La estimulación magnética transcraneal ( EMT ) es una forma no invasiva de estimulación cerebral en la que se utiliza un campo magnético cambiante para inducir una corriente eléctrica en un área específica del cerebro mediante inducción electromagnética . Un generador de impulsos eléctricos, o estimulador, está conectado a una bobina magnética conectada al cuero cabelludo. El estimulador genera una corriente eléctrica cambiante dentro de la bobina que crea un campo magnético variable, induciendo una corriente dentro de una región del propio cerebro. [1] : 3 [2]
La EMT ha demostrado 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] [11]
Los efectos adversos del TMS parecen raros e incluyen desmayos y convulsiones . [12] Otros problemas potenciales incluyen malestar, dolor, hipomanía , cambios cognitivos, pérdida de audición e inducción de corriente inadvertida en dispositivos implantados como marcapasos o desfibriladores . [12]
Usos médicos
Se coloca una bobina magnética en la cabeza del paciente. [13]
TMS no requiere cirugía ni implantación de electrodos.
Su uso puede ser diagnóstico y/o terapéutico. Los efectos varían según la frecuencia y la intensidad de los pulsos magnéticos, así como la duración del tratamiento, que dicta el número total de pulsos administrados. [14] Los tratamientos con EMT están aprobados por la FDA en los EE. UU. y por el NICE en el Reino Unido para el tratamiento de la depresión y son proporcionados predominantemente por clínicas privadas. EMT estimula el tejido cortical sin las sensaciones de dolor producidas en la estimulación eléctrica transcraneal . [15]
Diagnóstico
La TMS se puede utilizar clínicamente para medir la actividad y función de circuitos cerebrales específicos en humanos, más comúnmente con pulsos magnéticos únicos 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 daños relacionados con lesiones neurológicas pasadas o progresivas. [3] [16] [17] [18] La TMS tiene utilidad como instrumento de diagnóstico para la mielopatía , la esclerosis lateral amiotrófica y la esclerosis múltiple . [19]
Tratamiento
La EMT repetitiva de alta frecuencia (EMTr) se ha investigado como una posible opción de tratamiento con diversos grados de éxito en afecciones que incluyen [19] [20]
Aunque la EMT generalmente se considera segura, los riesgos de la EMTr terapéutica aumentan en comparación con la EMT de diagnóstico única o pareada. [21] Los efectos adversos generalmente aumentan con la estimulación de mayor frecuencia. [12]
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 inion y el nasion . [13] Luego, la bobina se conecta a un generador de impulsos, o estimulador, que suministra corriente eléctrica a la bobina. [2]
Física
TMS – bobinas de mariposa
TMS utiliza inducción electromagnética para generar una corriente eléctrica a través del cuero cabelludo y el cráneo . [24] [25] Una bobina de alambre encerrada en plástico se sostiene junto al cráneo y, cuando se activa, produce un campo magnético variable orientado ortogonalmente al plano de la bobina. Luego, el campo magnético cambiante induce una corriente eléctrica en el cerebro que activa las células nerviosas cercanas de una manera similar a una corriente aplicada superficialmente en la superficie cortical. [26]
El campo magnético tiene aproximadamente la misma fuerza que la resonancia magnética (MRI) y el pulso generalmente no llega a más de 5 centímetros dentro del cerebro, a menos que se utilice una bobina modificada y una técnica para una estimulación más profunda. [25]
La estimulación magnética transcraneal se logra descargando rápidamente corriente de un condensador grande en una bobina para producir campos magnéticos pulsados de entre 2 y 3 teslas de fuerza. [27] 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 campo eléctrico inducido dentro del tejido cerebral provoca un cambio en los potenciales transmembrana que resulta en la despolarización o hiperpolarización de las neuronas, haciendo que sean más o menos excitables, respectivamente. [27]
TMS generalmente estimula a una profundidad de 2 a 4 cm por debajo de la superficie, dependiendo de la bobina y la intensidad utilizada. En consecuencia, sólo las áreas superficiales del cerebro pueden verse afectadas. [28] La EMT profunda 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. La trayectoria de esta corriente puede ser difícil de modelar porque el cerebro tiene una forma irregular con una densidad interna y un contenido de agua variables, lo que da lugar a una intensidad y conducción del campo magnético no uniforme en todos sus tejidos. [29]
Frecuencia y duración
Los efectos de la TMS se pueden dividir según la frecuencia, duración e intensidad (amplitud) de la estimulación: [30]
La EMT de pulso único o emparejado hace que las neuronas en la neocorteza bajo el sitio de estimulación se despolaricen y descarguen un potencial de acción . Si se usa en la corteza motora primaria , produce una actividad muscular denominada potencial evocado motor (MEP) que puede registrarse en una electromiografía . Si se utilizan en la corteza occipital , el sujeto podría percibir ' fosfenos ' (destellos de luz). En la mayoría de las otras áreas de la corteza, no hay ningún efecto consciente, pero se puede alterar el comportamiento (p. ej., un tiempo de reacción más lento en una tarea cognitiva) o se pueden detectar cambios en la actividad cerebral utilizando equipos de diagnóstico. [31]
La EMT 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 la activación cortical, mientras que se cree que una frecuencia de estímulo superior a 1 Hz, o una frecuencia alta, la provoca. [32] 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 plasticidad similar a la depresión a largo plazo (plasticidad similar a LTD). [33] [34]
Tipos de bobina
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. [9] Las diferencias en el diseño de la bobina magnética se consideran al comparar los 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 en calor, por lo que pueden operarse con un mayor volumen de protocolos de terapia sin interrupción debido al sobrecalentamiento . Variar 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. [35]
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 bobina en forma de ocho (mariposa) 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. [36] Las bobinas Hesed (núcleo H), corona circular y doble cono permiten una activación más amplia y una penetración magnética más profunda. Se supone que impactan áreas más profundas en la corteza motora y el cerebelo que controlan las piernas y el suelo pélvico , por ejemplo, aunque el aumento de profundidad tiene el costo de un pulso magnético menos enfocado. [12]
Historia
Luigi Galvani (1737-1798) emprendió investigaciones sobre los efectos de la electricidad en el cuerpo a finales del siglo XVIII y sentó las bases del campo de la electrofisiología . [37] 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 su contraparte. [38]
Los trabajos para estimular directamente el cerebro humano con electricidad comenzaron a finales del siglo XIX, y en la década de 1930 los médicos italianos Cerletti y Bini habían desarrollado la terapia electroconvulsiva (TEC). [37] La TEC se utilizó ampliamente para tratar enfermedades mentales y, en última instancia, se usó en exceso, ya que comenzó a ser vista como una panacea . Esto provocó una reacción violenta en los años 1970. [37]
En 1980, Merton y Morton utilizaron con éxito la estimulación eléctrica transcraneal (TES) para estimular la corteza motora. Sin embargo, este proceso resultó muy incómodo y posteriormente Anthony T. Barker comenzó a buscar una alternativa a los TES. [39] 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. [37] [38] Originalmente fueron pensados como dispositivos de diagnóstico e investigación, con evaluación de su el potencial terapéutico es un desarrollo posterior. [37] [38] La FDA de los Estados Unidos aprobó por primera vez los dispositivos TMS en octubre de 2008. [37]
En el caso de 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. [46] [47] Los protocolos de tratamiento más eficaces parecen implicar la estimulación de alta frecuencia de la corteza motora , particularmente en el lado dominante, [48] pero con resultados más variables para el tratamiento de la corteza prefrontal dorsolateral . [49] Es menos eficaz que la terapia electroconvulsiva para los síntomas motores, aunque ambas parecen tener utilidad. [50] [51] [52] La estimulación cerebelosa también ha demostrado potencial para el tratamiento de la discinesia asociada a levodopa. [53]
TMS también se puede utilizar para mapear la conectividad funcional entre el cerebelo y otras áreas del cerebro. [61]
Un estudio sobre tratamientos alternativos para el Alzheimer realizado en la Clínica Wahrendorff en Alemania en 2021 [62] informó que el 84% de los participantes en el estudio experimentaron efectos positivos después de usar el tratamiento.
Bajo la supervisión del profesor Marc Ziegenbein, especialista en psiquiatría y psicoterapia, el estudio de 77 sujetos con enfermedad de Alzheimer de leve a moderada recibió frecuentes aplicaciones de estimulación magnética transcraneal y se observó durante un período de tiempo.
Las mejoras se encontraron principalmente en las áreas de orientación en el medio ambiente, concentración, bienestar general y satisfacción.
Estudio ciego
Imitar el malestar físico de la TMS con un placebo para discernir su verdadero efecto es un tema desafiante en la investigación. [4] [12] [63] [64] 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 parte superior de la cara asociados con la intervención. [4] [12] Además, las manipulaciones de placebo pueden afectar el metabolismo del azúcar en el cerebro y los MEP, lo que puede confundir los resultados. [65] Este problema se agrava cuando se utilizan medidas subjetivas de mejora. [12] Las respuestas al placebo en ensayos de rTMS en la depresión mayor se asocian negativamente con la refractariedad al tratamiento. [66]
Una revisión de 2011 encontró que la mayoría de los estudios no informaron sobre el desenmascaramiento . En la minoría que lo hizo, los participantes en los grupos de rTMS real y simulado 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. [67]
Los Institutos Nacionales de Salud estiman que los medicamentos para la depresión funcionan entre el 60 y el 70 por ciento de las personas que los toman. [71] [72] TMS está aprobado como dispositivo médico de Clase II según la " vía de novo ". [73] [74] Además, la Organización Mundial de la Salud informa que el número de personas que viven con depresión ha aumentado casi un 20 por ciento desde 2005. [75] En un estudio de 2012, se descubrió que la EMT mejora significativamente la depresión en el 58 por ciento de los pacientes. y proporcionar una remisión completa de los síntomas en el 37 por ciento de los pacientes. [76] En 2002, la Biblioteca Cochrane revisó ensayos controlados aleatorios que utilizaban TMS para tratar la depresión. La revisión no encontró diferencias entre la rTMS y la EMT simulada, excepto durante un período de 2 semanas después del tratamiento. [77] En 2018, la Biblioteca Cochrane presentó un plan para contactar a los autores sobre la actualización de la revisión de rTMS para la depresión. [78]
Trastorno obsesivo-compulsivo (TOC)
En agosto de 2018, la Administración de Medicamentos y Alimentos de Estados Unidos (FDA) autorizó el uso del TMS desarrollado por la empresa israelí Brainsway en el tratamiento del trastorno obsesivo-compulsivo (TOC). [79]
En 2020, la FDA estadounidense autorizó el uso del TMS desarrollado por la empresa estadounidense MagVenture Inc. en el tratamiento del TOC. [80]
En 2023, la FDA estadounidense autorizó el uso del TMS desarrollado por la empresa estadounidense Neuronetics Inc. en el tratamiento del TOC. [81]
NICE evaluó TMS para depresión severa (IPG 242) en 2007 y posteriormente consideró TMS para una reevaluación en enero de 2011, pero no cambió su evaluación. [89] El Instituto encontró que TMS es seguro, pero no hay evidencia suficiente de su eficacia. [89]
En enero de 2014, NICE informó los resultados de una evaluación de EMT para tratar y prevenir la migraña (IPG 477). NICE descubrió que la TMS a corto plazo es segura, pero no hay evidencia suficiente para evaluar la seguridad para usos frecuentes y a largo plazo. Encontró que la evidencia sobre la eficacia de la EMT para el tratamiento de la migraña es limitada en cantidad, y que la evidencia para la prevención de la migraña es limitada tanto en calidad como en cantidad. [90]
Posteriormente, en 2015, NICE aprobó el uso de TMS para el tratamiento de la depresión en el Reino Unido y IPG542 reemplazó a IPG242. [91] NICE dijo: "La evidencia sobre la estimulación magnética transcraneal repetitiva para la depresión no muestra problemas importantes 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 la gestión 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 Rhode Island , cubrieron TMS para el tratamiento de la depresión por primera vez. [92] [93] [94] [95] Por el contrario, UnitedHealthcare emitió una política médica para TMS en 2013 que afirmaba 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 la 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. [96] Otros planes de seguro comerciales cuyas pólizas de cobertura médica de 2013 establecían que el papel del TMS en el tratamiento de la depresión y otros trastornos no se había establecido claramente o seguía en investigación incluían a Aetna , Cigna y Regence . [97] [98] [99]
Estados Unidos: Medicare
Las políticas de cobertura de Medicare varían entre las jurisdicciones locales dentro del sistema de Medicare, [100] y la cobertura de Medicare para TMS ha variado entre jurisdicciones y con el tiempo. Por ejemplo:
A principios de 2012, en Nueva Inglaterra , Medicare cubrió TMS por primera vez en los Estados Unidos. [101] [102] [103] [104] Sin embargo, esa jurisdicción decidió posteriormente finalizar la cobertura después de octubre de 2013. [105]
En agosto de 2012, la jurisdicción que cubre Arkansas, Luisiana, Mississippi, Colorado, Texas, Oklahoma y Nuevo México determinó que no había pruebas suficientes para cubrir el tratamiento, [106] pero la misma jurisdicción determinó posteriormente que Medicare cubriría TMS para el tratamiento. de depresión después de diciembre de 2013. [107]
Posteriormente, [ ¿cuándo? ] algunas otras jurisdicciones de Medicare agregaron cobertura de Medicare para la depresión. [ cita necesaria ]
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