La estimulación magnética transcraneal ( EMT ) es una forma no invasiva de estimulación cerebral en la que se utiliza un campo magnético cambiante para provocar corriente eléctrica en un área específica del cerebro mediante 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 entonces una segunda inductancia de carga eléctrica invertida dentro del propio cerebro. [1] : 3 [2]
Estimulación magnética transcraneal | |
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Especialidad | Psiquiatría , neurología |
Malla | D050781 |
La EMT ha mostrado potencial diagnóstico y terapéutico en el sistema nervioso central con una amplia variedad de estados patológicos en neurología y salud mental , y la investigación aún está en desarrollo. [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10]
Los efectos adversos de la EMT son raros e incluyen desmayos y convulsiones . [11] Otros problemas potenciales incluyen malestar, dolor, hipomanía , cambios cognitivos, pérdida auditiva e inducción de corriente inadvertida en dispositivos implantados como marcapasos o desfibriladores . [11]
Usos médicos
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 de los pulsos magnéticos, así como la longitud del tren, lo que afecta el número total de pulsos dados. [13] Los tratamientos de TMS 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 proporcionados principalmente por clínicas privadas.
Diagnóstico
La TMS se puede usar clínicamente para medir la actividad y función de circuitos cerebrales específicos en humanos, más comúnmente con pulsos magnéticos individuales o emparejados. [3] 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 lesiones neurológicas pasadas o progresivas. [3] [14] [15] [16]
Tratamiento
La EMT repetitiva de alta frecuencia (EMTr) ha mostrado potencial diagnóstico y terapéutico con el sistema nervioso central en una variedad de estados patológicos, particularmente en los campos de la neurología y la salud mental . [3] [4] [5] [7] [8] [9] [10]
Efectos adversos
Aunque la EMT se considera generalmente segura, los riesgos de la EMTr terapéutica aumentan en comparación con la EMT de diagnóstico único o emparejado. [17] Los efectos adversos generalmente aumentan con la estimulación de mayor frecuencia. [11]
El mayor riesgo inmediato de TMS es el desmayo , aunque esto es poco común. Se han informado convulsiones , pero son raras. [11] [18] [19] Otros efectos adversos incluyen malestar a corto plazo, dolor, episodios breves de hipomanía , cambios cognitivos, pérdida de audición, memoria de trabajo deteriorada y la inducción de corrientes eléctricas en dispositivos implantados como marcapasos cardíacos . [11]
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 . [12] Luego, la bobina se conecta a un generador de impulsos, o estimulador, que suministra corriente eléctrica a la bobina. [2]
Física
TMS utiliza inducción electromagnética para generar una corriente eléctrica a través del cuero cabelludo y el cráneo . [20] [21] Una bobina de alambre envuelta en plástico se sostiene junto al cráneo y, cuando se activa, produce un campo magnético orientado ortogonalmente al plano de la bobina. Luego, el campo magnético puede dirigirse para inducir una corriente eléctrica invertida en el cerebro que activa las células nerviosas cercanas de una manera similar a una corriente aplicada superficialmente en la superficie cortical. [22]
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 use una bobina modificada y una técnica para una estimulación más profunda. [21]
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 descargando rápidamente la corriente de un condensador grande en una bobina para producir campos magnéticos pulsados entre 2 y 3 Tesla de fuerza. [23] Dirigir el pulso del campo magnético a un área específica del cerebro provoca una corriente eléctrica localizada que luego puede despolarizar o hiperpolarizar las neuronas en ese sitio. El flujo magnético generado por la corriente provoca su propio campo eléctrico, como lo explica 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, provocando que sean más o menos excitables, respectivamente. [23]
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 y contenido de agua variables, lo que conduce a una fuerza y conducción de campo magnético no uniforme a través de sus tejidos. [24]
Frecuencia y duración
Los efectos de la EMT se pueden dividir en función de la frecuencia, la duración y la intensidad (amplitud) de la estimulación: [25]
- La EMT de pulso único o pareado hace que las neuronas del neocórtex bajo el sitio de estimulación se despolaricen y descarguen un potencial de acción . Si se utiliza en la corteza motora primaria , produce una actividad muscular denominada potencial evocado motor (MEP) que se puede registrar en la electromiografía . Si se utiliza en la corteza occipital , el sujeto podría percibir los " fosfenos " (destellos de luz). En la mayoría de las otras áreas de la corteza, no hay un efecto consciente, pero el comportamiento puede alterarse (p. Ej., Tiempo de reacción más lento en una tarea cognitiva) o se pueden detectar cambios en la actividad cerebral utilizando equipo de diagnóstico. [26]
- La TMS repetitiva produce efectos más duraderos que persisten más allá del período de estimulación. La rTMS puede aumentar o disminuir la excitabilidad del tracto corticoespinal según la intensidad de la estimulación, la orientación de la bobina y la frecuencia. Se cree que la rTMS de baja frecuencia con una frecuencia de estímulo inferior a 1 Hz inhibe el disparo cortical, mientras que se cree que lo provoca una frecuencia de estímulo superior a 1 Hz, o alta frecuencia. [27] 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). [28]
Tipos de bobinas
La mayoría de los dispositivos utilizan una bobina con forma de ocho para generar un campo magnético poco profundo que afecta a las neuronas más superficiales del cerebro. [29] Deben tenerse en cuenta las diferencias en el diseño de la bobina magnética al comparar los resultados, con elementos importantes como 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 interrupciones debido al sobrecalentamiento . La variación de la forma geométrica de la propia bobina puede provocar 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. [30]
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, se desarrolló la espiral en forma de ocho (mariposa) para proporcionar un patrón de activación más focal en el cerebro, y la espiral 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. [31] El Hesed (núcleo en H), la corona circular y las bobinas de doble cono permiten una activación más generalizada y una penetración magnética más profunda. Se supone que impactan en áreas más profundas en la corteza motora y el cerebelo que controlan las piernas y el piso pélvico , por ejemplo, aunque el aumento de profundidad tiene el costo de un pulso magnético menos enfocado. [11]
Historia
Luigi Galvani (1737-1798) realizó una investigación sobre los efectos de la electricidad en el cuerpo a finales del siglo XVIII y sentó las bases del campo de la electrofisiología . [32] En la década de 1830, Michael Faraday (1791-1867) descubrió que una corriente eléctrica tenía un campo magnético correspondiente , y que cambiar uno podía inducir a su contraparte. [33]
El trabajo para estimular directamente el cerebro humano con electricidad comenzó a fines del siglo XIX y, en los años 30, los médicos italianos Cerletti y Bini habían desarrollado la terapia electroconvulsiva (TEC). [32] 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 (medicina) . Esto provocó una reacción violenta en la década de 1970. [32]
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 al TES. [34] 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. [32] [33] Originalmente fueron diseñados [¿ por quién? ] como dispositivos de diagnóstico e investigación, siendo la evaluación de su potencial terapéutico un desarrollo posterior. [32] [33] La FDA de los Estados Unidos aprobó por primera vez los dispositivos TMS en octubre de 2008. [32]
Investigar
La EMT ha mostrado potencial con afecciones neurológicas como la enfermedad de Alzheimer , [4] esclerosis lateral amiotrófica , [4] [35] estados vegetativos persistentes , [4] epilepsia , [4] [36] discapacidad relacionada con el accidente cerebrovascular , [4] [11] [15] [16] [37] [38] acúfenos , [4] [39] esclerosis múltiple , [4] esquizofrenia , [4] [10] y lesión cerebral traumática . [40]
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. [41] Los protocolos de tratamiento más efectivos parecen involucrar la estimulación de alta frecuencia de la corteza motora , particularmente en el lado dominante, [42] pero con resultados más variables para el tratamiento de la corteza prefrontal dorsolateral . [43] Es menos eficaz que la terapia electroconvulsiva para los síntomas motores, aunque ambos parecen tener utilidad. [44] [45] [46] La estimulación cerebelosa también ha mostrado potencial para el tratamiento de la discinesia asociada a la levodopa. [47]
En psiquiatría , ha mostrado potencial con los trastornos de ansiedad , incluido el trastorno de pánico [48] y el trastorno obsesivo-compulsivo (TOC). [4] Las áreas más prometedoras para el TOC parecen ser la corteza orbitofrontal y el área motora suplementaria . [49] Los protocolos más antiguos que tenían como objetivo la corteza dorsal prefrontal tuvieron menos éxito. [50] También se ha estudiado con autismo , [51] abuso de sustancias , [4] adicción , [4] [52] y trastorno de estrés postraumático (TEPT). [4] Para el trastorno depresivo mayor resistente al tratamiento , la rTMS de alta frecuencia (HF) de la corteza prefrontal dorsolateral izquierda (DLPFC) parece efectiva y la rTMS de baja frecuencia (LF) de la DLPFC derecha tiene probable eficacia. [4] [5] [7] [8] [9] La investigación sobre la eficacia de la rTMS en la depresión no resistente al tratamiento es limitada. [53]
TMS también se puede utilizar para mapear la conectividad funcional entre el cerebelo y otras áreas del cerebro. [54]
Estudio de cegamiento
Imitar la incomodidad física de la rTMS con placebo para discernir su verdadero efecto es un tema desafiante en la investigación. [4] [11] [55] [56] Es difícil establecer un placebo convincente para la EMT durante los ensayos controlados en individuos conscientes debido al dolor de cuello, dolor de cabeza y espasmos en el cuero cabelludo o la parte superior de la cara asociados con la intervención. [4] [11] Además, las manipulaciones de placebo pueden afectar el metabolismo del azúcar cerebral y los MEP, lo que puede confundir los resultados. [57] Este problema se agrava cuando se utilizan medidas subjetivas de mejora. [11] Las respuestas al placebo en los ensayos de rTMS en la depresión mayor se asocian negativamente con la refractariedad al tratamiento. [58]
Una revisión de 2011 encontró que la mayoría de los estudios no informaron el desenmascaramiento . En la minoría que lo hizo, los participantes en los grupos de rTMS real y simulada no fueron significativamente diferentes en su capacidad para adivinar correctamente su terapia, aunque hubo una tendencia entre los participantes del grupo real a adivinar correctamente con mayor frecuencia. [59]
Limitaciones del modelo animal
La investigación de TMS en estudios con animales es limitada debido a su aprobación inicial de la Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU. Para la depresión resistente al tratamiento, lo que limita el desarrollo de bobinas magnéticas específicas para animales. [60]
Tratamientos para el público en general
Aprobaciones regulatorias
Planificación de neurocirugía
Nexstim obtuvo la aprobación de la Sección 510 (k) de la Ley Federal de Alimentos, Medicamentos y Cosméticos de los Estados Unidos para la evaluación de la corteza motora primaria para la planificación previa al procedimiento en diciembre de 2009 [61] y para la planificación neuroquirúrgica en junio de 2011. [62]
Depresión
En 2008, la Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU . Autorizó el uso de rTMS como tratamiento para la depresión que no ha mejorado con otras medidas. [63] [64] Varios TMS profundos han recibido la autorización de comercialización de la FDA 510k para su uso en adultos con trastornos depresivos mayores resistentes al tratamiento. [65] [66] [67] [68] [69] El Real Colegio de Psiquiatras de Australia y Nueva Zelanda ha respaldado la EMTr para el trastorno depresivo mayor resistente al tratamiento (TDM). [70]
Migraña
El uso de TMS de pulso único fue aprobado por la FDA para el tratamiento de las migrañas en diciembre de 2013. [71] Está aprobado como un dispositivo médico de Clase II bajo la " vía de novo ". [72] [73]
Otras áreas neurológicas
En el Espacio Económico Europeo , varias versiones de las bobinas H de Deep TMS tienen la marca CE para la enfermedad de Alzheimer , [74] autismo , [74] trastorno bipolar , [75] epilepsia , [76] dolor crónico, [75] trastorno depresivo mayor , [75] Enfermedad de Parkinson , [42] [77] trastorno por estrés postraumático (TEPT), [75] esquizofrenia (síntomas negativos) [75] y para ayudar a dejar de fumar. [74] Una revisión encontró un beneficio tentativo para la mejora cognitiva en personas sanas. [78]
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) . [79]
Cobertura por servicios de salud y aseguradoras
Reino Unido
El Instituto Nacional para la Excelencia en la Salud y la Atención (NICE) del Reino Unido emite una guía para el Servicio Nacional de Salud (NHS) en Inglaterra, Gales, Escocia e Irlanda del Norte (Reino Unido). La guía NICE no cubre si el NHS debe financiar un procedimiento o no. Los organismos locales del NHS ( fideicomisos de atención primaria y fideicomisos hospitalarios ) toman decisiones sobre la financiación después de considerar la eficacia clínica del procedimiento y si el procedimiento representa una buena relación calidad-precio para el NHS. [80]
NICE evaluó la TMS para la depresión severa (IPG 242) en 2007, y posteriormente consideró la TMS para una reevaluación en enero de 2011, pero no cambió su evaluación. [81] El Instituto encontró que TMS es seguro, pero no hay evidencia suficiente de su eficacia. [81]
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 la 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. [82]
Posteriormente, en 2015, NICE aprobó el uso de TMS para el tratamiento de la depresión en el Reino Unido e IPG542 reemplazó a IPG242. [83] NICE dijo: "La evidencia sobre la estimulación magnética transcraneal repetitiva para la depresión no muestra problemas de seguridad importantes. 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 los arreglos normales para la gobernanza clínica y la auditoría ".
Estados Unidos: seguro médico comercial
En 2013, varios planes de seguro médico comerciales 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. [84] [85] [86] [87] En contraste, UnitedHealthcare emitió una política médica para TMS en 2013 que declaró que no hay evidencia suficiente 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 la EMT para la depresión incluyen un tamaño de muestra pequeño, la falta de una comparación simulada validada en estudios controlados aleatorios y los usos variables de las medidas de resultado. [88] Otros planes de seguros comerciales cuyas pólizas de cobertura médica de 2013 indicaron que el papel de TMS en el tratamiento de la depresión y otros trastornos no se había establecido claramente o seguía siendo en fase de investigación incluyeron Aetna , Cigna y Regence . [89] [90] [91]
Estados Unidos: Medicare
Las políticas para la cobertura de Medicare varían entre las jurisdicciones locales dentro del sistema de Medicare, [92] 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. [93] [94] [95] [96] Sin embargo, esa jurisdicción decidió posteriormente finalizar la cobertura después de octubre de 2013. [97]
- En agosto de 2012, la jurisdicción que cubre Arkansas, Louisiana, Mississippi, Colorado, Texas, Oklahoma y Nuevo México determinó que no había pruebas suficientes para cubrir el tratamiento, [98] pero la misma jurisdicción determinó posteriormente que Medicare cubriría el TMS para el tratamiento. de depresión después de diciembre de 2013. [99]
- Posteriormente, [ ¿cuándo? ] algunas otras jurisdicciones de Medicare agregaron cobertura de Medicare para la depresión. [ cita requerida ]
Costos
En los EE. UU. En 2009, una sola sesión de TMS para trastornos depresivos promedió 350 dólares estadounidenses. Un curso completo de tratamiento podría costar entre US $ 6.000 y US $ 12.000, dependiendo del número de tratamientos. [100] [27]
Proveedores
Los fabricantes de dispositivos TMS incluyen [ ¿cuándo? ] BRAINSWAY , Deymed, MagVenture, Mag & More, Magstim, Nexstim , Neuronetics , Neurosoft y NeuroStar . [ cita requerida ]
Actual [ ¿cuándo? ] los proveedores de tratamiento en el Reino Unido incluyen algunos NHS Trusts y un operador privado, Smart TMS. En Chipre, la rTMS de Chipre proporciona tratamientos aprobados por la FDA para la depresión y el TOC [101] Además, la Universidad Tecnológica de Chipre utiliza la rTMS en la investigación. [102]
Ver también
- Mapeo de estimulación cortical
- Estimulación de electroterapia craneal
- Estimulación eléctrica del cerebro
- Terapia electroconvulsiva
- Estimulación magnética de campo bajo
- Estimulación cerebelosa no invasiva
- Estimulación transcraneal con corriente alterna
- Estimulación transcraneal de corriente continua
- Estimulación de ruido aleatorio transcraneal
enlaces externos
- Sociedad Clínica de TMS (con sede en los Estados Unidos)
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- Tartamudeo provocado por estimulación magnética transcraneal (video)
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