Significance of diagnostic transcranial magnetic stimulation during radiotherapy

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Transcranial magnetic stimulation is a non-invasive, painless method that stimulates the cerebral cortex using short magnetic pulses. The information obtained as a result of the research can be further used for an objective assessment of the therapy.

Aim. Evaluation the reliability of transcranial magnetic stimulation technique as a neurophysiological monitoring tool in patients with malignant brain tumors.

Material and methods. There were two groups as a study objects: patients with large-focal solitary lesions of the central nervous system (glioma) who underwent radiotherapy (n=20), median age 49.5±5.3 (39; 60) years, and a comparison group of neurologically healthy individuals (n=16), median age 48.5±6.3 (43.0; 58.8) years. There were no statistically significant age differences between the studied groups. All patients underwent diagnostic transcranial magnetic stimulation before and after therapy. The Mann–Whitney test was used to make comparisons between the two groups. A p value <0.05 was considered statistically significant.

Results. During transcranial magnetic stimulation in patients with malignant brain neoplasms, signs of impaired conduction along the central motor pathways were recorded in 50% of cases, and in total, signs of impaired conduction of all degrees of severity along the central motor pathway were detected in 90% of cases. Carrying out diagnostic transcranial magnetic stimulation according to a single-pulse protocol makes it possible to predict the further course of the recovery period. The use of transcranial magnetic stimulation in dynamics revealed an improvement in conduction along the central motor pathways in patients with malignant brain neoplasms. The obtained statistically significant differences allow us to conclude that transcranial magnetic stimulation can be used for an objective assessment of the state of the motor pathways in patients with neurooncological diseases.

Conclusion. Diagnostic transcranial magnetic stimulation is applicable in large-focal solitary lesions of the central nervous system, since it allows assessing the state of the motor pathways and the functional activity of the brain at different stages of this condition.

About the authors

Artem V. Kartashev

Russian Scientific Center of Radiology and Surgical Technologies named after A.M. Granov; Northwestern State Medical University named after I.I. Mechnikov

Author for correspondence.
Email: arxiator@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6714-6413

M.D., Cand. Sci. (Med.), Radiotherapist, Senior Researcher, Depart. of Radiation and Combined Methods of Treatment; Assoc. Prof., Depart. of Radiation Diagnostics and Radiation Therapy

Russian Federation, St. Petersburg, Russia; St. Petersburg, Russia

Vladislav Yu Chirkin

National Medical Research Center named after V.A. Almazov

Email: 9831766@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0610-1131

M.D., Cand. Sci. (Med.), Neurosurgeon

Russian Federation, St. Petersburg, Russia

Nikolaj V. Il’in

Russian Scientific Center of Radiology and Surgical Technologies named after A.M. Granov

Email: ilyin_prof@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8422-0689

M.D., D. Sci. (Med.), Prof., Depart. of Radiation and Combined Methods of Treatment

Russian Federation, St. Petersburg, Russia

Vladislav B. Voitenkov

Pediatric Research and Clinical Center for Infectious Diseases of the Federal Medical and Biological Agency; Academy of Postgraduate Education of Federal Scientific Research Center of the Federal Medical and Biological Agency

Email: vlad203@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0003-0448-7402

M.D., Cand. Sci. (Med.), Head, Depart. of Functional Diagnostics; Assoc. Prof., Depart. of Nervous Diseases and Neurorehabilitation

Russian Federation, St. Petersburg, Russia; Moscow, Russia

Yulia N. Vinogradova

Russian Scientific Center of Radiology and Surgical Technologies named after A.M. Granov

Email: winogradova68@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0938-5213

M.D., Doct. Sci. (Med.), Radiotherapist, Head, Depart. of Radiation and Combined Me­thods of Treatment; Assoc. Prof., Depart. of Radiology, Surgery and Oncology

Russian Federation, St. Petersburg, Russia

References

  1. Rossini PM, Burke D, Chen R, Cohen LG, Daskalakis Z, Di Iorio R, Di Lazzaro V, Ferreri F, Fitzgerald PB, George MS, Hallett M, Lefaucheur JP, Langguth B, Matsumoto H, Miniussi C, Nitsche MA, Pascual-Leone A, Paulus W, Rossi S, Rothwell JC, Siebner HR, Ugawa Y, Walsh V, Ziemann U. Non-invasive electrical and magne­tic stimulation of the brain, spinal cord, roots and peri­pheral nerves: Basic principles and procedures for routine cli­nical and research application. An updated report from an I.F.C.N. Committee. Clin Neurophysiol. 2015;126(6):1071–1107. doi: 10.1016/j.clinph.2015.02.001.
  2. Dobek CE. Music modulation of pain perception and pain-related activity in the brain, brain stem, and spinal cord: A functional magnetic resonance ima­ging study. J Pain. 2010;15(10):1057–1062. doi: 10.1016/j.jpain.2014.07.006.
  3. Nikitin SS, Kurenkov AL. Magnitnaya stimulya­tsiya v dia­gnostike i lechenii bolezney nervnoy sistemy. Rukovodstvo dlya vrachey. (Magnetic stimulation in the dia­gnosis and treatment of diseases of the nervous system. A guide for doctors.) Moscow: SASHKO; 2003. 378 p. (In Russ.) doi: 10.17816/PTORS4433-40.
  4. Voytenkov VB, Skripchenko NV, Klimkin AV, Mally Ju. Transcranial magnetic stimulation as a diagnostic and therapeutic tool. Neurological journal. 2015;20(5):4–13. (In Russ.)
  5. Najib U, Horvath JC. Transcranial magnetic stimulation (TMS) safety considerations and recommendations. New York: Humana Press; 2014. 156 p. doi: 10.1007/978-1-4939-0879-02.
  6. Rossi S, Hallett M, Rossini PM, Pascual-Leone A. The safety of TMS Consensus Group. Safety, ethical considerations, and application guidelines for the use of trans­cranial magnetic stimulation in clinical practice and ­research. Clin Neurophysiol. 2009;120(12):2008–2039. doi: 10.1007/978-3-319-54918-74.
  7. Eryılmaz G, Sayar GH, Özten E, Gül IG, Yorbik Ö, Işiten N, Bağcı E. Follow-up study of children whose mo­thers were treated with transcranial magnetic stimulation during pregnancy: Preliminary results. Neuromodulation. 2015;18(4):255–260. doi: 10.1111/ner.12231.
  8. Pridmore S, Turnier-Shea Y, Rybak M, Pridmore W. Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) during pregnancy: a fetal risk factor. Australas Psychiatry. 2021;29(2):226–229. doi: 10.1177/1039856221992636.
  9. Dzierma Y, Schuermann M, Melchior P, Nuesken F, Oertel J, Rübe C, Hendrix P. Optimizing adjuvant stereotactic radiotherapy of motor-eloquent brain metastases: Sparing the nTMS-defined motor cortex and the hippocampus. Front Oncol. 2021;11:628007. doi: 10.3389/fonc.2021.628007.
  10. Schwendner MJ, Sollmann N, Diehl CD, Oechsner M, Meyer B, Krieg SM, Combs SE. The role of naviga­ted transcranial magnetic stimulation motor mapping in adjuvant radiotherapy planning in patients with supratentorial brain metastases. Front Oncol. 2018;8:424. doi: 10.3389/fonc.2018.00424.
  11. Diehl CD, Schwendner MJ, Sollmann N, Oechsner M, Meyer B, Combs SE, Krieg SM. Application of presurgical navigated transcranial magnetic stimulation ­motor mapping for adjuvant radiotherapy planning in patients with high-grade gliomas. Radiother Oncol. 2019;138:30–37. doi: 10.1016/j.radonc.2019.04.029.
  12. Islam M, Cooray G, Benmakhlouf H, Hatiboglu M, Sinclair G. Integrating navigated transcranial magne­tic stimulation motor mapping in hypofractiona­ted and single-dose gamma knife radiosurgery: A two-patient case series and a review of literature. Surg Neurol Int. 2020;11:29. doi: 10.25259/SNI_406_2019.
  13. Tokarev AS, Rak VA, Sinkin MV, Evdokimova OL, Stepanov VN, Koynash GV, Krieg SM, Krylov VV. Appliance of navigated transcranial magnetic stimulation in radiosurgery for brain metastases. J Clin Neurophysiol. 2020;37(1):50–55. doi: 10.1097/WNP.0000000000000621.
  14. Kartashev AV, Voitenkov VB, Kiseleva LN. Transcranial magnetic stimulation in the diagnosis of cerebral gliomas. Voprosy onkologii. 2013;59(2):22–26. (In Russ.)
  15. Ekusheva EV, Vendrova MI, Danilov AB, Vein AM. The contributions of the right and left hemispheres of the brain to the polymorphism and heterogeneity of pyramidal syndrome. Neurosci Behav Physiol. 2005;35(3):229–234. doi: 10.1007/s11055-005-0047-8.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Рис. 1. Алгоритм проведения диагностической транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС); ВМО — вызванный моторный ответ

Download (88KB)
Indexing metadata

© 2022 Eco-Vector




Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».