TRANSKRANİAL MANYETİK STİMULASYON

1. TRANSKRANİAL MANYETİK STİMULASYON • Prof.Dr Süheyla ÜNAL • İnönü Üniversitesi Tıp Fakültesi Psikiyatri AD

2. Tarihçe • Mesmer’den bu yana manyetik güçlerin insan davranışları üzerinde etkileri olduğu düşünülüyor. • 1790’da Galvani ve Volta kas-sinir dokusunun elektrikle uyarıldığını gösterdi. • 1831’de Faraday elektrik devresinden geçen elektrik akımının değişen bir manyetik alana neden olduğunu keşfetti.

3. Tarihçe • Bu keşfi takiben elektromanyetik indüksiyon ve transformatörler geliştirildi. • D’Arsonval 1886’da sinir sistemi çalışmalarında elektromanyetik yöntemlerin kullanılabileceğini tanımladı. Bir halka aracılığı ile baş bölgesine manyetik akım uyguladığındı kişide başdönmesi ve senkop ortaya çıkabileceğini bildirdi.

4. Tarihçe • Sylvanus P. Thompson 1910’da ilkel bir manyetik uyarıcı ile retinal ışık ve görsel imajlar oluşturdu. • 1954’de Penfield ve Jasper insanda beyin ameliyatı sırasında kortikal uyarımı gerçekleştirdi.

5. Tarihçe • Yine 1954’de Gualtierotti ve Paterson kafa derisinden motor korteksi uyararak karşı taraf ekstremitelerinde hareket oluşturdu. • 1965’de Bickford ve Fremming manyetik uyarım yöntemini geliştirdi. • 1980’de Merton ve Morton yüksek voltaj, düşük impedanslı elektrik uyarıcı ile bilinci açık hastalarda kafa derisi üzerinden uyarımla kortikal motor nöronların uyarılmasını sağladı.

6. Tarihçe • 1980’lerin başlarında hızla deşarj olabilen ve beyinde 1-2 Tesla gücünde manyetik alan oluşturan kapasitör gerçekleştirildi. • 1982’de Polson ve ark. İlk transkortikal uygulamayı yaptı. • 1985’de Transkranial Manyetik Stimulasyon Barker ve arkadaşları tarafından klinikte uygulandı. Barker‘ın tek uyaranlı TMSaracı nörologlar tarafından sinir ileti zamanını ölçmede kullanıldı.

7. Tarihçe • TMS’nin terapötik kullanımı 1990’larda saniyede 30 uyarım oluşturan rTMS (repetetive TMS)’nin yapımından sonra başladı.Wasserman ve ark (1995) ile Pascual-Leone ve ark (1996) rTMS’yi kullanarak sağlıklı insanlarda duygudurum değişikliği yapabildiğini gösterdi. Aynı gruplar daha sonra tedaviye dirençli depresyonda da olumlu etkileri olduğunu ileri sürdü.

8. Manyetik Alan-Elektrik Akımı İliskisi • 19. Yüzyılın sonlarında elektrisite ile manyetizm arasında bir ilişki olduğu görüldü. Faraday yasasına göre halka bobinden geçen elektrik akımı manyetik alan oluşturur.

9. Manyetik alanın özellikleri • Manyetik alanın büyüklüğü zaman içinde değişirse yakınındaki iletkende ikinci bir akımı indükler. Alanın değişim hızı indüklediği akımın büyüklüğünü belirler.

10. Manyetik Alan • Manyetik alan elektrik geçen sarmalın merkezinde sıfırdır, sarmalın altında ise maksimumdur. Halkadan uzaklaştıkça azalır. • Manyetik uyarım sarmalının kenarında da maksimum elektrik akımı oluşur (Elekromanyetik induksiyon).

11. Manyetik Uyarımın Etkisi • Halka şeklinde bir probdan verilen manyetik uyarım uygulandığı bölgede elektriksel bir alan oluşturur. Manyetik uyarım yeterli miktarda ve uygun yerde yapılırsa sinir dokusu depolarize olur ve aksiyon potansiyeli oluşur. • Bu süreç belirli bir yönde gelişir ve uyarının sıklığı ile bağlantılıdır. Yüksek frekanslı uyarım kortikal uyarılabilirliği arttırırken, düşük frekanslı uyarım ise azaltır.

12. Manyetik alanın gücü hızla azaldığı için TMS sadece beynin yüzeyini doğrudan uyarır.Beyinde oluşturulan manyetik alan 2-2.5 cm derinlikten sonra hızla azalır. Daha derin alanlardaki uyarımlar elektik uyarımlardır.Uyarı bağlantılı alanlara nöronal ileti aracılığı ile ulaştırılır.

13. TMS Cihazı • Manyetik uyarım cihazı bir güç jeneratörü, bir kapasitör ve kontrolu gerçekleştiren elektronik cihazlardan oluşur.

14. Kapasitor • 3000-8000 amp deşarj kapasitesine sahip yüksek voltaj kapasitorü elde tutulan halka çevresinde 2-3 Tesla gücünde 100-200 mikrosn süren bir manyetik alan oluşturur.

15. Halkalar • Dairesel bobinler kelebek biçiminde olanlara göre daha güçlü akım odağı yaratırlar.

16. Kelebek ya da sekiz biçiminde olanlarda maksimum akım iki halkanın kesiştiği alanlarda oluşur. Normal halkaların dörtte bir gücüne sahiptir. Repetitif TMS uygulamaları için uygundur. Stimulation

17. Elektrik alanın Sekli üç etkene baGlıdır: • Halkanın şekli • Halkanın kafatası üzerindeki lokalizasyonu ve oryantasyonu • Dokunun elektriksel iletkenliği

18. Halkanın sekli

19. Halkaların uygulamabölgeleri • Halka kafatasına teğetlemesine yerleştirilir. Hastalıkta etkilenmek istenen bölgeye göre yerleşim ayarlanır.Örn. Depresyonda prefrontal bölgeye uygulanır.

20. Etki mekanizması • TMS uygulamalarında uyarıcı halka kişinin başına tutulur ve kısa bir akım verilerek manyetik alan oluşturulur. Oluşan manyetik alan kafa derisi ve kafatasından azalmaksızın geçerek, sinir dokusunu uyarır. Beyinde nörotransmisyonu geçici olarak etkileyerek nöron hücresinin davranışını değiştirebilir. Nöronal plastisiteyi arttırabilir.

21. Etki mekanizması • TMS hedeflenen bir kortikal bölgenin işlevini geçici olarak durdurarak “gerçek beyin lezyonu” oluşturur. Bu özellik canlıda beyin işlevlerini araştırılmasına olanak sağlar. • Tek atımlık TMS invasive ve ağrılı olmayan, güvenli bir uygulamadır. Beyin korteksinin değişik bölümlerinin işlevleriniuyarabilir, inhibe edebilir. Uyarılabilirliliğin değerlendirilmesini sağlar.

22. Etki mekanizması • rTMS kortikal aktiviteyi arttırma ya da azaltma kapasitesi ilekortekste aşırı ya da az aktivite gösteren nöronların etkinliğini düzenleyebilir.5 Hz,’den yüksek rTMS arttırmakta, 1 Hz civarındaki bir uyarım isekortikal uyarılabilirliği azaltmaktadır. rTMS’nin kortikal uyarılabilirliği değiştirme kapasitesi psikiyatrik ve nörolojik hastalıkların tedavisinde kullanılmasına olanak tanımaktadır.

24. Kullanım alanları • TMS yaygın olarak santral motor ileti zamanını (CMCT) ölçmekte kullanılmaktadır. • TMS ile EMG’den kaydedilebilen motor yanıtlar elde edilmektedir. MEP latans ve amplitud ölçümü üst motor nöron yollarının bütünlüğünü ve membran eksitabilitesini değerlendirmede yararlıdır.

25. Tanı ve degerlendirme • Felcin prognozunu saptamada ve monitorize etmede kullanılabilir. Paretik taraftan motor uyarılma tepkisi iyi prognozu, tepkinin olmayışı ise kötü prognozu gösterir. • Manyetik uyarım duyusal sinir liflerini uyarmada kullanılarak SEPs yapılabilir.

26. Beyin arastırmaları • Manyetik uyarımın beyin işlevlerini aktif olarak etkilemesi fokal kortikal aktivite ile davranış arasındaki ilişkiyi incelemeyi kolaylaştırmaktadır. Verilen bir görev sırasında beyin bölgelerinde oluşan aktivitenin zamanlamasının saptanmasını, beyin bölgeleri arasındaki işlevsel bağlantıların haritalamasını sağlamakta, böylece nöropsikiyatrik hastalıkların patofizyolojisine ışık tutmaktadır.

27. fMRI-TMS islev görüntülemeleri Halka uygun lokalizasyona yerleştirildikten sonra uyarı gönderilmekte ve aynı anda görüntü alınmaktadır. İşlevsel beyin görüntüleme yöntemleri davranış ile beyin yapılarındaki aktivite arasındaki ilişkiyi göstermede kullanılmaktadır.

28. PET-fMRI-TMS islev görüntülemeleri • Sağ elde avuç-parmak hareketi yapılırken fMRI piki üzerine TMS gönderilirken PET görüntülemesi yapılmıştır.

29. TMS-uyarımlı EEG yanıtları aktivasyon haritaları a)Sol motor uyarıma yanıt b) Görme korteksi uyarımı yanıtları

30. Tedavide Uygulama alanları • Duygudurum bozuklukları • Şizofreni • Obsesif Kompulsif bozukluk • Tourettesendromu • Epilepsi • Parkinson hastalığı • Felç rehabilitasyonu

31. Duygudurum üzerine etkisi • Sağlıklı bireylerde sol prefrontal rTMS uygulamasının üzüntü duygusuna, sağ prefrontal rTMS uygulamasının mutluluk duygusuna yol açtığı gösterilmiştir. Duygulanımı modüle edici etkisi birçok çalışmada saptanmıştır.

32. Duygudurum bozukluklarında kullanımı • Psikotik olmayan depresif hastalarda 4 haftalık günlük rTMS uygulamasının etkinliği EKT’ye eşdeğer bulunmuştur. Psikotik depresyonda EKT üstünlüğünü korumuştur (Grunhaus ve ark 1998). • 2 haftalık sağ prefrontal hızlı rTMS uygulaması manik semptomları azaltmıştır (Grisaru ve ark1998). • Sağ DLPFK’in çok yavaş uyarımı (Klein ve ark 1999) ya da sol DLPF’nin hızlı uyarımı (Pascual-Leone ve ark 1996) antidepresan etki göstermektedir.

33. TMS’NİN ETKİLERİ • Anksiyete bozukluklarında (OKB, PTSB) sağ prefrontal rTMS uygulaması yararlı bulunmuştur. • Şizofrenide sol temporal korteksin yavaş rTMS’ı işitme varsanılarını azaltırken, sol DLPFC’nin hızlı uyarımı negatif belirtileri hafifçe düzeltmiştir.

34. Yan etkileri .Orta şiddette başağrısı (analjeziklere yanıt veren) .İşitme kaybı (kulak tıkacı ile önlenebilir) .rTMS ile epilepsi oluşumu (epilepsi öyküsü varsa dışlanır, epilepsi eşiğini düşüren ilaçlar kesilir, uyarım için güvenlik rehberi izlenir.) .Kısa ve orta süreli bellek zayıflığı ve duygudurum değişikliği yaratabilir.

35. Kortikal uyarım yöntemleri • ECT • TMS • DBS • VNS

36. Derin beyin stimulasyonu • Bu teknikte ince bir elektrot beynin içine sokulur ve uygun etki ortaya çıkıncaya kadar farklı derinlikte farklı akımlar uygulanır. • Nuttin ve ark OKB’de DBS elektrodları ile bilateral olarak internal kapsüle yüksek frekansta uyarım yaparak bu bölgeden bilgi akışını etkin olarak durdurduklarını ileri sürmüşlerdir. • Parkinson hastalığında subtalamik çekirdeğe yüksek frekansta uyarım yapılmaktadır.

38. Vagal sinir uyarımı (VNS) • 1992’de Zabara köpeklerde oluşturduğu deneysel epilepsideVNS’nin antikonvulsan etkinliğe sahip olduğunu gösterdi. Vagus otonom bir sinir olmasına rağmen epilepsinin motor ve otonomik komponentlerini kontrol etmekte ya da önlemektedir. • Epilepsi hastalarının epilepsi nöbetinden sonra duygudurumlarında iyileşme olduğu gözleminden yola çıkılarak tedaviye dirençli depresyonda VNS uygulanmış ve başarılı sonuçlar alınmıştır.