Совместное использование текущего транскраниальной прямой стимуляции и роботизированной терапии для верхней конечности

Summary

Комбинированное использование постоянного тока транскраниальной стимуляции и робототехнические терапии как дополнение для обычных реабилитационной терапии может привести к улучшению терапевтических результатов за счет модуляции пластичности мозга. В этой статье мы опишем комбинированные методы, используемые в нашем институте повышения производительности мотор после инсульта.

Abstract

Неврологических расстройств, таких как инсульт и ДЦП, являются основными причинами долгосрочной инвалидности и может привести к тяжелой инвалидности и ограничения повседневной деятельности из-за дефектов нижних и верхних конечностей. Интенсивной физической и трудовой терапии по-прежнему считаются основными процедурами, но в настоящее время изучаются новые адъюнкт терапии для стандартной реабилитации, который может оптимизировать функциональных результатов.

Постоянного тока транскраниальной стимуляции (ЦТД) — метод неинвазивной мозга стимуляции поляризовывает основных регионах мозга через применение слабых токов прямой через электроды на волосистой части головы, модулирует корковой возбудимости. Его низкая стоимость, простота использования и воздействия на человека пластичности нейронных может объясняться повышение интереса к этой технике. Недавние исследования была выполнена для определения клинической потенциал ЦТД в различных условиях, например, депрессии, болезни Паркинсона и двигательной реабилитации после инсульта. ЦТД помогает усилить пластичности мозга и представляется перспективным технику в реабилитационных программах.

Целый ряд роботов устройств были разработаны для оказания помощи в восстановлении функции верхней конечности после инсульта. Реабилитация моторного дефицита является часто длительный процесс, требующий применения междисциплинарных подходов для пациента для достижения максимальной независимости. Эти устройства не намерены заменить ручной реабилитационной терапии; Вместо этого они были разработаны в качестве дополнительного инструмента для реабилитационных программ, позволяя немедленное восприятие результатов и отслеживания улучшений, тем самым помогая пациентам остаться мотивированный.

TDSC и робот с помощью терапии являются перспективным дополнения к реабилитации инсульта и целевых модуляции пластичности мозга, с несколькими отчетами, описывающие их использование должно ассоциироваться с обычной терапии и улучшение терапевтических результатов. Однако совсем недавно, некоторые небольшие клинические испытания были разработаны описывающих связано использование ЦТД и робот с помощью терапии инсульта реабилитации. В этой статье мы опишем комбинированные методы, используемые в нашем институте повышения производительности мотор после инсульта.

Introduction

Неврологических расстройств, таких как инсульт, ДЦП и черепно-мозговой травмы, являются основными причинами долгосрочной инвалидности, вследствие поражения и последующих неврологические симптомы, которые могут привести к тяжелой инвалидности и ограничения повседневной деятельности¹. Двигательные расстройства значительно снижают качество жизни пациента. Мотор восстановления определяется принципиально нейропластичности, основной механизм, лежащий в основе уменьшаем моторных навыков, потерянных из-за поражения мозга^2,3. Таким образом сильно реабилитации терапии основаны на высок дозы интенсивной подготовки и интенсивной повторение движений, чтобы восстановить силы и диапазон движения. Эти повторяющиеся мероприятия основаны на повседневной жизни движений, и пациенты могут стать менее мотивированными ввиду медленного восстановления мотор и повторяющихся упражнений, которые могут ухудшить успех Нейрореабилитация⁴. Интенсивной физической и трудовой терапии по-прежнему считаются основными процедурами, но в настоящее время изучаются новые адъюнкт терапии для стандартной реабилитации для оптимизации функциональных результатов¹.

Появление роботов помощь терапии было показано, имеют большое значение в реабилитации инсульта, влияющие на процессы синаптической пластичности нейрональных и реорганизации. Они были исследованы для подготовки больных с поврежденной неврологических функций и оказания помощи людям с ограниченными возможностями⁵. Одним из наиболее важных преимуществ добавления робот технологии rehabilitive вмешательств является его способность доставить высокой интенсивности и высокой дозировке обучения, которая в противном случае будет очень трудоемкий процесс⁶. Использование роботов терапии, наряду с виртуальной реальности компьютерные программы, обеспечивает немедленное восприятие и оценку мотор восстановления и может изменить повторяющиеся действия в значимые, интерактивные функциональных задач, таких как уборка плита⁷ . Это может повысить уровень мотивации и приверженности процессу долгосрочной реабилитации пациентов и позволяет, через возможность измерения и количественного определения движения, отслеживать их прогресс⁵. Интеграции роботизированных терапии в текущей практики может повысить действенность и эффективность реабилитации и содействовать развитию новых видов упражнений⁸.

Лечебная реабилитация роботы обеспечить подготовку конкретных задач и можно разделить в конце эффекторных тип устройства и экзоскелет тип устройства⁹. Разница между этими классификациями связана с как движение передается от устройства для пациента. Конец эффекторных устройства имеют простой структуры, обратившись конечности пациента только в его наиболее дистальной части, что делает его более трудным изолировать движение одного сустава. Устройства на базе экзоскелет имеют более сложные конструкции с механической структуры, которая отражает структуру скелета конечностей, поэтому движение сустава устройства будет производить такое же движение на конечности пациента^7,9.

T-WREX является экзоскелет основе робот, который помогает вся рука движений (плеча, локтя, предплечья, запястья и движениями пальцев). Регулируемый механические АРМ позволяет различные уровни поддержки гравитации, позволяя пациентам, которые имеют некоторые остаточные верхней конечности функции для достижения большего активный диапазон движения в трехмерной пространственной терапии^7,9. MIT-Манус является конец эффекторных тип робота, который работает в единый план (x и y) и позволяет что двумерные тяжести компенсируется терапии, оказания плечо и локоть движений, перемещая рук пациента в горизонтальной или вертикальной плоскости^{9 , 10}. обе роботы имеют встроенные датчики которые могут количественно охарактеризовать верхней конечности моторного контроля и восстановления и интерфейс для интеграции компьютера, что позволяет 1) подготовка значимого функциональных задач моделирования в среде виртуального обучения и 2) игры терапевтические упражнения, которые помогают практику планирования, координации, внимание и визуального поля дефекты глаз рука мотор или пренебрегает^7,9. Они также позволяют для компенсации воздействия гравитации на верхней конечности и способны предложить поддержку и помощь для повторяющихся и стереотипных движений в сильно ослабленным пациентам. Это постепенно уменьшает помощи как тема улучшает и применяет минимальную помощь или сопротивление движению за мягко ослабленным пациентам^9,11.

Еще одна новая техника для Нейрореабилитация-постоянного тока транскраниальной стимуляции (ЦТД). ЦТД является Неинвазивная мозга стимуляции метод, который вызывает изменения корковой возбудимости с помощью прямого тока применяется низкой амплитуде через ^12,головы электроды¹³. В зависимости от полярности текущего потока можно увеличить одна раздражением или снизились на cathodal стимуляции²возбудимость мозга.

Недавно наблюдается повышенный интерес к ЦТД, как было показано, оказывают благотворное воздействие на широкий спектр заболеваний, таких как инсульт, эпилепсия, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, фибромиалгии, психических расстройств, как депрессия, аффективные расстройства и шизофрении². ЦТД имеет некоторые преимущества, такие как относительно низкую стоимость, простота использования, безопасность и редкие побочные эффекты¹⁴. Существует также является безболезненным методом и может надежно ослепил в клинических испытаниях, как это имеет режим Шам¹³. Существует, вероятно, не оптимальный для восстановления функций на свои собственные; Однако он показывает увеличение обещание как связанный терапии в реабилитации, как он повышает пластичность мозга¹⁵.

В этом протоколе мы демонстрируем комбинированный робот с помощью терапии (с двумя роботами искусство) и неинвазивной neuromodulation с ЦТД как метод для улучшения результатов реабилитации, помимо обычных физической терапии. Большинство исследований с участием роботов терапии или ЦТД использовали их как отдельные методы, и лишь немногие объединили оба, которые могут повысить благотворное воздействие за пределами каждого вмешательства только. Эти небольшие испытания продемонстрировали возможность синергетический эффект между двумя процедурами, с улучшение мотор восстановления и функциональной способности^{8,,1516,,1718, 19}. Таким образом Роман мультимодальной терапии могут укрепить движение восстановления за рамки нынешних возможностей.

Protocol

Этот протокол соответствует руководящим принципам Комитета по этике исследований человеческого нашего учреждения. 1. ЦТД Противопоказания и особые соображенияПримечание: ЦТД является безопасный метод, который отправляет постоянных и низкой постоянно?…

Representative Results

Неинвазивная мозга стимуляции с ЦТД недавно вызвал интерес из-за его потенциального воздействия neuroplastic, сравнительно недорогое оборудование, простота использования и несколько побочных эффектов22. Исследования показали, что neuromodulation, ЦТД имеет потенциал…

Discussion

В этом протоколе мы описываем стандартной терапии протокол для комбинированных ЦТД стимуляции связанные и робототехнические терапии, используется в качестве дополнения к обычным реабилитационных программ у больных с нарушениями руку. Цель Протокола заключается в улучшении двигател…

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