y la salud mental.
Efectos adversos
Aunque el TMS generalmente se considera seguro, los riesgos para el rTMS terapéutico aumentan en comparación con el TMS de diagnóstico único o pareado. Los efectos adversos generalmente aumentan con la estimulación de mayor frecuencia.
El mayor riesgo inmediato de TMS es el desmayo, aunque esto es poco común. Se han reportado convulsiones, pero son raras. Otros efectos adversos incluyen molestias a corto plazo, dolor, episodios breves de hipomanía, cambios cognitivos, pérdida auditiva, memoria de trabajo deteriorada y la inducción de corrientes eléctricas en dispositivos implantados, como marcapasos cardíacos.
Procedimiento
Durante el procedimiento, se coloca una bobina magnética en la cabeza de la persona que recibe el tratamiento utilizando puntos de referencia anatómicos en el cráneo, en particular el inión y el nasión. La bobina se conecta a un generador de impulsos, o estimulador, que suministra corriente eléctrica a la bobina.
Física
TMS usa inducción electromagnética para generar una corriente eléctrica a través del cuero cabelludo y el cráneo. Una bobina de alambre encerrada en plástico se sostiene junto al cráneo y, cuando se activa, produce un campo magnético orientado ortogonalmente al plano de la bobina. El campo magnético puede ser dirigido para inducir una corriente eléctrica invertida en el cerebro que activa las células nerviosas cercanas de manera similar a una corriente aplicada superficialmente en la superficie cortical.
El campo magnético tiene aproximadamente la misma fuerza que una resonancia magnética, y el pulso generalmente no alcanza más de 5 centímetros en el cerebro, a menos que se utilice una bobina y una técnica modificadas para una estimulación más profunda.
De la ley de Biot-Savart,
Se ha demostrado que una corriente a través de un cable genera un campo magnético alrededor de ese cable. La estimulación magnética transcraneal se logra mediante la descarga rápida de corriente desde un condensador grande a una bobina para producir campos magnéticos pulsados con una potencia entre 2 y 3 Tesla.
Dirigir el pulso del campo magnético hacia un área objetivo en el cerebro provoca una corriente eléctrica localizada que puede despolarizar o hiperpolarizar las neuronas en ese sitio. El flujo magnético generado por la corriente causa su propio campo eléctrico, como se explica en la ecuación de Maxwell-Faraday,
Este campo eléctrico provoca un cambio en las corrientes transmembrana que resulta en la despolarización o hiperpolarización de las neuronas, lo que hace que sean más o menos excitables, respectivamente.
El TMS profundo puede alcanzar hasta 6 cm en el cerebro para estimular capas más profundas de la corteza motora, como la que controla el movimiento de las piernas. El camino de esta corriente puede ser difícil de modelar porque el cerebro tiene una forma irregular con densidad interna variable y contenido de agua, lo que conduce a una fuerza de campo magnético no uniforme y conducción a través de sus tejidos.
Frecuencia y duración
Los efectos de TMS se pueden dividir en función de la frecuencia, duración e intensidad (amplitud) de la estimulación:
El TMS de pulso único o emparejado hace que las neuronas en la neocorteza debajo del sitio de estimulación se despolaricen y descarguen un potencial de acción. Si se usa en la corteza motora primaria, produce actividad muscular denominada potencial motor evocado (MEP) que puede registrarse en la electromiografía.
Si se usa en la corteza occipital, el sujeto puede percibir ‘ fosfenos ‘ (destellos de luz). En la mayoría de las otras áreas de la corteza, no hay un efecto consciente, pero el comportamiento puede verse alterado (p. Ej., Un tiempo de reacción más lento en una tarea cognitiva) o pueden detectarse cambios en la actividad cerebral utilizando equipos de diagnóstico.
El TMS repetitivo produce efectos más duraderos que persisten más allá del período de estimulación. El rTMS puede aumentar o disminuir la excitabilidad del tracto corticoespinal dependiendo de la intensidad de la estimulación, la orientación de la bobina y la frecuencia. Se cree que el rTMS de baja frecuencia con una frecuencia de estímulo inferior a 1 Hz inhibe la activación cortical, mientras que se cree que una frecuencia de estímulo superior a 1 Hz, o alta frecuencia, lo provoca.
Aunque su mecanismo no está claro, se ha sugerido que se debe a un cambio en la eficacia sináptica relacionada con la potenciación a largo plazo (LTP) y la depresión a largo plazo (LTD).
Tipos de bobinas
La mayoría de los dispositivos usan una bobina con forma de figura ocho para entregar un campo magnético superficial que afecta a las neuronas más superficiales del cerebro. Las diferencias en el diseño de la bobina magnética deben considerarse al comparar resultados, con elementos importantes que incluyen el tipo de material, la geometría y las características específicas del pulso magnético asociado.
El material del núcleo puede ser un sustrato magnéticamente inerte (‘núcleo de aire’) o un material sólido ferromagnéticamente activo (‘núcleo sólido’). Los núcleos sólidos dan como resultado una transferencia más eficiente de energía eléctrica a un campo magnético y reducen la pérdida de energía al calor, por lo que se pueden operar con el mayor volumen de protocolos de terapia sin interrupción debido al sobrecalentamiento.
Variar la forma geométrica de la propia bobina puede causar variaciones en la focalidad, la forma y la profundidad de penetración. Las diferencias en el material de la bobina y su fuente de alimentación también afectan el ancho y la duración del pulso magnético.
Existen varios tipos diferentes de bobinas, cada una de las cuales produce diferentes campos magnéticos. La bobina redonda es la original utilizada en TMS. Más tarde, la bobina de la figura ocho (mariposa) se desarrolló para proporcionar un patrón de activación más focal en el cerebro, y la bobina de cuatro hojas para la estimulación focal de los nervios periféricos.
La bobina de doble cono se adapta más a la forma de la cabeza. El Hesed (núcleo H), la corona circular y las bobinas de doble cono permiten una penetración magnética más profunda que los 2 cm estándar. Pueden afectar áreas más profundas en la corteza motora y el cerebelo que controlan las piernas y el piso pélvico, por ejemplo, aunque la mayor profundidad tiene el costo de un pulso magnético menos enfocado.
Historia
Luigi Galvani (1737-1798) realizó una investigación sobre los efectos de la electricidad en el cuerpo a fines del siglo XVIII y sentó las bases para el campo de la electrofisiología. En la década de 1830, Michael Faraday (1791-1867) descubrió que una corriente eléctrica tenía un campo magnético correspondiente, y que cambiarlo podría inducir a su contraparte.
El trabajo para estimular directamente el cerebro humano con electricidad comenzó a fines de 1800, y en la década de 1930 los médicos italianos Cerletti y Bini habían desarrollado la terapia electroconvulsiva (TEC). La TEC se usó ampliamente para tratar enfermedades mentales y, en última instancia, se usó en exceso, ya que comenzó a verse como una panacea.
Esto llevó a una reacción violenta en la década de 1970.
En 1980, Merton y Morton utilizaron con éxito la estimulación eléctrica transcraneal (TES) para estimular la corteza motora. Sin embargo, este proceso fue muy incómodo, y posteriormente Anthony T. Barker comenzó a buscar una alternativa a TES. Comenzó a explorar el uso de campos magnéticos para alterar la señalización eléctrica dentro del cerebro, y los primeros dispositivos TMS estables se desarrollaron en 1985.
Originalmente fueron concebidos como dispositivos de diagnóstico e investigación, con evaluación de sus potencial terapéutico siendo un desarrollo posterior. Los dispositivos TMS aprobados por la FDA por primera vez en los Estados Unidos en octubre de 2008.
Investigación
El TMS ha demostrado potencial con afecciones neurológicas como la enfermedad de Alzheimer, esclerosis lateral amiotrófica, estados vegetativos persistentes, epilepsia, discapacidad relacionada con el accidente cerebrovascular, tinnitus, esclerosis múltiple, esquizofrenia, y lesión cerebral traumática.
Con la enfermedad de Parkinson, los primeros resultados sugieren que la estimulación de baja frecuencia puede tener un efecto sobre la discinesia asociada a la medicación, y que la estimulación de alta frecuencia mejora la función motora. Los protocolos de tratamiento más efectivos parecen involucrar la estimulación de alta frecuencia de la corteza motora, particularmente en el lado dominante, pero con resultados más variables para el tratamiento de la corteza prefrontal dorsolateral.
Es menos efectivo que la terapia electroconvulsiva para los síntomas motores, aunque ambos parecen tener utilidad.La estimulación cerebelosa también ha demostrado potencial para el tratamiento de la discinesia asociada a levodopa.
En psiquiatría, ha demostrado potencial con los trastornos de ansiedad, incluido el trastorno de pánico y el trastorno obsesivo compulsivo (TOC). Las áreas más prometedoras para el TOC parecen ser la corteza orbitofrontal y el área motora suplementaria. Los protocolos más antiguos que apuntaban a la corteza dorsal prefrontal tuvieron menos éxito.
También se ha estudiado con autismo, abuso de sustancias, adicción, ytrastorno de estrés postraumático (TEPT). Para el trastorno depresivo mayor resistente al tratamiento, el HF-rTMS de la corteza prefrontal dorsolateral izquierda (DLPFC) parece efectivo y el rTMS de baja frecuencia (LF) del DLPFC derecho tiene probable eficacia.
TMS también se puede utilizar para mapear la conectividad funcional entre el cerebelo y otras áreas del cerebro.
Estudio de cegamiento
Imitar la incomodidad física de rTMS con placebo para discernir su verdadero efecto es un tema desafiante en la investigación. Es difícil establecer un placebo convincente para TMS durante ensayos controlados en individuos conscientes debido al dolor de cuello, dolor de cabeza y espasmos en el cuero cabelludo o la cara superior asociados con la intervención.
Además, las manipulaciones de placebo pueden afectar el metabolismo del azúcar cerebral y los MEP, lo que puede confundir los resultados. Este problema se exacerba cuando se utilizan medidas subjetivas de mejora. Las respuestas al placebo en los ensayos de rTMS en la depresión mayor se asocian negativamente con la refractariedad al tratamiento.
Una revisión de 2011 encontró que la mayoría de los estudios no informaron cegamiento. En la minoría que lo hizo, los participantes en grupos de rTMS reales y falsos no fueron significativamente diferentes en su capacidad para adivinar correctamente su terapia, aunque hubo una tendencia para que los participantes en el grupo real adivinen más a menudo correctamente.
Limitaciones del modelo animal
La investigación de TMS en estudios con animales es limitada debido a su aprobación temprana de la FDA para la depresión resistente al tratamiento, lo que limita el desarrollo de bobinas magnéticas específicas para animales.
Sociedad y cultura
Aprobaciones regulatorias
Planificación de neurocirugía
Nexstim obtuvo la aprobación 510 (k) de la FDA para la evaluación de la corteza motora primaria para la planificación previa al procedimiento en diciembre de 2009 y para la planificación neuroquirúrgica en junio de 2011.
Depresión
En 2008, la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos autorizó el uso de rTMS como tratamiento para la depresión que no ha mejorado con otras medidas. Varios TMS profundos han recibido la aprobación de la FDA 510k para comercializar en adultos con trastornos depresivos mayores resistentes al tratamiento.
El Royal Australian and New Zealand College of Psychiatrists ha respaldado el rTMS para el trastorno depresivo mayor (MDD) resistente al tratamiento.
Migraña
El uso de TMS de pulso único fue aprobado por la FDA para el tratamiento de las migrañas en diciembre de 2013. Está aprobado como un dispositivo médico de Clase II bajo la » vía de novo «.
Otras áreas
En el Espacio Económico Europeo, varias versiones de bobinas H de Deep TMS tienen marcado CE para la enfermedad de Alzheimer, autismo, trastorno bipolar, epilepsia dolor crónico trastorno depresivo mayor Enfermedad de Parkinson, trastorno de estrés postraumático (TEPT), esquizofrenia (síntomas negativos) y para ayudar a dejar de fumar.
Una revisión encontró un beneficio tentativo para el mejoramiento cognitivo en personas sanas.
En agosto de 2018, la Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU. Autorizó el uso de TMS en el tratamiento del trastorno obsesivo compulsivo (TOC).
Cobertura
Estados Unidos
Seguro de salud comercial
En 2013, varios planes de seguro de salud comercial en los Estados Unidos, incluidos Anthem, Health Net y Blue Cross Blue Shield de Nebraska y de Rhode Island, cubrieron TMS para el tratamiento de la depresión por primera vez. En contraste, UnitedHealthcareemitió una política médica para TMS en 2013 que declaró que no hay pruebas suficientes de que el procedimiento sea beneficioso para los resultados de salud en pacientes con depresión.
UnitedHealthcare señaló que las preocupaciones metodológicas planteadas sobre la evidencia científica que estudia el TMS para la depresión incluyen un tamaño de muestra pequeño, la falta de una comparación simulada validada en estudios controlados aleatorios y usos variables de medidas de resultado.
Otros planes de seguros comerciales cuyas pólizas de cobertura médica de 2013 declararon que el papel de TMS en el tratamiento de la depresión y otros trastornos no se había establecido claramente o permaneció en investigación incluyeron Aetna, Cigna y Regence.
Medicare
Las políticas para la cobertura de Medicare varían entre las jurisdicciones locales dentro del sistema de Medicare, y la cobertura de Medicare para TMS ha variado entre las jurisdicciones y con el tiempo. Por ejemplo:
A principios de 2012 en Nueva Inglaterra, Medicare cubrió TMS por primera vez en los Estados Unidos. Sin embargo, esa jurisdicción más tarde decidió finalizar la cobertura después de octubre de 2013.
En agosto de 2012, la jurisdicción que cubría Arkansas, Louisiana, Mississippi, Colorado, Texas, Oklahoma y Nuevo México determinó que no había pruebas suficientes para cubrir el tratamiento, pero la misma jurisdicción determinó posteriormente que Medicare cubriría TMS para el tratamiento de depresión después de diciembre de 2013.
Reino Unido
El Instituto Nacional de Excelencia en Salud y Atención (NICE) del Reino Unido emite orientación al Servicio Nacional de Salud (NHS) en Inglaterra, Gales, Escocia e Irlanda del Norte. La guía de NICE no cubre si el NHS debe o no financiar un procedimiento. Los organismos locales del NHS ( fideicomisos de atención primaria y fideicomisos hospitalarios ) toman decisiones sobre la financiación después de considerar la efectividad clínica del procedimiento y si el procedimiento representa una buena relación calidad-precio para el NHS.
NICE evaluó TMS para la depresión severa (IPG 242) en 2007, y posteriormente consideró TMS para una nueva evaluación en enero de 2011, pero no cambió su evaluación. El Instituto encontró que TMS es seguro, pero no hay pruebas suficientes de su eficacia.
En enero de 2014, NICE informó los resultados de una evaluación de TMS para tratar y prevenir la migraña (IPG 477). NICE descubrió que el TMS a corto plazo es seguro, pero no hay pruebas suficientes para evaluar la seguridad para usos frecuentes y a largo plazo. Encontró que la evidencia sobre la eficacia de TMS para el tratamiento de la migraña es limitada en cantidad, que la evidencia para la prevención de la migraña es limitada tanto en calidad como en cantidad.
Posteriormente, en 2015, NICE aprobó el uso de TMS para el tratamiento de la depresión en el Reino Unido e IPG reemplazó a IPG. NICE dijo «La evidencia sobre la estimulación magnética transcraneal repetitiva para la depresión no muestra mayores preocupaciones de seguridad. La evidencia sobre su eficacia a corto plazo es adecuada, aunque la respuesta clínica es variable.
Se puede utilizar la estimulación magnética transcraneal repetitiva para la depresión con arreglos normales para el gobierno clínico y la auditoría «.
Costos
Una sola sesión de TMS para trastornos depresivos tiene un promedio de US $ 350. Un tratamiento completo puede costar entre US $ 6,000 y US $ 12,000, dependiendo de la cantidad de tratamientos.
Proveedores
Los fabricantes de los dispositivos incluyen BRAINSWAY, Deymed, MagVenture, Mag & More, Magstim, Nexstim, Neuronetics, Neurosoft. Los proveedores actuales del Reino Unido incluyen algunos Fideicomisos del NHS y un operador privado, Smart TMS.
Referencias
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Fuentes
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- Fuente: www.health.harvard.edu
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- Fuente: tmscenterofcolorado.com
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