Tom 20, Nr 3 (2024)
Artykuł przeglądowy
Opublikowany online: 2024-11-06
Wyświetlenia strony
109
Wyświetlenia/pobrania artykułu
20
Zastosowanie nawigowanej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (nTMS) w neurochirurgii
DOI: 10.5603/ppn.100042
Pol. Przegl. Neurol 2024;20(3):154-163.
Streszczenie
Nawigowana przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (nTMS, navigated transcranial magnetic stimulation) jest metodą nieinwazyjnej stymulacji mózgu, która generuje pole magnetyczne przenikające bezboleśnie przez skórę, kości i opony mózgowe wywołując przepływ prądu, który depolaryzuje neurony. Aparatura do nTMS składa się z cewki do stymulacji, stymulatora i systemu stereotaktycznej nawigacji, który umożliwia wybór miejsca stymulacji. Metoda jest wykorzystywana w neurologii, psychiatrii i neurochirurgii. Dokonano przeglądu literatury anglojęzycznej dotyczącej nTMS, używając wyszukiwarki PUBMED. Przegląd pokazał, że nTMS jest metodą o dokładności porównywalnej do bezpośredniej stymulacji elektrycznej (DES, direct electric stimulation) stosowanej śródoperacyjnie i uważanej za złoty standard w lokalizowaniu obszarów zawierających ważne ośrodki (eloquent brain). Wyniki badań wykazały, że nTMS ma wyższą czułość i negatywną wartość predykcyjną niż obrazowanie za pomocą czynnościowego rezonansu magnetycznego (fMRI, functional magnetic resonance imaginig) w określaniu położenia ośrodków ruchu i mowy. W połączeniu z traktografią (DTI, diffusion tensor imaging) nTMS umożliwia obrazowanie dróg nerwowych, jest zatem użytecznym narzędziem stosowanym w przedoperacyjnym planowaniu bezpiecznej, całkowitej resekcji guza. Metoda znajduje zastosowanie także przy zabiegach malformacji naczyniowych i zmian epileptogennych. Pozwala również na ocenę ryzyka wystąpienia deficytu pooperacyjnego, ma zatem wartość rokowniczą pomagając w kwalifikacji chorych do leczenia operacyjnego.Metoda nTMS ma szerokie zastosowanie w neurochirurgii, jednak jej dokładność i zastosowanie w niektórych schorzeniach wymaga dalszych badań.
Słowa kluczowe: nTMSplanowanie przedoperacyjneoperacja guza mózgu
Referencje
- Lefaucheur JP. Transcranial magnetic stimulation. Handb Clin Neurol. 2019; 160: 559–580.
- George MS, Nahas Z, Lisanby SH, et al. Transcranial magnetic stimulation. Neurosurg Clin N Am. 2003; 14(2): 283–301.
- Krings T, Chiappa KH, Foltys H, et al. Introducing navigated transcranial magnetic stimulation as a refined brain mapping methodology. Neurosurg Rev. 2001; 24(4): 171–179.
- Ruohonen J, Karhu J. Navigated transcranial magnetic stimulation. Neurophysiol Clin. 2010; 40(1): 7–17.
- Jaskolski DJ, Laing RJ, Jarratt JA, et al. Pre- and postoperative motor conduction times, measured using magnetic stimulation, in patients with cervical spondylosis. Br J Neurosurg. 1990; 4(3): 187–192.
- Jaskolski DJ, Jarratt JA, Jakubowski J. Clinical evaluation of magnetic stimulation in cervical spondylosis. Br J Neurosurg. 1989; 3(5): 541–548.
- Fang X, Liu M, Lu C, et al. Current status and potential application of navigated transcranial magnetic stimulation in neurosurgery: a literature review. Chin Neurosurg J. 2019; 5: 12.
- Chervyakov AV, Bakulin IS, Savitskaya NG, et al. Navigated transcranial magnetic stimulation in amyotrophic lateral sclerosis. Muscle Nerve. 2015; 51(1): 125–131.
- Ntemou E, Ohlerth AK, Ille S, et al. Mapping verb retrieval with nTMS: the role of transitivity. Front Hum Neurosci. 2021; 15: 719461.
- Terao Y, Ugawa Y. Basic mechanisms of TMS. J Clin Neurophysiol. 2002; 19(4): 322–343.
- Klomjai W, Katz R, Lackmy-Vallée A. Basic principles of transcranial magnetic stimulation (TMS) and repetitive TMS (rTMS). Ann Phys Rehabil Med. 2015; 58(4): 208–213.
- Jeltema HR, Ohlerth AK, de Wit A, et al. Comparing navigated transcranial magnetic stimulation mapping and "gold standard" direct cortical stimulation mapping in neurosurgery: a systematic review. Neurosurg Rev. 2021; 44(4): 1903–1920.
- Picht T, Mularski S, Kuehn B, et al. Navigated transcranial magnetic stimulation for preoperative functional diagnostics in brain tumor surgery. Neurosurgery. 2009; 65(6 Suppl): 93–98.
- Muir M, Patel R, Traylor J, et al. Validation of non-invasive language mapping modalities for eloquent tumor resection: a pilot study. Front Neurosci. 2022; 16: 833073.
- Haddad AF, Young JS, Berger MS, et al. Preoperative applications of navigated transcranial magnetic stimulation. Front Neurol. 2020; 11: 628903.
- Umana GE, Scalia G, Graziano F, et al. Navigated transcranial magnetic stimulation motor mapping usefulness in the surgical management of patients affected by brain tumors in eloquent areas: a systematic review and meta-analysis. Front Neurol. 2021; 12: 644198.
- Motomura K, Takeuchi H, Nojima I, et al. Navigated repetitive transcranial magnetic stimulation as preoperative assessment in patients with brain tumors. Sci Rep. 2020; 10(1): 9044.
- Glover GH. Overview of functional magnetic resonance imaging. Neurosurg Clin N Am. 2011; 22(2): 133–139, vii.
- Abdullah KG, Lubelski D, Nucifora PGP, et al. Use of diffusion tensor imaging in glioma resection. Neurosurg Focus. 2013; 34(4): E1.
- Takahashi S, Vajkoczy P, Picht T. Navigated transcranial magnetic stimulation for mapping the motor cortex in patients with rolandic brain tumors. Neurosurg Focus. 2013; 34(4): E3.
- Rösler J, Niraula B, Strack V, et al. Language mapping in healthy volunteers and brain tumor patients with a novel navigated TMS system: evidence of tumor-induced plasticity. Clin Neurophysiol. 2014; 125(3): 526–536.
- Krieg SM, Sollmann N, Hauck T, et al. Functional language shift to the right hemisphere in patients with language-eloquent brain tumors. PLoS One. 2013; 8(9): e75403.
- Picht T, Krieg SM, Sollmann N, et al. A comparison of language mapping by preoperative navigated transcranial magnetic stimulation and direct cortical stimulation during awake surgery. Neurosurgery. 2013; 72(5): 808–819.
- Ille S, Sollmann N, Hauck T, et al. Impairment of preoperative language mapping by lesion location: a functional magnetic resonance imaging, navigated transcranial magnetic stimulation, and direct cortical stimulation study. J Neurosurg. 2015; 123(2): 314–324.
- Muir M, Patel R, Traylor J, et al. Validation of non-invasive language mapping modalities for eloquent tumor resection: a pilot study. Front Neurosci. 2022; 16: 833073.
- Tarapore PE, Findlay AM, Honma SM, et al. Language mapping with navigated repetitive TMS: proof of technique and validation. Neuroimage. 2013; 82: 260–272.
- Krieg SM, Picht T, Sollmann N, et al. Resection of motor eloquent metastases aided by preoperative nTMS-Based motor maps-comparison of two observational cohorts. Front Oncol. 2016; 6: 261.
- Ille S, Picht T, Shiban E, et al. The impact of nTMS mapping on treatment of brain AVMs. Acta Neurochir (Wien). 2018; 160(3): 567–578.
- Reisch K, Böttcher F, Tuncer MS, et al. Tractography-based navigated TMS language mapping protocol. Front Oncol. 2022; 12: 1008442.
- Sollmann N, Zhang H, Schramm S, et al. Function-specific tractography of language pathways based on nTMS mapping in patients with supratentorial lesions. Clin Neuroradiol. 2020; 30(1): 123–135.
- Negwer C, Sollmann N, Ille S, et al. Language pathway tracking: comparing nTMS-based DTI fiber tracking with a cubic ROIs-based protocol. J Neurosurg. 2017; 126(3): 1006–1014.
- Raffa G, Bährend I, Schneider H, et al. A novel technique for region and linguistic specific nTMS-based DTI fiber tracking of language pathways in brain tumor patients. Front Neurosci. 2016; 10: 552.
- Rosenstock T, Tuncer MS, Münch MR, et al. Preoperative nTMS and intraoperative neurophysiology - a comparative analysis in patients with motor-eloquent glioma. Front Oncol. 2021; 11: 676626.
- Ivren M, Grittner U, Khakhar R, et al. Comparison of anatomical-based vs. nTMS-based risk stratification model for predicting postoperative motor outcome and extent of resection in brain tumor surgery. Neuroimage Clin. 2023; 38: 103436.
- Vitikainen AM, Salli E, Lioumis P, et al. Applicability of nTMS in locating the motor cortical representation areas in patients with epilepsy. Acta Neurochir (Wien). 2013; 155(3): 507–518.
- Ille S, Kelm A, Schroeder A, et al. Navigated repetitive transcranial magnetic stimulation improves the outcome of postsurgical paresis in glioma patients - A randomized, double-blinded trial. Brain Stimul. 2021; 14(4): 780–787.
- Jussen D, Zdunczyk A, Schmidt S, et al. Motor plasticity after extra-intracranial bypass surgery in occlusive cerebrovascular disease. Neurology. 2016; 87(1): 27–35.
- Schuermann M, Dzierma Y, Nuesken F, et al. Automatic radiotherapy planning for glioblastoma radiotherapy with sparing of the hippocampus and nTMS-Defined motor cortex. Front Neurol. 2021; 12: 787140.
- Diehl CD, Rosenkranz E, Schwendner M, et al. Dose reduction to motor structures in adjuvant fractionated stereotactic radiotherapy of brain metastases: nTMS-Derived dti-based motor fiber tracking in treatment planning. Cancers (Basel). 2022; 15(1): 282.
- Dzierma Y, Schuermann M, Melchior P, et al. Optimizing adjuvant stereotactic radiotherapy of motor-eloquent brain metastases: sparing the nTMS-Defined motor cortex and the hippocampus. Front Oncol. 2021; 11: 628007.
- Raffa G, Quattropani MC, Marzano G, et al. Mapping and preserving the visuospatial network by repetitive nTMS and DTI tractography in patients with right parietal lobe tumors. Front Oncol. 2021; 11: 677172.
- Mirbagheri A, Schneider H, Zdunczyk A, et al. NTMS mapping of non-primary motor areas in brain tumour patients and healthy volunteers. Acta Neurochir (Wien). 2020; 162(2): 407–416.
- Schwendner M, Schroeder A, Job K, et al. Cortical stimulation depth of nTMS investigated in a cohort of convexity meningiomas above the primary motor cortex. J Neurosci Methods. 2024; 404: 110062.
