TMS คืออะไร และทำงานอย่างไรในสมอง

TMS เป็นเทคนิคการกระตุ้นสมองแบบไม่รุกล้ำ (non-invasive brain stimulation) ที่ใช้สนามแม่เหล็กความเข้มสูงประมาณ 1.5 เทสลา ซึ่งเกิดจากกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขดลวดบนหนังศีรษะด้วยความแรงสูงถึง 8,000 แอมแปร์ สนามแม่เหล็กนี้จะเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในเนื้อสมองส่วนเปลือกนอก ทำให้เซลล์ประสาทเกิดการดีโพลาไรเซชันและส่งสัญญาณประสาทออกไป

รูปทรงของขดลวดมีผลโดยตรงต่อความลึกและความเฉพาะเจาะจงของการกระตุ้น ขดลวดรูปเลข 8 (figure-of-eight coil) ซึ่งเป็นที่นิยมมากที่สุด สามารถกระตุ้นได้ลึกประมาณ 2.5 เซนติเมตร ขณะที่ขดลวดแบบพิเศษ เช่น ขดลวดที่มีรูปแบบการพันสายต่างออกไปหรือแบบ double-cone จะสามารถกระตุ้นลึกถึงโครงสร้างใต้เปลือกสมองได้ ซึ่งเรียกเทคนิคนี้ว่า deep TMS (dTMS)

ปัจจัยสำคัญอีกประการคือความถี่ของการกระตุ้น เมื่อมีการกระตุ้นซ้ำ ๆ อย่างต่อเนื่อง เรียกว่า repetitive TMS (rTMS) ซึ่งความถี่สูง (โดยทั่วไปตั้งแต่ 10 เฮิรตซ์ขึ้นไป) มักเพิ่มความตื่นตัวของคอร์เทกซ์ ผ่านกลไกคล้าย long-term potentiation (LTP) ส่วนความถี่ต่ำ (ประมาณ 1 เฮิรตซ์) มักลดความตื่นตัวลง ผ่านกลไกคล้าย long-term depression (LTD) นอกจากนี้ยังมีโปรโตคอลที่ซับซ้อนขึ้น เช่น intermittent theta burst stimulation (iTBS) ซึ่งจำลองรูปแบบคลื่นธีตาตามธรรมชาติของสมอง โดยส่งพัลส์เป็นชุดสามครั้งที่ความถี่ 50 เฮิรตซ์ สลับช่วงพัก 200 มิลลิวินาที ทำให้ได้ผลลัพธ์ใกล้เคียงกับ rTMS ความถี่สูงมาตรฐาน แต่ใช้เวลาในการรักษาสั้นกว่ามาก

ความเข้มของการกระตุ้นโดยทั่วไปจะปรับให้เหมาะกับแต่ละบุคคล โดยอ้างอิงจาก resting motor threshold (rMT) ซึ่งคือความเข้มต่ำที่สุดที่กระตุ้นให้เกิดการตอบสนองของกล้ามเนื้อเมื่อกระตุ้นที่คอร์เทกซ์สั่งการ

ความปลอดภัย: ทำไม TMS จึงเป็นทางเลือกที่ผู้ป่วยยอมรับได้ง่าย

จุดแข็งสำคัญของ rTMS คือโปรไฟล์ความปลอดภัยที่ดีมาก ผลข้างเคียงส่วนใหญ่ไม่รุนแรงและหายได้เอง อาการที่พบบ่อยที่สุดคือความเจ็บปวดหรือไม่สบายบริเวณหนังศีรษะ และอาการปวดศีรษะ ซึ่งแต่ละอย่างพบได้ราว 40% โดยเฉพาะในช่วงเริ่มต้นของการรักษา

ผลข้างเคียงอื่นที่พบได้น้อยกว่าแต่ยังจัดว่าไม่รุนแรง ได้แก่ อาการไม่สบายทางเดินอาหาร กล้ามเนื้อกระตุก เวียนศีรษะ นอนไม่หลับ สมาธิลดลงชั่วคราว อารมณ์พลุ่งพล่านเล็กน้อย หูอื้อ ปวดผิวหนัง หรือเป็นลม ส่วนผลข้างเคียงที่รุนแรงที่สุดซึ่งพบได้น้อยมากคือการชัก โดยมีอุบัติการณ์เพียง 0.01-0.1% ซึ่งใกล้เคียงกับความเสี่ยงจากยาจิตเวชทั่วไป และข้อมูลที่มีอยู่ในปัจจุบันยังไม่พบว่าผู้ป่วยจิตเวชมีความเสี่ยงต่อผลข้างเคียงรุนแรงมากกว่าประชากรทั่วไป ตราบใดที่ใช้พารามิเตอร์การกระตุ้นตามแนวทางที่ได้รับการรับรอง

โปรโตคอลที่ได้รับการรับรองสำหรับโรคซึมเศร้า

จุดเริ่มต้นของ TMS ในทางจิตเวชเกิดขึ้นในปี 1995 เมื่อมีการศึกษาแรกที่แสดงผลของ rTMS ต่ออารมณ์ในผู้ป่วยโรคซึมเศร้าที่ดื้อต่อยา จากนั้นจึงมีการศึกษาขนาดใหญ่ตามมาอีกหลายฉบับ จนกระทั่งปี 2008 FDA ได้อนุมัติโปรโตคอล rTMS แรกสำหรับรักษาโรคซึมเศร้า โดยเป็นการกระตุ้นความถี่สูง 10 เฮิรตซ์ที่ตำแหน่ง left dorsolateral prefrontal cortex (L-DLPFC) ใช้เวลาประมาณ 37 นาทีต่อครั้ง ที่ความเข้ม 120% ของ rMT รวม 30 ครั้ง (5 วันต่อสัปดาห์ เป็นเวลา 6 สัปดาห์)

การศึกษาที่นำไปสู่การอนุมัตินี้ทำในผู้ป่วยโรคซึมเศร้าที่ดื้อต่อการรักษา (treatment-resistant depression หรือ TRD) จำนวน 301 ราย ซึ่งไม่ได้ใช้ยาในขณะนั้น พบว่ากลุ่มที่ได้รับ TMS จริงมีอัตราการตอบสนองต่อการรักษาสูงกว่ากลุ่มหลอกอย่างมีนัยสำคัญ (24% เทียบกับ 12%) และผลข้างเคียงส่วนใหญ่เป็นเพียงความรู้สึกไม่สบายหรือเจ็บที่หนังศีรษะชั่วคราว

เหตุผลที่ DLPFC ถูกเลือกเป็นตำแหน่งเป้าหมายหลักก็เพราะสมองส่วนนี้มีบทบาทสำคัญต่อการควบคุมทางปัญญา (cognitive control) และพบว่าทำงานผิดปกติในผู้ป่วยโรคซึมเศร้า โดยเฉพาะด้านซ้าย ประกอบกับตำแหน่งที่อยู่ใกล้ผิวสมอง ทำให้เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการกระตุ้นด้วย TMS

ต่อมาในปี 2018 FDA ได้รับรองโปรโตคอล iTBS เพิ่มเติม จากการศึกษาเปรียบเทียบแบบ non-inferiority ในผู้ป่วย 414 ราย ซึ่งพบว่า iTBS ให้อัตราการตอบสนองใกล้เคียงกับ rTMS ความถี่ 10 เฮิรตซ์แบบมาตรฐาน (49% เทียบกับ 47%) และมีโปรไฟล์ผลข้างเคียงคล้ายกัน จุดเด่นของ iTBS คือใช้เวลาเพียง 3 นาที 9 วินาทีต่อครั้ง สั้นกว่ามาตรฐานเดิมมาก ทำให้สะดวกต่อทั้งผู้ป่วยและสถานพยาบาล

นอกจากนี้ยังมีรูปแบบการส่ง TMS แบบ deep TMS โดยใช้ขดลวดทรงหมวก H1-coil ซึ่งกระตุ้นบริเวณ prefrontal cortex ทั้งสองข้างแต่เน้นด้านซ้ายมากกว่า จากการศึกษาหลายฉบับพบอัตราการตอบสนองอยู่ระหว่าง 38-55% และ FDA ได้รับรองการใช้ขดลวดชนิดนี้สำหรับรักษาโรคซึมเศร้าเช่นกัน

ในภาพรวม ผลการรักษาโรคซึมเศร้าด้วย rTMS ได้รับการยืนยันซ้ำแล้วซ้ำเล่าจากการวิเคราะห์อภิมาน (meta-analysis) หลายฉบับ โดยอัตราการตอบสนองอยู่ระหว่าง 39.5-70% และอัตราการหายขาดจากอาการ (remission) อยู่ระหว่าง 16.6-76.9% ที่น่าสนใจคือผลการรักษายังคงอยู่ได้นาน โดยพบว่าในกลุ่มผู้ป่วยที่ตอบสนองต่อการรักษาในรอบแรก ราว 53% ยังคงตอบสนองดีต่อเนื่องถึง 6 เดือน และ 46% ยังคงตอบสนองดีถึง 12 เดือนหลังจบการรักษา

ตาราง: โปรโตคอล TMS ที่ได้รับการรับรองจาก FDA สำหรับโรคทางจิตเวช

ตารางดัดแปลงจาก Cotovio et al. (2023), Table 1: รายชื่อโปรโตคอล TMS ที่ได้รับการรับรองโดย FDA สำหรับโรคทางจิตเวช

เมื่อโรคซึมเศร้ามาพร้อมความวิตกกังวล

ผู้ป่วยโรคซึมเศร้าจำนวนไม่น้อยมีอาการวิตกกังวลร่วมด้วย ซึ่งประเด็นนี้ได้รับความสนใจจากหน่วยงานกำกับดูแลเช่นกัน ในปี 2021 และต่อมาในปี 2022 FDA ได้รับรองอุปกรณ์และโปรโตคอล rTMS อีกสองรูปแบบสำหรับรักษาโรคซึมเศร้าที่มีอาการวิตกกังวลร่วม โดยทั้งคู่กระตุ้นที่ L-DLPFC ด้วยความถี่สูง การตัดสินใจนี้อ้างอิงจากหลักฐานสะสมจากหลายการศึกษาที่แสดงว่าการรักษาโรคซึมเศร้าด้วย TMS ช่วยลดอาการวิตกกังวลได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยมีขนาดผล (effect size) อยู่ระหว่าง 0.4-2.5 และไม่พบความกังวลด้านความปลอดภัยที่สำคัญ

ในส่วนของ CE certification ก็ครอบคลุมข้อบ่งใช้นี้เช่นกัน โดยอาศัยหลักฐานว่าทั้งการกระตุ้นแบบ bilateral sequential ที่ L-DLPFC และ R-DLPFC หรือการกระตุ้นความถี่ต่ำแบบ unilateral ที่ R-DLPFC ต่างให้ประสิทธิภาพใกล้เคียงกัน

นอกจากนี้ ด้วยโปรไฟล์ความปลอดภัยที่ดีและไม่มีปฏิกิริยากับยา TMS จึงเป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับกลุ่มประชากรพิเศษ เช่น ผู้สูงอายุที่เป็นโรคซึมเศร้า ซึ่งมีหลักฐานสนับสนุนประสิทธิภาพและการยอมรับได้ดีอย่างสม่ำเสมอ ส่วนในภาวะซึมเศร้าหลังคลอดและในโรคไบโพลาร์ ข้อมูลเบื้องต้นแสดงแนวโน้มที่ดี แต่ยังไม่มีโปรโตคอลที่ได้รับการรับรองอย่างเป็นทางการ จึงจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมที่มีความแข็งแรงทางสถิติมากขึ้น

โรคย้ำคิดย้ำทำ: เป้าหมายใหม่ที่ไม่ใช่ DLPFC เพียงอย่างเดียว

นอกเหนือจากโรคซึมเศร้า TMS ยังถูกนำมาใช้รักษาโรคย้ำคิดย้ำทำ (obsessive compulsive disorder หรือ OCD) ซึ่งมีสมมติฐานว่าเกี่ยวข้องกับความผิดปกติของวงจรประสาท cortico-striato-thalamo-cortical (CSTC) แนวคิดนี้ได้รับการสนับสนุนจากหลักฐานหลายแขนง ทั้งจากการศึกษาด้วยภาพถ่ายสมองและการทดสอบทางปัญญา เช่น ความสามารถในการยับยั้งการตอบสนอง การปรับเปลี่ยนชุดความคิด และการตัดสินใจ ซึ่งล้วนพบความบกพร่องในผู้ป่วย OCD

จากการวิเคราะห์อภิมานแบบเครือข่าย (network meta-analysis) ที่รวบรวมการทดลองแบบสุ่มมีกลุ่มควบคุม 22 ฉบับ พบว่ากลยุทธ์ rTMS ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับ OCD ได้แก่ การกระตุ้นความถี่ต่ำที่ DLPFC หรือบริเวณ supplementary motor area การกระตุ้นความถี่สูงที่ DLPFC และการกระตุ้นความถี่สูงแบบ deep TMS ที่บริเวณ anterior cingulate cortex และ dorsomedial prefrontal cortex (ACC/mPFC)

ความก้าวหน้าสำคัญเกิดขึ้นจากการศึกษาแบบสุ่มหลายศูนย์ในผู้ป่วย OCD จำนวน 99 ราย ซึ่งพิสูจน์ประสิทธิภาพของ deep TMS ความถี่สูงที่ตำแหน่ง ACC/mPFC โดยอัตราการตอบสนองอยู่ที่ 38% ในกลุ่มที่ได้รับการกระตุ้นจริง เทียบกับเพียง 11% ในกลุ่มหลอก ผลการศึกษานี้นำไปสู่การที่ FDA รับรองให้ TMS เป็นการรักษาเสริมสำหรับผู้ป่วย OCD ผู้ใหญ่

จุดที่น่าสนใจของโปรโตคอลนี้คือการออกแบบให้มีขั้นตอน symptom provocation ก่อนเริ่มกระตุ้นในแต่ละครั้ง ซึ่งหมายถึงการกระตุ้นให้ผู้ป่วยรู้สึกไม่สบายใจในระดับปานกลางผ่านการนำเสนอสิ่งกระตุ้นเฉพาะบุคคล แนวคิดเบื้องหลังคือการเปิดโอกาสให้ความทรงจำที่เกี่ยวข้องกับความกลัวและความทุกข์ใจถูกรื้อฟื้นกลับมาอยู่ในสภาวะที่ยังไม่เสถียร (reconsolidation) ซึ่งอาจถูกรบกวนได้ด้วยการกระตุ้นสมอง ทำให้ผลการรักษามีประสิทธิภาพมากขึ้น

การเลิกบุหรี่และการใช้สารเสพติด: ขอบเขตใหม่ของ TMS

อีกหนึ่งข้อบ่งใช้ที่ได้รับการรับรองจาก FDA คือการเลิกสูบบุหรี่ โดยใช้ deep TMS ความถี่สูงกระตุ้นที่บริเวณ lateral prefrontal cortex และ insula ทั้งสองข้าง ซึ่งจากการศึกษาพบว่าสามารถลดปริมาณการสูบบุหรี่ได้ และมีอัตราการเลิกบุหรี่สำเร็จถึง 44% เมื่อสิ้นสุดการรักษา

นอกจากบุหรี่แล้ว ยังมีการศึกษาการใช้ TMS ความถี่สูงที่ L-DLPFC ในผู้ป่วยที่มีปัญหาการใช้สารโคเคน ซึ่งพบว่าช่วยลดการใช้สารได้อย่างต่อเนื่องในระยะยาว แม้ข้อบ่งใช้นี้จะยังไม่ได้รับการรับรองจาก FDA แต่ก็ได้รับ CE certification ในยุโรปแล้ว

PTSD และโรคจิตเภท: พรมแดนที่ยังรอการรับรอง

แม้ TMS จะแสดงศักยภาพในการรักษาภาวะ post-traumatic stress disorder (PTSD) จากหลายการศึกษา แต่ในปัจจุบันยังไม่มีโปรโตคอลใดได้รับการรับรองอย่างเป็นทางการ ส่วนใหญ่ใช้การกระตุ้นความถี่สูงแบบ unilateral ที่ DLPFC ข้างใดข้างหนึ่ง ในการศึกษาแบบสุ่มหนึ่งฉบับที่มีผู้ป่วย 58 ราย พบว่าทั้งการกระตุ้นที่ R-DLPFC เพียงข้างเดียวและการกระตุ้นทั้งสองข้างให้ผลดีกว่ากลุ่มหลอกอย่างชัดเจน (41.2% และ 62.5% เทียบกับ 0% ตามลำดับ) แม้ยังไม่มีโปรโตคอลที่อนุมัติแน่ชัด แต่แนวทางการกระตุ้นความถี่สูงที่ R-DLPFC ได้รับการแนะนำในแนวทางปฏิบัติของผู้เชี่ยวชาญแล้ว โดยเฉพาะเมื่อใช้ร่วมกับจิตบำบัด

สำหรับโรคจิตเภท การศึกษาเรื่องอาการประสาทหลอนทางการได้ยิน (auditory hallucinations) ยังมีจำนวนจำกัดและผลลัพธ์ไม่สม่ำเสมอ จึงยังไม่เพียงพอที่จะแนะนำให้ใช้อย่างแพร่หลาย อย่างไรก็ตาม ในด้านอาการด้านลบของโรคจิตเภท (negative symptoms) ซึ่งมักดื้อต่อการรักษาและส่งผลกระทบรุนแรงต่อการดำเนินชีวิต มีหลักฐานที่น่าสนใจมากกว่า โดยการวิเคราะห์อภิมานแบบเครือข่ายที่รวบรวมการศึกษา 48 ฉบับ ผู้ป่วยรวม 2,211 ราย ชี้ว่าการกระตุ้นความถี่สูงที่ L-DLPFC อาจช่วยบรรเทาอาการด้านลบได้ แม้ว่าโปรโตคอลนี้จะยังไม่ได้รับการอนุมัติอย่างเป็นทางการก็ตาม

ส่วนข้อบ่งใช้อื่น เช่น โรคสมาธิสั้น ออทิสติกสเปกตรัม อาการทางปัญญาในโรคอัลไซเมอร์ และหูอื้อ ปัจจุบันยังขาดหลักฐานที่หนักแน่นเพียงพอ จึงยังไม่ได้รับการรับรองจากหน่วยงานกำกับดูแลใด ๆ

บทสรุป: ความรู้ที่แม่นยำคือกุญแจสู่การตัดสินใจทางคลินิก

ภาพรวมที่เห็นได้ชัดจากบทความทบทวนวรรณกรรมฉบับนี้คือ TMS ได้พัฒนาจากเทคนิคทดลองไปสู่การรักษามาตรฐานที่มีหลักฐานรองรับแน่นหนาสำหรับโรคซึมเศร้าที่ดื้อต่อการรักษา โรคซึมเศร้าที่มีอาการวิตกกังวลร่วม โรคย้ำคิดย้ำทำ และการเลิกบุหรี่ โดยแต่ละข้อบ่งใช้มีโปรโตคอลเฉพาะที่ผ่านการพิสูจน์ในงานวิจัยขนาดใหญ่และได้รับการรับรองจาก FDA และ/หรือ CE Mark

ขณะเดียวกัน งานวิจัยยังคงเดินหน้าสำรวจศักยภาพของ TMS ในข้อบ่งใช้ใหม่ ๆ อย่าง PTSD และอาการด้านลบของโรคจิตเภท ซึ่งแม้จะยังไม่ได้รับการรับรองอย่างเป็นทางการ แต่ก็มีหลักฐานเชิงบวกสะสมมากขึ้นเรื่อย ๆ

สำหรับผู้ให้บริการด้านสุขภาพจิตและสถานพยาบาลที่กำลังพิจารณานำ TMS มาใช้ การทำความเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าโปรโตคอลใดได้รับการรับรองสำหรับข้อบ่งใช้ใด พร้อมพารามิเตอร์ที่ถูกต้อง ไม่เพียงช่วยให้การรักษามีประสิทธิภาพสูงสุด แต่ยังเป็นรากฐานสำคัญของกระบวนการให้ข้อมูลและขอความยินยอมจากผู้ป่วยอย่างครบถ้วน ซึ่งถือเป็นพันธกรณีทางจริยธรรมที่บุคลากรทางการแพทย์ทุกคนพึงยึดถือ

เอกสารอ้างอิง (References)

Cotovio, G., Ventura, F., Rodrigues da Silva, D., Pereira, P., & Oliveira-Maia, A. J. (2023). Regulatory Clearance and Approval of Therapeutic Protocols of Transcranial Magnetic Stimulation for Psychiatric Disorders. Brain Sciences, 13(7), 1029.

Michlovitz, S. L. (2011). Modalities for Therapeutic Intervention (5th ed.). F.A. Davis Company.

Lefaucheur, J. P., André-Obadia, N., Antal, A., et al. (2014). Evidence-based guidelines on the therapeutic use of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS). Clinical Neurophysiology, 125(11), 2150-2206.

Rossi, S., Antal, A., Bestmann, S., et al. (2021). Safety and recommendations for TMS use in healthy subjects and patient populations, with updates on training, ethical and regulatory issues: Expert Guidelines. Clinical Neurophysiology, 132(2), 269-306.