Het gecombineerd gebruik van de huidige Stimulatie Transcranial Direct en robotachtige therapie voor de bovenste extremiteit

Summary

Het gecombineerd gebruik van Transcraniële gelijkstroom stimulatie en robotachtige therapie als een add-on voor conventionele revalidatie therapie kan resulteren in betere therapeutische resultaten als gevolg van de modulatie van de plasticiteit van de hersenen. In dit artikel beschrijven we de gecombineerde methoden in ons Instituut voor verbetering van de prestaties van de motor na een herseninfarct.

Abstract

Neurologische aandoeningen zoals beroerte en cerebrale parese zijn belangrijkste oorzaken van langdurige invaliditeit en kunnen leiden tot ernstige arbeidsongeschiktheid en beperking van de dagelijkse activiteiten als gevolg van waardeverminderingen van de onderste en bovenste ledematen. Intensieve fysieke en bezigheidstherapie worden nog steeds beschouwd als belangrijkste behandelingen, maar nieuwe adjunct therapieën aan standaard herstel die van functionele uitkomsten optimaliseren kunnen worden bestudeerd.

Transcraniële gelijkstroom stimulatie (TDC’s) is een noninvasive hersenen stimulatie techniek die onderliggende hersengebieden door de toepassing van zwakke directe stromen via elektroden op de hoofdhuid, moduleren van corticale prikkelbaarheid polariseert. Toegenomen belangstelling voor deze techniek kan worden toegeschreven aan de lage kosten, gebruiksgemak, en effecten op de menselijke Neurale plasticiteit. Recent onderzoek heeft verricht om te bepalen van de klinische mogelijkheden van TDC’s in uiteenlopende omstandigheden zoals depressie, ziekte van Parkinson en motorische revalidatie na een herseninfarct. TDC’s helpt verbeteren plasticiteit van de hersenen en lijkt een veelbelovende techniek in revalidatie programma’s.

Een aantal robotic apparaten zijn ontwikkeld om te helpen bij de rehabilitatie van de bovenste extremiteit functie na een herseninfarct. Het herstel van de motorische tekorten is vaak een langdurig proces waarbij multidisciplinaire benaderingen voor een patiënt om maximale onafhankelijkheid te bereiken. Deze apparaten niet van plan om het vervangen van de manuele revalidatie therapie; in plaats daarvan, ze werden ontworpen als een extra instrument aan rehabilitatie programma’s, waardoor directe perceptie van resultaten en het bijhouden van verbeteringen, waardoor patiënten om gemotiveerd te blijven.

Zowel de tDSC als de robot-assisted therapy zijn veelbelovende add-ons aan herstel van de beroerte en doelgroep van de modulering van de plasticiteit van de hersenen, met verschillende rapporten beschrijven het gebruik ervan te worden geassocieerd met conventionele therapie en de verbetering van therapeutische resultaten. Echter, meer recentelijk, sommige kleine klinische proeven hebben ontwikkeld die de bijbehorende gebruik van TDC’s en robot-assisted therapy in de revalidatie van de beroerte beschrijven. In dit artikel beschrijven we de gecombineerde methoden in ons Instituut voor verbetering van de prestaties van de motor na een herseninfarct.

Introduction

Neurologische aandoeningen zoals beroerte, hersenverlamming en traumatisch hersenletsel zijn belangrijkste oorzaken van lange termijn handicap, als gevolg van laesies en latere neurologische symptomen die tot ernstige arbeidsongeschiktheid en beperking van de dagelijkse activiteiten^{1 leiden kunnen}. Bewegingsstoornissen aanzienlijk verminderen de levenskwaliteit van een patiënt. Motor herstel is fundamenteel gedreven door Neuroplasticiteit, het fundamentele mechanisme ten grondslag liggen aan de reacquisition van motorische vaardigheden verloren als gevolg van^2,3van de laesies van de hersenen. Revalidatie therapieën zijn dus sterk gebaseerd op hoge dosis intensieve training en intens herhaling van bewegingen om te herstellen van de kracht en bereik van de beweging. Deze repetitieve activiteiten zijn gebaseerd op dagelijkse leven bewegingen, en patiënten kunnen worden minder gemotiveerd zijn als gevolg van de trage motor herstel en repetitieve oefeningen, die afbreuk kunnen doen aan het succes van neurorehabilitation⁴. Intensieve fysieke en bezigheidstherapie worden nog steeds beschouwd als belangrijkste behandelingen, maar nieuwere aanvulling therapieën aan standaard herstel worden bestudeerd voor het optimaliseren van functionele resultaten¹.

De komst van de Robot-assisted therapieën heeft aangetoond dat het hebben van grote waarde in de revalidatie van de beroerte, beïnvloeden van processen van neuronale synaptische plasticiteit en reorganisatie. Ze zijn onderzocht voor de opleiding van patiënten met beschadigde neurologische functies en het helpen van mensen met een handicap,⁵. Een van de belangrijkste voordelen van robottechnologie aan rehabilitive interventies toe te voegen is de mogelijkheid om het leveren van hoge intensiteit en hoge dosering opleiding, die anders zou een zeer arbeidsintensief proces⁶. Het gebruik van robotic therapieën, samen met virtuele realiteit computerprogramma’s, voorziet in een onmiddellijke waarneming en evaluatie van de terugwinning van de motor en repetitieve acties in zinvolle, interactieve functionele taken zoals het schoonmaken van een kookplaat^{7 kunt wijzigen} . Hierdoor kan verheffen patiënten motivatie en aanhankelijkheid aan het proces van de lange revalidatie en kunnen, via de mogelijkheid van meten en kwantificeren van de bewegingen, bijhouden van hun vorderingen⁵. Integratie van robotic therapie in huidige praktijken kan verhogen de werkzaamheid en de effectiviteit van revalidatie en inschakelen van de ontwikkeling van nieuwe wijzen van oefening⁸.

Therapeutische revalidatie robots taak-specifieke opleidingen aanbieden en kunnen worden onderverdeeld in eind-effector-type apparaten en exoskeleton-achtige apparaten⁹. Het verschil tussen deze classificaties is gerelateerd aan hoe verkeer wordt overgebracht van het apparaat aan de patiënt. Einde-effector apparaten hebben eenvoudiger structuren, contact met de patiënt ledemaat alleen op haar meest distale gedeelte, waardoor het moeilijker om te isoleren van de beweging van een gewricht. Exoskeleton-gebaseerde apparaten hebben meer complexe ontwerpen met een mechanische structuur die een weerspiegeling vormt van het skelet van de ledematen, zodat een beweging van het apparaat het gewricht dezelfde beweging op de patiënt ledemaat^{7,9 produceren zal}.

De T-WREX is een exoskelet gebaseerde robot die hele armbewegingen (schouder, elleboog, onderarm, pols en vinger bewegingen helpt). De instelbare mechanische arm staat variabele niveaus van ondersteuning van de zwaartekracht, waardoor patiënten hebben sommige overblijvende bovenste extremiteit-functie voor het bereiken van een grotere actieve bereik van de beweging in een driedimensionele ruimtelijke therapie^7,9. De MIT-MANUS is een end-effector-type robot die werkt in een enkel plan (x- en y-as) en waarmee dat een tweedimensionale zwaartekracht gecompenseerd therapie, meewerkende schouder en elleboog bewegingen van de patiënt door hand te bewegen in de horizontale of verticale vlak^{9 , 10}. beide robots hebben ingebouwde positie sensoren die kwantificeren kunnen bovenste extremiteit motorische controle en -herstel en een interface voor computer integratie waarmee 1) de opleiding van zinvolle functionele taken gesimuleerd in een digitale leeromgeving en 2) therapeutische oefening games, die helpen de praktijk van motor plan, oog-hand coördinatie, aandacht en gezichtsveld gebreken of verwaarloost^7,9. Ze ook voorzien in de vergoeding van de effecten van de zwaartekracht op de bovenste ledematen en kunnen steun en bijstand aan repetitieve en stereotiepe bewegingen in ernstig verminderde patiënten te bieden. Dit vermindert geleidelijk bijstand, zoals het onderwerp verbetert en minimale steun of weerstand voor verkeer voor mild verminderde patiënten^{9,11 geldt}.

Een andere nieuwe techniek voor neurorehabilitation is Transcraniële gelijkstroom stimulatie (TDC’s). TDC’s is een niet-invasieve hersenen stimulatie techniek die corticale prikkelbaarheid wijzigingen door het gebruik van lage amplitude direct stromingen toegepast via hoofdhuid elektroden^{12,13 induceert}. Afhankelijk van de polariteit van de stroom, kan prikkelbaarheid van de hersenen worden verhoogd door anodal stimulatie of daalde met cathodal stimulatie².

Onlangs heeft er toegenomen belangstelling voor TDC’s, zoals is gebleken dat de gunstige effecten op een breed scala van ziekten zoals een beroerte, epilepsie, ziekte van Parkinson, ziekte van Alzheimer, fibromyalgie, psychiatrische stoornissen zoals depressie, affectieve stoornissen en schizofrenie². TDC’s heeft een aantal voordelen, zoals de relatief lage kosten, gebruiksgemak, veiligheid, en zeldzame nevenwerkingen¹⁴. TDC’s is ook een pijnloze methode en op betrouwbare wijze kan worden verblind in klinische proeven, aangezien er een schijnvertoning modus¹³. TDC’s is waarschijnlijk niet optimaal voor functionele herstel op eigen; echter is het veelbelovend toegenomen als een bijbehorende therapie in de revalidatie, zoals het hersenen plasticiteit¹⁵verbetert.

In dit protocol tonen wij gecombineerde robot-assisted therapy (met twee state-of-the-art robots) en niet-invasieve neuromodulatie met TDC’s als een methode voor het verbeteren van de resultaten van de revalidatie, naast conventionele fysiotherapie. De meeste studies waarbij robotic therapieën of TDC’s hebben ze gebruikt als geïsoleerde technieken, en weinigen hebben beide, gecombineerd die de gunstige effecten buiten elke interventie alleen kan verbeteren. Deze kleinere proeven aangetoond een mogelijk synergie-effect tussen de twee procedures, met verbeterde motor herstel en functionele vermogen om^{8,15,16,17,18, 19}. Nieuwe multimodale therapieën kunnen daarom verkeer herstel dan de huidige mogelijkheden versterken.

Protocol

Dit protocol volgt de richtsnoeren van onze instelling van menselijk onderzoek ethisch comité. 1. TDC ‘s Contra-indicaties en speciale overwegingenOpmerking: TDC’s is een veilige techniek die constant en laag direct stroom door de elektroden stuurt, inducerende wijzigingen in neuronale prikkelbaarheid van het gebied wordt gestimuleerd. Voorafgaand aan setup voor apparaat, moet u bevestigen dat de patiënt geen contra-indicaties aan TDC’s, zoals bijwerkin…

Representative Results

Niet-invasieve hersenstimulatie met TDC’s heeft recentelijk gegenereerde rente als gevolg van de potentiële effecten van de neuroplastic, relatief goedkope apparatuur, gebruiksgemak en enkele bijwerkingen22. Studies hebben aangetoond dat neuromodulatie door TDC’s heeft het potentieel om het moduleren van de corticale prikkelbaarheid en plasticiteit, aldus de verbeteringen in de prestaties van de motor door middel van synaptische plasticiteit te bevorderen door het…

Discussion

In dit protocol beschrijven we een standaard therapie protocol voor stimulatie van de gecombineerde TDC’s verbonden en robotachtige therapie, gebruikt als een aanvulling op conventionele rehabilitatie programma’s bij patiënten met arm bijzondere waardeverminderingen. Doel van het protocol is het verbeteren van motorische functie en mobiliteit. Het is belangrijk om te observeren de speedramp-on en speedramp-off van de TDC’s machine dat elk gevaar voor bijwerkingen. TDC’s is een veilige techniek met weinig bijwerkingen be…

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