上肢の経頭蓋直通電流刺激とロボット療法の併用

Summary

脳の可塑性の変調による治療成績に関する改良された従来のリハビリテーション療法のアドオンとしての経頭蓋直流電流刺激とロボット療法併用する可能性があります。この記事では脳卒中後の運動パフォーマンスを向上させるため当研究所で使用される結合された方法をについて説明します。

Abstract

脳卒中や脳性麻痺など神経系の疾患は長期的な障害の原因をリードしているし、深刻な無能、下限と上限の下肢障害のため日常的な活動の制限につながることができます。集中的な理学療法や作業療法の主要な治療と見なされますが、機能的帰結を最適化可能性があります標準的なリハビリテーションに新しい補助療法が研究されています。

経頭蓋直流電流刺激 (tDCS) は、大脳皮質の興奮性を調節すること、頭皮に電極を弱い直流電流のアプリケーションを基になる脳領域を分極する非侵襲的脳刺激法です。この手法で関心の高まりは、その低コスト、使いやすさと人間の神経可塑性に及ぼす影響に帰することができます。うつ病、パーキンソン病、脳卒中後の運動リハビリなど多様な条件で Tdc の臨床的可能性を決定する最近の研究を行った。tDCS は脳の可塑性を高めることができ、リハビリテーション プログラムにおいて有効な手法と思われます。

ロボット デバイスの数は、脳卒中後の上肢機能のリハビリテーションを支援するために開発されています。運動障害のリハビリテーションはしばしば最大の独立を達成するために患者のための学際的アプローチを必要とする長いプロセスであります。これらのデバイスは手動リハビリテーション療法を交換するつもりはないです。代わりに、彼らは結果の即時認識ができ、やる気に滞在する患者の改善の追跡、貢献のリハビリテーション プログラムに追加のツールとして設計されました。

TDSC とロボット介在療法脳卒中リハビリテーションに有望なアドオンは、従来の治療法と治療成績の改善に関連する彼らの使用を記述するいくつかのレポートと脳の可塑性の変調をターゲットします。しかし、最近では、いくつか小規模な臨床試験が開発されて tDCS とロボット介在療法脳卒中リハビリテーションでの関連付けの使用を記述します。この記事では脳卒中後の運動パフォーマンスを向上させるため当研究所で使用される結合された方法をについて説明します。

Introduction

脳卒中、脳性麻痺、外傷性脳損傷などの神経疾患は、病変や重度の無能と毎日の活動¹の制限につながることがその後の神経学的症状のための長期的な障害の原因をリードしています。運動障害疾患患者の生活の質を削減します。運動機能回復は、神経可塑性、脳の病変^2,の³により失われた運動能力の再取得の基礎となる基本的なメカニズムによって根本的に駆動されます。したがって、リハビリテーション療法は、高線量の集中的な訓練と体力回復に動きの激しい繰り返し、可動域に強く基づいています。これらの反復的な活動は、日常の生活動作に基づいています、患者が遅い運動回復とニューロリハビリテーション⁴の成功を損なうことができる反復演習のためあまりやる気になりません。集中的な理学療法や作業療法の主要な治療と見なされますが、機能的な結果¹を最適化するために標準的なリハビリテーションに新しい補助療法が研究されています。

ロボット支援治療法の出現は、脳卒中患者のリハビリテーション、神経シナプスの可塑性と再編の過程に影響を及ぼす大きな価値を持っている示されています。彼らは、破損した神経学的な機能を持つ患者のトレーニングや障害⁵を持つ人々 の支援に行った。Rehabilitive 介入にロボット技術を追加する最も重要な利点の 1 つは、非常に手間のかかるプロセス⁶を高輝度と高用量のトレーニングを提供する能力です。仮想現実のコンピューター プログラムと共に、ロボットの療法の使用即時認識と運動機能回復の評価を可能にしコンロ^{7 を清掃など意味のある、インタラクティブな機能上のタスクに反復操作を変更することができます。}.これは患者の動機と長いリハビリのプロセスへの付着を高めることができます、測定し運動を定量化、彼らの進歩⁵の追跡の可能性を介してことができます。現在の慣行にロボット療法の統合効果とリハビリテーションの有効性を増加し、運動⁸の新規モードの開発を有効にします。

治療リハビリテーション ロボット タスク固有のトレーニングを提供する、エンド エフェクタ型デバイスと外骨格型デバイス⁹に分けることができます。これらの分類の違い患者に動きデバイスから転送する方法に関連しています。エンド エフェクタのデバイス構造の単純化、1 つの関節の動きを分離することが難しく、その最も遠位部分にのみ患者の四肢に連絡があります。外骨格ベースのデバイス デバイスの関節の動きは患者の下肢^7,9で同じ動きになりますので、肢の骨格の構造を反映する機械構造を持つ複雑な設計があります。

T くる WREX は腕全体の動き (肩、肘、前腕、手首と指の動き) を支援する外骨格ベースのロボットです。調節可能な機械の腕は、三次元空間療法^7,9の動きの大きいアクティブな範囲を達成するためにいくつかの残留上肢機能を持っている患者を有効にする重力サポートの変数レベルを使用できます。MIT マヌスは、シングル プラン (x 軸と y 軸) で動作し、2次元重力補償療法、補助の肩と肘の動き⁹水平または垂直面に患者さんの手を移動することによってことができますエンド エフェクタ型ロボット^,10. 両方のロボットは、上肢運動制御と回復、コンピューター統合 1 を可能にするためのインタ フェースを定量化することができます内蔵ポジション センサーを持っている) 仮想学習環境でシミュレート機能タスクのトレーニング・ 2) 運動療法ゲーム, 運動計画、目手の調整や注意力、視野欠陥の練習を助けるか、または^7,9を無視します。また、上肢に及ぼす重力の影響の補正を可能にする、支援と重度障害患者における反復的な型にはまった動きへの支援を提供することができます。これは徐々 に主題を改善し、最小限の支援や抵抗は、軽度障害患者^9,11のための運動として支援を減少します。

ニューロリハビリテーションのための別の新しい手法は、経頭蓋直流電流刺激 (tDCS) です。tDCS は低振幅直流電流適用を介して頭皮電極^12,13を使用して皮質興奮性の変化を誘導する非侵襲的脳刺激法です。現在の流れの極性に応じて脳の興奮性を anodal 刺激による増加または減少し, 刺激²できます。

最近、ずっとある、tDCS の高められた興味、脳卒中、てんかん、パーキンソン病、アルツハイマー病、線維筋痛、うつ病、感情などの精神疾患などの病気の広い範囲で有益な効果があると示されています。障害と統合失調症²。tDCS には、比較的低コスト、使いやすさ、安全性、まれな副作用¹⁴など、いくつかの利点があります。tDCS は無痛法ではまた、偽モード¹³があり、臨床試験で確実に盲目にすることができます。tDCS はほとんどない独自の機能回復に最適ただし、脳可塑性¹⁵を高めると同時にリハビリテーション、関連付けられている療法として増加の約束を示しています。

このプロトコルでは従来の理学療法に加え、リハビリの成果を向上させるための方法として (2 つの最新のロボット) で結合されたロボット介在療法と Tdc の非侵襲的な神経を紹介します。ほとんどの研究は含むロボット治療または tDCS は分離技術としてそれらを使用しているし、いくつかは両方を組み合わせているを超えてそれぞれの介入だけで有益な効果を強化する可能性があります。これらの小さい試験改善運動回復と機能的能力^{8,15,16,17,18、2 つの手順の間の可能な相乗効果を実証 19}。したがって、新規のマルチ モーダル治療法は現在の可能性を超えて運動回復を高めることができます。

Protocol

このプロトコル我々 機関の人間研究倫理委員会のガイドラインに従います。 1. tDCS 禁忌と注意事項注: tDCS は刺激されて領域の神経細胞の興奮性の変化を誘導電極を介して定数と低直流を送信する安全なテクニックです。 デバイス セットアップする前に患者が頭に tDCS 以前 tDCS 治療、脳移植医療デバイス、または金属インプラントの存在に?…

Representative Results

TDCS を非侵襲的脳刺激は最近その影響 neuroplastic、比較的安価な機器、使いやすさ、いくつかの副作用22など関心を生成しています。研究を示しているそのニューロモデュレーション tDCS による皮質興奮性・可塑性、したがって4一次運動野を刺激することによってシナプス可塑性による運動パフォーマンスの改善の促進を調節する可?…

Discussion

このプロトコルに関連付けられている複合 tDCS 刺激および腕に障害のある患者における従来のリハビリテーション プログラムを補完するものとして使用されるロボットの治療のための標準治療プロトコルについて述べる。議定書の目標運動機能と機動性を向上させることです。ランプを観察することが重要、副作用の危険を避けるために Tdc マシンのオフ ランプです。tDCS は文献<sup class="xref…

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