非侵入性脑刺激在儿童中的安全性(下):经颅电刺激安全性

非侵入性脑刺激(Noninvasive Brain Stimulation,NIBS)技术可以无创调节大脑兴奋性,从而影响人类行为和认知功能。经颅磁刺激(Transcranial magnetic stimulation,TMS)和经颅电刺激(Transcranial electrical stimulation,tES)是儿童和青少年中最常用的非侵入性脑刺激技术。然而,它们应用在发育中的大脑的安全性仍需要进一步的研究。Salehinejad等人荟萃分析近十年(2013-2023)儿童及青少年非侵入性脑刺激(TMS和tES)安全方面的研究数据,并于2024年1月发表于《Current Opinion in Psychiatry》(IF=6.9)。本文节选文中经颅电刺激相关部分进行总结如下。


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英智经颅电刺激仪:tCS-E2000


tES对不同发育阶段影响不同

NIBS对脑功能的影响是通过其对皮质兴奋性和神经可塑性的调节作用来实现的,而皮质兴奋性和神经可塑性在不同的发育阶段是不同的。因此,有必要了解发育中大脑的神经机制,并相应地制定和调整儿童的刺激方案。

还需要注意的是,不恰当的剂量/刺激强度可能会引起安全问题。

01 电流强度

最近的研究表明,产生相当电场,儿童所需的刺激强度(1mA, 0.6V/m)几乎是成人(2mA, 0.8V/m, 电极尺寸5cm×5cm)的一半。

02 电极极性

一项研究表明,1mA阴极经颅直流电刺激(Transcranial direct current stimulation,tDCS)对成人皮层兴奋性有抑制作用,对儿童则有兴奋作用。表明刺激的极性,特别是阴极,应该根据年龄进行优化,否则可能会对大脑产生相反的调节作用。

03 电极大小/接触

电流强度一定的情况下,使用较小的电极会增加皮肤表面的电流密度,这可能导致患者感到不适,特别是在儿童中。在刺激时应该考虑到这一点。不良的电极(如干燥的海绵)接触皮肤可能会刺激皮肤,因此在皮肤更敏感的儿科人群中需要加以重视。


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英智科技tCS-E2000采用圆形电极片,这种电极片相较于方形电极片可以保证电流密度更均匀,更好防止出现电流灼伤的情况。专人专用电极片,为皮肤敏感的儿童带来更佳保护。


目前应用常规tES参数(0.5-2mA电流强度,持续时间10-20分钟,一个疗程中最多包含10-20次的每日单次治疗)被认为在患者中有良好的耐受性。


tES应用于儿童中的安全性

安全性指的是破坏性影响本身,而耐受性指的是不适和存在意外影响,但不会对结构或功能造成损害。

研究结果表明,tES所报道的不良事件或副作用都是轻微的,与成人研究中发现的情况相似。tES最常见的不良反应包括轻微的刺痛感,其次是疲劳、瘙痒,少数情况下是头痛、恶心和失眠,这在儿童中也是类似的。这些不良反应是轻微的,刺激结束后很快消失。然而,也有极少数癫痫发作的病例被认为是严重的不良事件。一些研究认为,除非tDCS用于治疗癫痫,否则癫痫应作为tDCS的排除标准。并且在这种情况下,需要更加谨慎并且作额外的监测。


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表1.近十年(2013-2023)儿童及青少年tES安全方面的主要发现



儿童青少年tES研究的安全性考虑

基础检查清单

1.排除标准(禁忌症):头部有金属植入物、起搏器、裂缝或颅孔等可能导致局部电流密度增强的因素。

2.除非癫痫是治疗目标,否则排除有活动性或既往癫痫发作的患者。

3.筛查患者目前服用的可能诱发癫痫的药物。


通用安全守则

1.刺激强度(<2mA)。

2.电极尺寸(5cm×5cm)

A)更小的头首选更小的电极尺寸。

B)警惕!非常小的电极会给皮肤带来不适感。


3.保证儿童敏感皮肤可接受的最佳电极浸泡度。

4.获取皮质电流密度的个体模型。


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