การกระตุ้นด้วยแม่เหล็กผ่านกะโหลกศีรษะของสมอง

วิธีการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กผ่านกะโหลกศีรษะ (Transcranial Magnetic stimulation: TMS) เป็นวิธีการที่ใช้การกระตุ้นเนื้อเยื่อประสาทโดยใช้สนามแม่เหล็กสลับกัน การกระตุ้นด้วยแม่เหล็กผ่านกะโหลกศีรษะช่วยให้สามารถประเมินสถานะของระบบมอเตอร์ที่นำไฟฟ้าของสมอง เส้นทางมอเตอร์คอร์ติโคสไปนัล และส่วนใกล้เคียงของเส้นประสาท ความสามารถในการกระตุ้นของโครงสร้างเส้นประสาทที่เกี่ยวข้องด้วยค่าเกณฑ์การกระตุ้นด้วยแม่เหล็กที่จำเป็นต่อการหดตัวของกล้ามเนื้อ วิธีการนี้รวมถึงการวิเคราะห์การตอบสนองของมอเตอร์และการกำหนดความแตกต่างของเวลาการนำไฟฟ้าระหว่างบริเวณที่ได้รับการกระตุ้น ตั้งแต่คอร์เทกซ์ไปจนถึงรากเอวหรือคอ (เวลาการนำไฟฟ้าส่วนกลาง)

ตัวบ่งชี้สำหรับขั้นตอน

การกระตุ้นด้วยแม่เหล็กของเส้นประสาทส่วนปลายและสมอง ช่วยให้สามารถติดตามสถานะของระบบสั่งการของสมองได้ และประเมินระดับการมีส่วนร่วมในกระบวนการทางพยาธิวิทยาของเส้นทางสั่งการมอเตอร์ของคอร์ติโคสไปนัลและส่วนต่างๆ ของแอกซอนมอเตอร์ส่วนปลาย รวมทั้งรากมอเตอร์ของไขสันหลัง ได้ในเชิง ปริมาณ

ลักษณะของการรบกวนกระบวนการนำการกระตุ้นผ่านโครงสร้างส่วนกลางของสมองและไขสันหลังนั้นไม่จำเพาะเจาะจง การเปลี่ยนแปลงที่คล้ายคลึงกันนี้พบได้ในพยาธิวิทยารูปแบบต่างๆ การรบกวนเหล่านี้รวมถึงการเพิ่มขึ้นของเวลาแฝงของศักยภาพที่กระตุ้น การลดลงของแอมพลิจูดหรือไม่มีการตอบสนองต่อการกระตุ้นของโซนมอเตอร์ของคอ ร์เทกซ์ สมองการกระจายตัวของโซนนี้ รวมถึงการรวมกันต่างๆ ของโซนเหล่านี้

การยืดเวลาการนำสัญญาณของศูนย์กลางประสาทสังเกตได้ในภาวะสูญเสียไมอีลิน ความเสื่อมของทางเดินคอร์ติโคสไปนัลอันเนื่องมาจากพยาธิสภาพของเซลล์ประสาทสั่งการหรือโรคทางพันธุกรรม โรคของหลอดเลือดสมอง ก้อนเนื้อในสมอง และการกดทับของไขสันหลังจากหมอนรองกระดูก

ดังนั้น ข้อบ่งชี้ในการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กผ่านกะโหลกศีรษะจึงถือเป็นกลุ่มอาการพีระมิดที่มีสาเหตุใดๆ ก็ได้ ในทางปฏิบัติ การกระตุ้นด้วยแม่เหล็กผ่านกะโหลกศีรษะมักใช้กับโรคที่ทำลายไมอีลินต่างๆ ของระบบประสาทส่วนกลาง (โดยเฉพาะโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง ) โรคเสื่อมที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม โรคหลอดเลือดเนื้องอกในไขสันหลังและสมอง

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

เทคนิค การกระตุ้นด้วยแม่เหล็กผ่านกะโหลกศีรษะ

ผู้ป่วยอยู่ในท่านั่ง ศักย์ไฟฟ้าของมอเตอร์ที่กระตุ้นในระหว่างการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กจะถูกบันทึกโดยใช้ขั้วไฟฟ้าที่ผิวซึ่งวางอยู่บนบริเวณจุดมอเตอร์ของกล้ามเนื้อของแขนและขาส่วนบนและส่วนล่างในลักษณะมาตรฐาน ซึ่งคล้ายกับขั้นตอนที่ยอมรับกันโดยทั่วไปในการบันทึกการตอบสนอง M ในระหว่างการกระตุ้นด้วยไฟฟ้ากล้ามเนื้อ ขดลวดแม่เหล็กที่มีโครงร่างหลักสองแบบใช้เป็นอิเล็กโทรดกระตุ้น: รูปวงแหวนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน และรูปร่างเป็นเลข 8 ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า "ขดลวดผีเสื้อ" การกระตุ้นด้วยแม่เหล็กเป็นขั้นตอนที่ค่อนข้างไม่เจ็บปวด เนื่องจากการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กไม่เกินเกณฑ์ความเจ็บปวด

ศักย์ไฟฟ้าที่บันทึกได้ระหว่างการกระตุ้นเปลือกสมองจะแตกต่างกันไปตามระยะเวลาแฝง แอมพลิจูด และรูปร่างของเส้นโค้งที่บันทึกได้ เมื่อศึกษาคนสุขภาพดี จะสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงของศักย์ไฟฟ้าของกล้ามเนื้อที่กระตุ้นในระหว่างการกระตุ้นด้วยแม่เหล็ก ซึ่งเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์การกระตุ้น (ความเข้มของสนามแม่เหล็ก ตำแหน่งของขดลวด) และขึ้นอยู่กับสถานะของกล้ามเนื้อที่กำลังศึกษา (การคลายตัว การหดตัว และกิจกรรมกล้ามเนื้อตามความสมัครใจเล็กน้อย)

การกระตุ้นด้วยแม่เหล็กผ่านกะโหลกศีรษะทำให้สามารถตอบสนองต่อการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อของมนุษย์ได้แทบทุกชนิด โดยการลบเวลาแฝงของการก่อตัวของการตอบสนองการเคลื่อนไหวระหว่างการกระตุ้นการแสดงภาพของคอร์เทกซ์ของกล้ามเนื้อและจุดออกของรากประสาทที่เกี่ยวข้องในบริเวณส่วนคอหรือส่วนเอวของไขสันหลัง เราสามารถกำหนดเวลาที่แรงกระตุ้นผ่านจากคอร์เทกซ์ไปยังรากประสาทส่วนเอวหรือส่วนคอ (กล่าวคือ เวลาการนำสัญญาณจากส่วนกลาง) เทคนิคนี้ยังช่วยให้สามารถกำหนดความสามารถในการกระตุ้นของโครงสร้างเส้นประสาทที่เกี่ยวข้องได้ด้วยค่าเกณฑ์การกระตุ้นด้วยแม่เหล็กที่จำเป็นเพื่อให้เกิดการหดตัวของกล้ามเนื้อ การลงทะเบียนการตอบสนองการเคลื่อนไหวที่กระตุ้นจะดำเนินการหลายครั้ง และเลือกการตอบสนองที่มีแอมพลิจูดสูงสุด รูปร่างที่ถูกต้อง และเวลาแฝงต่ำสุด

การคัดค้านขั้นตอน

การกระตุ้นด้วยแม่เหล็กผ่านกะโหลกศีรษะมีข้อห้ามในกรณีที่มีเครื่องกระตุ้นหัวใจ หากสงสัยว่าหลอดเลือดสมองโป่งพองในระหว่างตั้งครรภ์ ควรใช้ด้วยความระมัดระวังในผู้ป่วยโรคลมบ้าหมูเนื่องจากอาจทำให้เกิดอาการกำเริบได้

[ 4 ], [ 5 ]

สมรรถนะปกติ

เมื่อทำการกระตุ้นแม่เหล็กผ่านกะโหลกศีรษะ จะมีการวิเคราะห์พารามิเตอร์ต่อไปนี้

• ความล่าช้าของการตอบสนองของมอเตอร์ที่ถูกกระตุ้น
• ความหน่วงของคลื่น F (เมื่อคำนวณความหน่วงของรากประสาท)
• ความกว้างของการตอบสนองของมอเตอร์ที่ถูกกระตุ้น
• เวลาของกิจกรรมกลาง
• ความล่าช้าของรากประสาท
• เกณฑ์ในการกระตุ้นการตอบสนองของมอเตอร์
• ความไวของโครงสร้างที่ศึกษาต่อการกระตุ้นด้วยแม่เหล็ก

การยืดเวลาการนำสัญญาณจากส่วนกลางออกให้นานที่สุดพบได้ในโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง ในกรณีที่มีกล้ามเนื้ออ่อนแรงจะพบการเปลี่ยนแปลงในพารามิเตอร์ของศักยภาพการเคลื่อนไหวที่กระตุ้น และการเพิ่มขึ้นของเกณฑ์สำหรับการกระตุ้นการตอบสนองของการเคลื่อนไหวในผู้ป่วยโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็งทุกราย

ในผู้ป่วย ALS ยังตรวจพบการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในสถานะการทำงานของระบบมอเตอร์ด้วย ในกรณีส่วนใหญ่ ความไวต่อสิ่งกระตุ้นแม่เหล็กจะลดลง เกณฑ์สำหรับการกระตุ้นการตอบสนองของมอเตอร์จะเพิ่มขึ้น และเวลาการนำสัญญาณของศูนย์กลางจะเพิ่มขึ้น (แต่ในระดับที่น้อยกว่าในโรคเส้นโลหิตแข็ง)

ในโรคไขสันหลังอักเสบ ผู้ป่วยทุกรายมีระดับการกระตุ้นผ่านกะโหลกศีรษะที่เพิ่มขึ้น ความผิดปกติที่สังเกตได้นั้นเด่นชัดเป็นพิเศษเมื่อมีส่วนประกอบของอาการเกร็งอย่างรุนแรง ในผู้ป่วยที่มีภาวะเสื่อมของสไปโนซีรีเบลลัม ซึ่งมีอาการทางคลินิกคืออาการอะแท็กเซียและอาการเกร็ง พบว่ามีความไวของโครงสร้างเปลือกสมองต่อการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กลดลง การตอบสนองขณะพักผ่อนมักไม่เกิดขึ้นแม้จะมีสิ่งกระตุ้นสูงสุด

เมื่อตรวจผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง จะสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงของเวลาการนำสัญญาณของระบบประสาทส่วนกลางทั้งหมด ตั้งแต่ปกติจนถึงความล่าช้าในการตอบสนอง 20 มิลลิวินาทีและไม่มีศักยภาพเลย การไม่มีการตอบสนองหรือแอมพลิจูดที่ลดลงถือเป็นปัจจัยที่มีแนวโน้มไม่ดี ในขณะที่การตอบสนองที่บันทึกไว้ แม้ว่าจะล่าช้า ในช่วงเริ่มต้นหลังจากโรคหลอดเลือดสมองบ่งชี้ถึงความเป็นไปได้ในการฟื้นฟูการทำงาน

การกระตุ้นด้วยแม่เหล็กผ่านกะโหลกศีรษะถูกนำมาใช้ในการวินิจฉัยการกดทับรากประสาทไขสันหลังอย่างประสบความสำเร็จ ในกรณีนี้ จะตรวจพบความไม่สมมาตรของเวลาการนำสัญญาณจากส่วนกลางมากกว่า 1 มิลลิวินาที วิธี "การหน่วงเวลาของรากประสาท" มีประโยชน์มากยิ่งขึ้นในการวินิจฉัยโรครากประสาทอักเสบ

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]