الجمع بين استخدام المباشر Transcranial التحفيز الحالية والعلاج الروبوتية للطرف العلوي
Summary
قد يؤدي استخدام التيار المباشر transcranial التحفيز والعلاج الروبوتية مجتمعة كوظيفة إضافية لعلاج إعادة التأهيل التقليدية في تحسين النتائج العلاجية بسبب تحوير اللدونة الدماغ. في هذه المقالة، يصف لنا الجمع بين الأساليب المستخدمة في معهدنا لتحسين أداء المحرك بعد السكتة الدماغية.
Abstract
اضطرابات الجهاز العصبي مثل الشلل الدماغي والسكتة الدماغية وهي الأسباب الرئيسية للإعاقة طويلة الأجل، ويمكن أن يؤدي إلى العجز الشديد، وتقييد الأنشطة اليومية بسبب ضعف في أطرافهم السفلي والعلوي. البدنية المكثفة والعلاج المهني تزال تعتبر العلاجات الرئيسية، ولكن تجري دراسة العلاجات مساعد جديد للتأهيل القياسية التي يمكن تحسين النتائج الفنية.
Transcranial التحفيز التيار المباشر (تدكس) هو أسلوب تحفيز الدماغ موسع نمطين مناطق الدماغ الكامنة من خلال تطبيق ضعف التيارات المباشرة من خلال أقطاب كهربائية على فروة الرأس، تحوير استثارة القشرية. زيادة الاهتمام بهذا الأسلوب يمكن أن يعزى إلى انخفاض التكلفة، وسهولة الاستخدام، والآثار على اللدونة العصبية البشرية. وقد أجريت البحوث التي أجريت مؤخرا لتحديد إمكانات تدكس في ظروف متنوعة مثل الاكتئاب، ومرض باركنسون، وإصلاح السيارات بعد السكتة الدماغية السريرية. يساعد على تعزيز الدماغ اللدونة تدكس ويبدو أن تقنية واعدة في برامج إعادة التأهيل.
قد وضعت عددا من الأجهزة الآلية للمساعدة في إعادة التأهيل لوظيفة الطرف العلوي بعد السكتة الدماغية. إعادة تأهيل حالات العجز الحركي غالباً عملية طويلة تتطلب اتباع نهج متعدد التخصصات لمريض لتحقيق أقصى قدر من الاستقلالية. هذه الأجهزة لا تنوي استبدال العلاج اليدوي إعادة التأهيل؛ بدلاً من ذلك، أنها صممت كأداة إضافية لبرامج إعادة التأهيل، مما يتيح تصور فوري للنتائج وتتبع من التحسينات، مما يساعد المرضى على البقاء بدافع.
تدسك والعلاج بمساعدة روبوت إضافات واعدة لإعادة تأهيل السكتة الدماغية وتستهدف تحوير اللدونة الدماغ، مع عدة تقارير تصف استخدامها لتكون مرتبطة مع العلاج التقليدي، وتحسين النتائج العلاجية. ومع ذلك، في الآونة الأخيرة، بعض التجارب السريرية الصغيرة وضعت التي تصف استخدام المرتبطة تدكس والعلاج بمساعدة الروبوت في إعادة تأهيل السكتة الدماغية. في هذه المقالة، يصف لنا الجمع بين الأساليب المستخدمة في معهدنا لتحسين أداء المحرك بعد السكتة الدماغية.
Introduction
الاضطرابات العصبية مثل السكتة الدماغية والشلل الدماغي وإصابات الدماغ الرضية، هي الأسباب الرئيسية للعجز الطويل الأجل، بسبب الآفات والأعراض العصبية اللاحقة التي يمكن أن يؤدي إلى العجز الشديد، وتقييد الأنشطة اليومية1. اضطرابات الحركة تقلل نوعية حياة المريض. استرداد السيارات أساسا تحركها أعصاب، الآلية الأساسية الكامنة وراء اكتسابها للمهارات الحركية التي فقدت بسبب آفات الدماغ2،3. وهكذا، علاجات إعادة التأهيل تستند بقوة جرعة عالية التدريب المكثف والمكثف تكرار الحركات لاستعادة قوة ونطاق الحركة. وتستند هذه الأنشطة المتكررة حركات الحياة اليومية، والمرضى قد تصبح دوافع أقل بسبب بطء الانتعاش موتور والتدريبات المتكررة، والتي يمكن أن تنال من نجاح نيوروريهابيليتيشن4. البدنية المكثفة والعلاج المهني تزال تعتبر العلاجات الرئيسية، ولكن تجري دراسة أحدث العلاجات مساعد لإعادة التأهيل القياسية لتحسين النتائج الفنية1.
لقد ثبت مجيء الروبوتية ساعدت العلاجات لها قيمة كبيرة في إعادة تأهيل السكتة الدماغية، التأثير على العمليات العصبية اللدونة متشابك وإعادة التنظيم. قد حقق لتدريب المرضى مع دالات العصبية التالفة، ومساعدة الأشخاص ذوي الإعاقة5. واحدة من أهم مزايا إضافة التكنولوجيا روبوت إلى تدخلات ريهابيليتيفي هو قدرتها على تقديم التدريب عالية الكثافة والجرعة العالية، التي لولا ذلك ستكون عملية ذات العمالة الكثيفة جداً6. استخدام العلاجات الروبوتية، جنبا إلى جنب مع برامج الكمبيوتر واقع افتراضي، يسمح بتصور فوري وتقييم لاستعادة السيارات وتغيير الإجراءات المتكررة إلى مهام وظيفية ذات مغزى، والتفاعلية مثل التنظيف stovetop7 . وهذا يمكن رفع الحافز المرضى والانضمام إلى عملية إعادة تأهيل طويلة ويسمح، من خلال إمكانية القياس والتحديد الكمي للحركات، وتتبع التقدم المحرز على5. دمج العلاج الروبوتية في الممارسات الحالية قد زيادة كفاءة وفعالية لإعادة تأهيل وتمكين تطوير وسائط جديدة لممارسة8.
ويمكن تقسيمها إلى نهاية-المستجيب من نوع الأجهزة والهيكل الخارجي من نوع الأجهزة9الروبوتات التأهيل العلاجي توفير التدريب الخاصة بالمهمة. الفرق بين هذه التصنيفات تتصل بكيفية نقل الحركة من الجهاز إلى المريض. الأجهزة المستجيب نهاية لها هياكل أبسط، الاتصال بأطرافهم للمريض إلا في جانبها الأكثر البعيدة، مما يزيد من صعوبة عزل حركة واحدة مشتركة. يكون للأجهزة المستندة إلى الهيكل الخارجي تصاميم أكثر تعقيداً مع بنية ميكانيكية التي تعكس الهيكل العظمى من أطرافهم، حيث تحرك مشترك للجهاز سوف تنتج نفس الحركة على المريض أطرافهم7،9.
تي-ريكس هو روبوت القائم على الهيكل الخارجي أن يساعد حركات الذراع كله (الكتف والكوع والساعد، المعصم وحركات الأصابع). ذراع ميكانيكية للتعديل يسمح مستويات متغيرة من الدعم الجاذبية، وتمكين المرضى الذين لديهم بعض وظيفة أطرافهم العليا المتبقية لتحقيق أكبر مجموعة نشطة من الحركة في علاج مكانية تريديمينسيونال7،9. معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا–مانوس هو نهاية-المستجيب من نوع روبوت الذي يعمل في خطة واحدة (س-والمحور ص) ويسمح خطورة ثنائي الأبعاد يعوض العلاج ومساعدة الكتف والكوع حركات بتحريك اليد للمريض في الطائرة الأفقي أو الرأسي9 , 10-كلا الروبوتات لديها أجهزة استشعار موقف المضمنة التي يمكن تحديدها كمياً الطرف العلوي التحكم في المحركات والانتعاش وواجهة لتكامل الكمبيوتر تسمح 1) تدريب المهام الوظيفية ذات مغزى محاكاة في بيئة تعلم الإلكتروني و 2) ألعاب ممارسة علاجية، والتي تساعد على ممارسة التخطيط وعيوب العين واليد التنسيق والاهتمام، والمجال البصري للسيارات أو يهمل7،9. كما تسمح للتعويض عن آثار الجاذبية على الطرف العلوي وهي قادرة على تقديم الدعم والمساعدة للحركات المتكررة والنمطية في المرضى الذين يعانون ضعف شديد. وهذا يقلل تدريجيا المساعدة كما يحسن هذا الموضوع ويطبق الحد الأدنى من المساعدة أو المقاومة للحركة للمرضى أقل ما يقال البصر9،11.
تقنية جديدة أخرى نيوروريهابيليتيشن هو transcranial التحفيز التيار المباشر (تدكس). تدكس هو أسلوب تحفيز الدماغ غير الغازية التي يدفع استثارة القشرية التغييرات من خلال استخدام السعة منخفضة التيارات مباشرة تطبيقها عن طريق ق أقطاب فروة الرأس الدولي12،13. اعتماداً على الأقطاب التدفق الحالي، يمكن زيادة التحفيز أنودال استثارة الدماغ أو انخفض بمقدار التحفيز كاثودال2.
هناك في الآونة الأخيرة اهتماما متزايداً في تدكس، كما أنه ثبت أن تكون لها آثار مفيدة على مجموعة واسعة من الأمراض مثل السكتة الدماغية، الصرع، مرض باركنسون، ومرض الزهايمر، فيبروميالغيا، والاضطرابات النفسية مثل الاكتئاب، والعاطفية اضطرابات، وانفصام الشخصية2. تدكس له بعض المزايا، مثل تكلفة منخفضة نسبيا، وسهولة الاستخدام، والأمان، وآثار جانبية نادرة14. تدكس هو أيضا طريقة غير مؤلمة، ويمكن أن يكون أعمى موثوق في التجارب السريرية، كما أنه قد وضع شام13. تدكس المرجح ليس الأمثل لاسترداد الفنية بمفردها؛ ومع ذلك، أنها تظهر وعد زيادة العلاج المرتبطة بها في إعادة التأهيل، كما أنه يعزز الدماغ اللدونة15.
في هذا البروتوكول، نبدي العلاج مجتمعة ساعدت روبوت (مع اثنين من أحدث الروبوتات) وغير الغازية نيورومودوليشن مع تدكس كطريقة لتحسين نتائج إعادة التأهيل، بالإضافة إلى العلاج الطبيعي التقليدي. معظم الدراسات التي تشمل العلاجات الروبوتية أو تدكس قد استخدمها كتقنيات معزولة وقليلة وقد تضافرت على حد سواء، مما قد يعزز الآثار المفيدة بعد كل تدخل وحدها. أثبتت هذه التجارب أصغر تأثير تآزر ممكنة بين الإجراءين، مع تحسين استرداد الحركية والقدرة الوظيفية8،15،16،،من1718، 19. ولذلك، قد تعزز العلاج المتعدد الوسائط رواية انتعاش حركة تتجاوز الإمكانيات الحالية.
Protocol
Representative Results
Discussion
في هذا البروتوكول، يمكننا وصف بروتوكول علاج قياسي لتحفيز تدكس المجمعة المرتبطة والعلاج الروبوتية، تستخدم كعنصر مكمل لبرامج إعادة التأهيل التقليدية في المرضى الذين يعانون من ضعف في الذراع. البروتوكول يهدف إلى تحسين وظيفة الحركة والتنقل. من المهم أن نلاحظ تكثف في وتكثف إيقاف الجهاز تدكس ل…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
الكتاب يود أن يشكر سبولدينج المختبر من نيورومودوليشن ومعهد دي Reabilitação لوسي Montoro على دعمها السخي في هذا المشروع.
Materials
| tDCS device | Soterix Medical | Soterix Medical 1×1 | |
| 9V Battery (2x) | |||
| Two rubber head bands | |||
| Two conductive rubber electrodes | |||
| Two sponge electrodes | |||
| Cables | |||
| NaCl solution | |||
| Measurement tape | |||
| Armeo Spring Robot | Hocoma | ||
| inMotion ARM | Interactive Motion Technologies |
Referenzen
- Miller, E. L., et al. Comprehensive overview of nursing and interdisciplinary rehabilitation care of the stroke patient: A scientific statement from the American Heart Association. Stroke. 41 (10), 2402-2448 (2010).
- Adeyemo, B. O., Simis, M., Macea, D. D., Fregni, F. Systematic review of parameters of stimulation, clinical trial design characteristics, and motor outcomes in noninvasive brain stimulation in stroke. Front Psychiatry. 3 (8), 1-27 (2012).
- Johansson, B. B. Current trends in stroke rehabilitation. A review with focus on brain plasticity. Acta Neurologica Scandinavica. 123 (3), 147-159 (2011).
- Hummel, F., Cohen, L. G. Improvement of motor function with noninvasive cortical stimulation in a patient with chronic stroke. Neurorehabilitation Neural Repair. 19 (1), 14-19 (2005).
- Lo, A. C., et al. Robot-assisted therapy for long-term upper-limb impairment after stroke. New England Journal of Medicine. 362 (19), 1772-1783 (2010).
- Mehrholz, J., Haedrich, A., Platz, T., Kugler, J., Pohl, M. Electromechanical and robot-assisted arm training for improving generic activities of daily living, arm function, and arm muscle strength after stroke. Cochrane Database of Systematic Reviews. , (2012).
- Maciejasz, P., Eschweiler, J., Gerlach-Hahn, K., Jansen-Troy, A., Leonhardt, S. A survey on robotic devices for upper limb rehabilitation. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 11 (3), 10-1186 (2014).
- Ang, K. K., et al. Facilitating effects of transcranial direct current stimulation on motor imagery brain-computer interface with robotic feedback for stroke rehabilitation. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 96 (3), S79-S87 (2015).
- Chang, W. H., Kim, Y. H. Robot-assisted therapy in stroke rehabilitation. Journal of Stroke. 15 (3), 174-181 (2013).
- Volpe, B. T., et al. A novel approach to stroke rehabilitation: robot-aided sensorimotor stimulation. Neurology. 54 (10), 1938-1944 (2000).
- Volpe, B. T., et al. Robotic devices as therapeutic and diagnostic tools for stroke recovery. Archives of Neurology. 66 (9), 1086-1090 (2009).
- Nitsche, M. A., Paulus, W. Excitability changes induced in the human motor cortex by weak transcranial direct current stimulation. TheJournal of Physiology. 527 (3), 633-639 (2000).
- Fregni, F., et al. Transcranial direct current stimulation of the unaffected hemisphere in stroke patients. Neuroreport. 16 (14), 1551-1555 (2005).
- Kim, D. Y., et al. Effect of transcranial direct current stimulation on motor recovery in patients with subacute stroke. American Journal of Physical Medicine and Rehabilitation. 89 (11), 879-886 (2010).
- Giacobbe, V., et al. Transcranial direct current stimulation (tDCS) and robot practice in chronic stroke: the dimension of timing. NeuroRehabilitation. 33 (1), 49-56 (2013).
- Hesse, S., et al. Combined transcranial direct current stimulation and robot-assisted arm training in subacute stroke patients: a pilot study. Restorative Neurology and Neuroscience. 25 (1), 9-16 (2007).
- Hesse, S., et al. Combined transcranial direct current stimulation and robot-assisted arm training in subacute stroke patients: an exploratory, randomized multicenter trial. Neurorehabilitation and Neural Repair. 25 (9), 838-846 (2001).
- Edwards, D. J., et al. Raised corticomotor excitability of M1 forearm area following anodal tDCS is sustained during robotic wrist therapy in chronic stroke. Restorative Neurology and Neuroscience. 27 (3), 199-207 (2008).
- Ochi, M., Saeki, S., Oda, T., Matsushima, Y., Hachisuka, K. Effects of anodal and cathodal transcranial direct current stimulation combined with robotic therapy on severely affected arms in chronic stroke patients. Journal of Rehabilitation Medicine. 45 (2), 137-140 (2013).
- DaSilva, A. F., Volz, M. S., Bikson, M., Fregni, F. Electrode positioning and montage in transcranial direct current stimulation. Journal of Visualized Experiments. (51), (2011).
- Antal, A., Terney, D., Poreisz, C., Paulus, W. Towards unravelling task-related modulations of neuroplastic changes induced in the human motor cortex. European Journal of Neuroscience. 26 (9), 2687-2691 (2007).
- Williams, J. A., Pascual-Leone, A., Fregni, F. Interhemispheric modulation induced by cortical stimulation and motor training. Physical Therapy. 90 (3), 398-410 (2010).
- Zimerman, M., et al. Modulation of training by single-session transcranial direct current stimulation to the intact motor cortex enhances motor skill acquisition of the paretic hand. Stroke. 43 (8), 2185-2191 (2012).
- Nitsche, M. A., et al. Pharmacological modulation of cortical excitability shifts induced by transcranial direct current stimulation in humans. The Journal of Physiology. 553 (1), 293-301 (2003).
- Lindenberg, R., Renga, V., Zhu, L. L., Nair, D., Schlaug, G. M. D. P. Bihemispheric brain stimulation facilitates motor recovery in chronic stroke patients. Neurology. 75 (24), 2176-2184 (2010).
- Fusco, A., et al. The ineffective role of cathodal tDCS in enhancing the functional motor outcomes in early phase of stroke rehabilitation: an experimental trial. BioMed Research International. , (2014).
- Kwakkel, G., Kollen, B. J., Krebs, H. I. Effects of robot-assisted therapy on upper limb recovery after stroke: a systematic review. Neurorehabilitation and Neural Repair. 22 (2), 111-121 (2008).
- Gilliaux, M., et al. Upper limb robot-assisted therapy in cerebral palsy: a single-blind randomized controlled trial. Neurorehabilitation and Neural Repair. 29 (2), 183-192 (2015).
- Timmermans, A. A., et al. Effects of task-oriented robot training on arm function, activity, and quality of life in chronic stroke patients: a randomized controlled trial. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 11 (1), 45 (2014).
- Hummel, F. C., et al. Controversy: noninvasive and invasive cortical stimulation show efficacy in treating stroke patients. Brain Stimulation. 1 (4), 370-382 (2008).
- Nair, D. G., et al. Optimizing recovery potential through simultaneous occupational therapy and non-invasive brain-stimulation using tDCS. Restorative Neurology and Neuroscience. 29 (6), 411-420 (2011).
- Nitsche, M. A., et al. Modulation of cortical excitability by transcranial direct current stimulation. Nervenarzt. 73 (4), 332-335 (2002).
