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01. Die Grundlagen von TMS verstehen

Veröffentlicht am 1. April 2024 Ablaufdatum der Zertifizierung: 1. April 2027 DOI: 10.64239/PI-DE-VL7701

Simon Kung, M.D.

Associate Professor of Psychiatry - Mayo Clinic Department of Psychiatry and Psychology, Minnesota

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Folien und Transkript

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Guten Tag, meine Damen und Herren. Ich bin Dr. Simon Kung, Professor für Psychiatrie an der Mayo Clinic in Rochester, Minnesota. Zudem bin ich Medizinischer Direktor für klinische TMS, Ko-Direktor des Ketamin-Programms und Medizinischer Direktor unserer stationären Einheit für affektive Störungen. Heute werde ich über die transkranielle Magnetstimulation sprechen.

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Ich möchte auf einige Hintergründe und technische Aspekte der TMS eingehen.TMS ist eine nichtinvasive Form der Hirnstimulation. Das zugrunde liegende Prinzip beruht auf dem Faraday’schen Gesetz: Ein elektrischer Wechselstrom erzeugt ein Magnetfeld, und dieses Magnetfeld erzeugt wiederum einen weiteren elektrischen Strom.

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Wenn wir dieses Gerät also über der Kopfhaut platzieren, entsteht ein elektrisches Feld im Hirnkortex, und dieses depolarisiert die Neurone. So werden die Neurone des Gehirns tatsächlich stimuliert. Das Endergebnis ist eine elektrische, keine magnetische Stimulation.

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Das erste TMS-Gerät wurde 1985 von dem Neurologen Dr. Anthony Barker entwickelt, um periphere Nerven zu untersuchen. Psychiater begannen, mit repetitiver TMS zu experimentieren, um länger anhaltende Effekte zu erzielen. In den 1990er-Jahren setzte Dr. Mark George am NIMH TMS bei Depression ein. So nahm die Entwicklung in den USA ihren Anfang. Bevor die TMS in den USA für die Depression zugelassen wurde, war sie bereits weltweit im Einsatz – in Australien, Neuseeland, Kanada und Europa. Beachten Sie: Wenn wir im psychiatrischen Kontext von TMS sprechen, meinen wir häufig rTMS, also repetitive TMS; wir sagen der Einfachheit halber jedoch nur TMS.

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Wo stimulieren wir also, wenn wir TMS einsetzen? Das hängt vom Behandlungsziel ab. Bei der Depression ist es der linke dorsolaterale präfrontale Kortex, dargestellt auf der ersten Abbildung links auf der Folie. Betrachtet man das Gehirn von oben unter Verwendung des EEG-10-20-Systems, entspricht dies der Position F3. Mitunter wird für eine bilaterale Stimulation zusätzlich der rechte dorsolaterale präfrontale Kortex, also F4, herangezogen. Bei der Zwangsstörung wurden verschiedene Areale erprobt; die von der FDA zugelassene Position ist der dorsomediale präfrontale Kortex. TMS wird zum Teil auch bei Schmerzen eingesetzt; dabei wird der Motorkortex stimuliert.

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Betrachtet man das Stimulationsfeld der TMS, so verfügen die meisten TMS-Geräte über eine Magnetfeldstärke von etwa 1,5 Tesla – vergleichbar mit einigen älteren MRT-Geräten. Auf der Abbildung kennzeichnet der rote Punkt das Areal, in dem eine Spule die stärkste Wirkung entfalten dürfte. Die Größe entspricht etwa der einer 25-Cent-Münze (Quarter). Es besteht ein Zielkonflikt zwischen der Enge und der Tiefe des stimulierbaren Areals: Je tiefer stimuliert wird, desto größer wird das erfasste Areal. Die Eindringtiefe der Standard-TMS beträgt etwa 3 cm. Die Deep TMS kann etwa 5 bis 6 cm tief eindringen.

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Es gibt zahlreiche TMS-Parameter und -Begriffe. Ein Begriff ist die motorische Schwelle: die Energiemenge, die erforderlich ist, um in mehr als 50 % der Fälle eine Muskelaktivierung auszulösen. Wenn wir also insgesamt 10 Impulse mit einem bestimmten Energieniveau und mehreren Sekunden Abstand abgeben, sollten wir nach mindestens fünf dieser Impulse eine Muskelbewegung beobachten. Dieses Energieniveau lässt sich als Intensität der Stimulation verstehen. Die Lokalisation der motorischen Schwelle ist die Stelle, an der wir die Spule platzieren. Ein weiterer TMS-Parameter ist die Frequenz, also wie schnell das Gerät klickt.

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Die weiteren TMS-Parameter betreffen die Anzahl der Impulse, die pro Behandlungssitzung abgegeben werden, sowie die Anzahl der durchzuführenden Behandlungssitzungen.

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Wir stimulieren den Daumenmuskel, den Musculus abductor pollicis brevis – er kontrahiert sich.Sie hören ein Klicken und unmittelbar danach sehen Sie, wie sich der Daumen kontrahiert. Diese Bewegung zeigt uns, dass wir die Magnetspule über dem motorischen Kortex platziert haben, näher an der Insula, und das hilft dabei abzuschätzen, wo sich der dorsolaterale präfrontale Kortex befindet.

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Nachdem wir die Lokalisation für die motorische Schwelle bestimmt haben, ermitteln wir nun, welche Energie erforderlich ist. Der Patient entspannt die Hand, und wir lassen das Gerät abwechselnd stärkere und schwächere Impulse abgeben, um zu ermitteln, wie viel nötig ist, um eine Bewegung der Hand auszulösen. Sie hören ein Klicken und beobachten dann, ob eine Bewegung auftritt.

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Das TMS-Gerät durchläuft einen Algorithmus, um die motorische Schwelle zu berechnen. Beachten Sie, dass der Behandlungsort nicht mit der Stelle übereinstimmt, an der wir die motorische Schwelle bestimmen, denn während der Behandlung sollen keine Handbewegungen auftreten. Bei Depression beträgt die Standardstimulation 120 % der motorischen Schwelle. In der Literatur finden sich zahlreiche ältere TMS-Studien, in denen weniger als 120 % der motorischen Schwelle verwendet wurden.

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In der klinischen Praxis werden Frequenzen von 1 Hz, 10 Hz und 20 Hz eingesetzt. Alles über 3 Hz gilt als schnelle Stimulation und wirkt exzitatorisch. Alles unter 3 Hz gilt als langsame TMS und wirkt inhibitorisch.

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Die Standard-TMS besteht aus 4 Sekunden TMS mit 10 Hz, gefolgt von einer langen Pause von 11 bis 26 Sekunden und anschließend einer weiteren 4-sekündigen Stimulation. Dieses Muster aus einer Serie von Stimulationen – einem sogenannten Train – gefolgt von einer Pause wird als intermittierende Stimulation bezeichnet. Hören wir uns die Audioaufnahme an. Eine Innovation im Bereich der TMS ist die Theta-Burst-Stimulation, die ein natürlicheres Muster der Hirnaktivität nachzuahmen versucht, um eine länger anhaltende Wirkung auf das Gehirn zu erzielen. Die Idee zur TBS entstand aus Beobachtungen der hippocampalen Hirnaktivität von Ratten während des Explorationsverhaltens. Im Jahr 2005 wurde sie erstmals beim Menschen erprobt. Die TBS besteht aus einem 3-Puls-Burst mit 50 Hz alle 200 ms und wird in einem Muster aus 2-sekündigen Stimulationen und 8-sekündigen Pausen angewendet. Hören wir uns die Audioaufnahme an.

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Bei der Depression gelten 20 bis 30 Behandlungen von Montag bis Freitag als Standard, ergänzt um sechs weitere ausschleichende Behandlungen jeden zweiten Tag oder in Abständen von wenigen Tagen im Anschluss an die Akutserie von 30 Behandlungen. Ältere Studien verwendeten eine andere Anzahl von Pulsen und Sitzungen. Wenn sich Patientinnen und Patienten bereits vor 30 Behandlungen bessern, kann die TMS beendet werden; da die Versicherungen jedoch bis zu 36 Behandlungen übernehmen, werden die meisten Patientinnen und Patienten 30 bis 36 Behandlungen durchführen wollen. Das Theta-Burst-Protokoll dauert pro Behandlung nur 3 Minuten und 20 Sekunden, während die Standard-TMS mit 10 Hz 18 bis 37 Minuten in Anspruch nimmt. Sie sehen also, dass die Theta-Burst-Stimulation deutlich weniger Zeit erfordert und damit sowohl für die Patientin oder den Patienten als auch für die behandelnde Person bequemer ist.

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Gängige Parameter bei Depression sind: linker dorsolateraler präfrontaler Kortex, 120 % der Motorschwelle, 10 Hz, 3.000 Impulse pro Sitzung und 30 Behandlungen. Ein weiteres Protokoll umfasst den linken dorsolateralen präfrontalen Kortex, 120 % der Motorschwelle, intermittierende Theta-Burst-Stimulation (iTBS) mit 600 Impulsen pro Sitzung und 30 Behandlungen.

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Kernpunkte. TMS nutzt Magnetfelder zur nichtinvasiven elektrischen Stimulation des Gehirns. Zu den Parametern zählen Lokalisation, Intensität, Stimulationsmuster, Frequenz, Impulse pro Sitzung und Anzahl der Sitzungen.

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Häufig verwendete Parameter bei Depression sind linker dorsolateraler präfrontaler Kortex, 120 % der Motorschwelle, 10 Hz, 3.000 Impulse pro Sitzung und 30 Behandlungen. Eine weitere Möglichkeit ist linker dorsolateraler präfrontaler Kortex, 120 % der Motorschwelle, intermittierende Theta-Burst-Stimulation (iTBS) mit 600 Impulsen pro Sitzung und 30 Behandlungen.

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Nächster Abschnitt

02. FDA-zugelassene TMS-Geräte und Spulen

Lernziele:
Nach Abschluss dieser Aktivität ist der Teilnehmer in der Lage:

Die grundlegenden Prinzipien und klinischen Indikationen der TMS verstehen.
Patienten identifizieren, die von einer TMS-Behandlung erheblich profitieren würden.
Ein umfassendes Verständnis der Kriterien von Krankenversicherungen für die Kostenübernahme einer TMS-Behandlung entwickeln.

Ursprüngliches Veröffentlichungsdatum: 1. April 2024
Ablaufdatum: 1. April 2027

Experte: Simon Kung, M.D.
Medizinischer Redakteur: Andrea Quintas, M.D.

Offenlegung relevanter finanzieller Beziehungen:

Keiner der Experten, Planer und Gutachter dieser Bildungsaktivität hat für die letzten 24 Monate relevante finanzielle Beziehungen zu nicht teilnahmeberechtigten Unternehmen offenzulegen, deren Hauptgeschäft in der Herstellung, Vermarktung, dem Verkauf, Weiterverkauf oder Vertrieb von Gesundheitsprodukten besteht, die von oder an Patienten verwendet werden.

Kontaktinformationen: Bei Fragen zum Inhalt oder zum Zugang zu dieser Aktivität kontaktieren Sie uns unter support@psychopharmacologyinstitute.com

Anleitung für Teilnahme und Credit:
Die Teilnehmer müssen die Aktivität online innerhalb des oben angegebenen Gültigkeitszeitraums des Credits abschließen.

Befolgen Sie diese Schritte, um CME-Credit zu erhalten:

Sehen Sie sich die erforderlichen Bildungsinhalte auf dieser Kursseite an.
Füllen Sie die Evaluation nach der Aktivität aus, um das für die fortlaufende Akkreditierung und die Entwicklung künftiger Aktivitäten erforderliche Feedback zu geben. HINWEIS: Das Ausfüllen der Evaluation nach dem Quiz ist Voraussetzung für den Erhalt des erworbenen Credits.
Laden Sie Ihr Zertifikat herunter.

Bitte beachten Sie, dass die Abschlussdaten der CME- und SA-CME-Zertifikate in UTC erfasst werden. Je nach Ihrer lokalen Zeitzone können spät am Tag abgeschlossene Aktivitäten auf Ihrem Zertifikat mit dem Datum des Folgetages erscheinen.

Accreditation Statement:
This activity has been planned and implemented in accordance with the accreditation requirements and policies of the Accreditation Council for Continuing Medical Education through the joint providership of Medical Academy LLC and the Psychopharmacology Institute. Medical Academy is accredited by the ACCME to provide continuing medical education for physicians.

Akkreditierungserklärung (Referenzübersetzung): Diese Aktivität wurde in Übereinstimmung mit den Akkreditierungsanforderungen und -richtlinien des Accreditation Council for Continuing Medical Education im Rahmen der gemeinsamen Trägerschaft von Medical Academy LLC und dem Psychopharmacology Institute geplant und durchgeführt. Medical Academy ist vom ACCME akkreditiert, ärztliche Fortbildung anzubieten.

Credit Designation Statement:
Medical Academy designates this enduring activity for a maximum of 1 AMA PRA Category 1 credit(s)™. Physicians should claim only the credit commensurate with the extent of their participation in the activity.

Erklärung zur Credit-Vergabe (Referenzübersetzung): Medical Academy weist dieser dauerhaften Aktivität maximal 1 AMA PRA Category 1 credit(s)™ zu. Ärzte sollten nur den Credit geltend machen, der dem Umfang ihrer Teilnahme an der Aktivität entspricht.

Offenlegung zum Einsatz künstlicher Intelligenz (KI):
Bei der Entwicklung dieser Aktivität können in begrenzten Phasen Werkzeuge der künstlichen Intelligenz (KI) eingesetzt worden sein (z. B. Entwurf oder sprachliche Überarbeitung). Das konkrete Werkzeug, die Version und das Nutzungsdatum sind intern dokumentiert.
KI bestimmt keine klinischen Empfehlungen. Alle Inhalte werden von den genannten Experten und medizinischen Redakteuren geprüft, verifiziert und freigegeben und spiegeln ein unabhängiges menschliches klinisches Urteil wider, im Einklang mit den ACCME Standards for Integrity and Independence in Accredited Continuing Education.