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Método SGP (baseado em geometria craniana) para localizar alvos de EMT

Atualizado: 4 de jan.

No tratamento com estimulação magnética transcraniana, quando não há disponibilidade de um neuronavegador para definição precisa do alvo, levando em conta anatomia e função de cada paciente, outro fator que pode influir na eficácia é a variabilidade no posicionamento da bobina a cada sessão.


Se a cada sessão o alvo se desloca em mais de 1cm (a largura típica de um giro cortical), a modulação é diluída entre os diferentes sítios estimulados, e também é possível que se module regiões cujo efeito se oponha ao desejado com a modulação do alvo original.


O método de BEAM, o mais usado atualmente para localização de alvo com base em métrica do crânio, permitiu melhorar a reprodutibilidade em relação ao método mais antigo (o posicionamento 5 a 7 cm anterior à área motora da mão), porém em cerca de metade dos pacientes ainda resulta em variabilidade acima de 1cm.


Os autores do método SGP, publicado em Junho de 2022 na Brain Stimulation, relatam uma redução de variabilidade ainda maior, resultando em erro menor que 1cm em 99% dos pacientes (erro médio de 0.47cm ± 0.22).




Outras vantagens do método SGP, além da maior simplicidade, são a possibilidade de converter coordenadas MNI em coordenadas SGP, definir alvos que não são múltiplos exatos do sistema 10-20 e definir precisamente a angulação da bobina.


Na versão de Fevereiro de 2023 do Neuro-MS.NET, o método SGP foi implementado para localizar F3.


O alvo "S", no método SGP, é definido com base em duas coordenadas:

  1. P(nz): a porcentagem da distância a partir do nasion na linha do nasion ao inion define o ponto S'

  2. P(al): a porcentagem da distância a partir do tragus anterior à esquerda na linha que passa por S' em direção ao tragus anterior à direita define o ponto S.

Notem que o ponto inicial para medida de P(al) é pré-auricular, como na imagem abaixo:

F3 pode ser localizado pelas coordenadas P(nz): 0.27 e P(al): 0.34


A angulação tem 0º quando a bobina em 8 está no plano sagital, no sentido póstero-anterior, e -90º quando está no eixo P(al)


O método de definição de alvos com base na métrica desses 2 eixos no crânio foi originalmente proposto pelo mesmo grupo em 2018, como parte de desenvolvimento de um atlas para métodos transcranianos que mapeia a probabilidade de projeção no escalpo de localizações intracranianas (como as definidas por coordenadas MNI ou Talairach) a partir de exames em 114 sujeitos. Em 2020, o grupo que desenvolveu esse atlas relatou também que o método foi mais preciso que o sistema 10-20 para prever o hotspot motor por EMT.


Os autores publicaram também as coordenadas P(nz)xP(al) de uma série de alvos comuns para TMS, além de pontos 10-20 e coordenadas MNI:




Calculadora online SGP


No final de 2023, o mesmo grupo publicou (Brain Stim 2023) um atlas online (MNI2CPC) que permite converter outras coordenadas MNI para o sistema SGP, desde que a coordenada MNI esteja a menos de 25mm da superfície do crânio! Por esta restrição, a calculadora MNI2CPC online não produz coordenada para o alvo de pré-cuneo usado pelo grupo italiano de Koch para o tratamento de Alzheimer, já que este se situa entre 35 e 40mm de profundidade (MNI 0, -65, 45). Neste caso, se pode usar coordenadas MNI da mesma projeção, mas a 20mm de profundidade, obtidas pelo MRIcroGL: 0, -75, 53, como ilustrados na imagem abaixo, o que irá produzir um Pnz de 75% e Pal de 50%.


Correção de coordenadas de Pré-cuneo de Koch para uso com sistema MNI2CPC online


Referências:

1. Jiang Y, Du B, Chen Y, Wei L, Zhang Z, Cao Z, Xie C, Li Q, Cai Z, Li Z, Zhu C. A scalp-measurement based parameter space: Towards locating TMS coils in a clinically-friendly way. Brain Stimul. 2022 Jul-Aug;15(4):924-926. doi: 10.1016/j.brs.2022.06.001. Epub 2022 Jun 9. PMID: 35691584.

2. Trapp NT, Bruss J, King Johnson M, Uitermarkt BD, Garrett L, Heinzerling A, Wu C, Koscik TR, Ten Eyck P, Boes AD. Reliability of targeting methods in TMS for depression: Beam F3 vs. 5.5 cm. Brain Stimul. 2020 May-Jun;13(3):578-581. doi: 10.1016/j.brs.2020.01.010. Epub 2020 Jan 14. PMID: 32289680; PMCID: PMC7507589.

3. Xiao X, Yu X, Zhang Z, Zhao Y, Jiang Y, Li Z, Yang Y, Zhu C. Transcranial brain atlas. Sci Adv. 2018 Sep 5;4(9):eaar6904. doi: 10.1126/sciadv.aar6904. PMID: 30191174; PMCID: PMC6124906.

4. Jiang Y, Li Z, Zhao Y, Xiao X, Zhang W, Sun P, Yang Y, Zhu C. Targeting brain functions from the scalp: Transcranial brain atlas based on large-scale fMRI data synthesis. Neuroimage. 2020 Apr 15;210:116550. doi: 10.1016/j.neuroimage.2020.116550. Epub 2020 Jan 22. PMID: 31981781.

5. Farui Liu, Chaozhe Zhu e outros. MNI2CPC: A probabilistic cortex-to-scalp mapping for non-invasive brain stimulation targeting. Brain Stimul. 2023 Nov-Dec;16(6):1733.


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