O uso combinado de terapia robótica e atual estimulação transcraniana direto para o membro superior

Summary

O uso combinado de transcraniana por corrente contínua estimulação e terapia robótica como um complemento para a terapia de reabilitação convencional pode resultar em resultados terapêuticos melhorados devido à modulação da plasticidade cerebral. Neste artigo, descrevemos os métodos combinados usados em nosso Instituto para melhorar o desempenho motor após acidente vascular cerebral.

Abstract

Distúrbios neurológicos como AVC e paralisia cerebral são principais causas de incapacidade a longo prazo e podem levar à incapacidade grave e a restrição das atividades diárias, devido a deficiências de membros inferiores ou superiores. Física intensiva e terapia ocupacional que ainda são considerados os principais tratamentos, mas estão a ser estudadas novas terapias adjuvante para reabilitação padrão que pode otimizar os resultados funcionais.

Estimulação transcraniana de corrente contínua (tDCS) é uma técnica de estimulação cerebral não-invasiva que polariza regiões do cérebro subjacente através da aplicação de fracas correntes direta através de eletrodos no couro cabeludo, modulando a excitabilidade cortical. Aumento do interesse nesta técnica pode ser atribuído ao seu baixo custo, facilidade de uso e efeitos na plasticidade neural humana. Pesquisas recentes tem sido realizada para determinar o potencial clínico das tDCS em diversas condições tais como depressão, doença de Parkinson e motor reabilitação após acidente vascular cerebral. tDCS ajuda a melhorar a plasticidade do cérebro e parece ser uma técnica promissora em programas de reabilitação.

Um número de dispositivos robóticos foram desenvolvido para ajudar na reabilitação da função de membro superior após acidente vascular cerebral. A reabilitação dos défices motor muitas vezes é um processo longo que requer abordagens multidisciplinares para um paciente a alcançar máxima independência. Estes dispositivos não pretende substituir a terapia de reabilitação manual; em vez disso, eles foram projetados como uma ferramenta adicional para programas de reabilitação, permitindo a percepção imediata dos resultados e acompanhamento das melhorias, ajudando assim os doentes a permanecer motivado.

Ambos tDSC e terapia assistida por robô são complementos promissoras para reabilitação de acidente vascular cerebral e alvo da modulação da plasticidade cerebral, com vários relatórios descrevendo o seu uso deve ser associado a terapia convencional e a melhoria dos resultados terapêuticos. No entanto, mais recentemente, alguns pequenos ensaios clínicos foram desenvolvidos que descrevem o uso associado de tDCS e terapia assistida por robô na reabilitação de acidente vascular cerebral. Neste artigo, descrevemos os métodos combinados usados em nosso Instituto para melhorar o desempenho motor após acidente vascular cerebral.

Introduction

Distúrbios neurológicos, tais como acidente vascular cerebral, paralisia cerebral e lesão cerebral traumática são principais causas de incapacidade a longo prazo, devido a lesões e subsequentes sintomas neurológicos que podem levar à incapacidade grave e restrição do diário de atividades¹. Distúrbios de movimento reduzem significativamente a qualidade de vida de um paciente. Recuperação de motor é fundamentalmente orientada por neuroplasticidade, o mecanismo básico subjacente a reaquisição de habilidades motoras perdido devido a lesões de cérebro^2,3. Assim, terapias de reabilitação são fortemente baseadas em treinamento intensivo do elevado-dose e intensa repetição de movimentos para recuperar a força e a amplitude de movimento. Essas atividades repetitivas são baseadas em movimentos de vida diária, e os pacientes podem tornar-se menos motivados devido à lenta recuperação motor e exercícios repetitivos, que podem prejudicar o sucesso de neurorreabilitação⁴. Física intensiva e terapia ocupacional que ainda são considerados os principais tratamentos, mas estão a ser estudadas novas terapias adjuvante para reabilitação padrão para otimizar os resultados funcionais¹.

O advento das terapias robótico assistida foi mostrado para ter grande valor na reabilitação de acidente vascular cerebral, influenciando os processos de plasticidade sináptica neuronal e reorganização. Eles foram investigados para o treinamento de pacientes com funções neurológicas danificadas e para pessoas com deficiência⁵. Uma das mais importantes vantagens da adição de tecnologia robótica para intervenções de rehabilitive é a sua capacidade para fornecer treinamento de alta intensidade e altas doses, que, de outra forma, seria um processo muito trabalhoso⁶. O uso de terapias robóticos, juntamente com programas de computador de realidade virtual, permite uma percepção imediata e avaliação da recuperação do motor e pode alterar ações repetitivas em tarefas funcionais significativas, interativas, como limpar um fogão⁷ . Isso pode elevar a motivação e adesão ao processo longo de reabilitação dos pacientes e permite, através da possibilidade de medição e quantificação dos movimentos, acompanhamento de seu progresso⁵. Integração da terapia robótica em práticas atuais pode aumentar a eficácia e a eficácia da reabilitação e permitir o desenvolvimento de novos modos de exercício⁸.

Robôs de reabilitação terapêutica fornecem treinamento de tarefas específicas e podem ser divididos em extremidade-effector-tipo dispositivos e dispositivos de exoesqueleto-tipo⁹. A diferença entre estas classificações está relacionada como o movimento é transferido do dispositivo ao paciente. Extremidade-effector dispositivos têm estruturas mais simples, entrar em contato com o membro do paciente apenas em sua parte mais distal, tornando mais difícil para isolar o movimento de uma articulação. Dispositivos baseados no exoesqueleto tem projetos mais complexos com uma estrutura mecânica que espelha a estrutura do esqueleto do membro, portanto, um movimento de articulação do dispositivo produzirá o mesmo movimento do paciente membro^7,9.

O T-zonas é um robô baseado no exoesqueleto que auxilia os movimentos do braço (ombro, cotovelo, antebraço, pulso e movimentos dos dedos). O braço mecânico ajustável permite níveis variáveis de suporte de gravidade, permitindo que os pacientes que têm alguma função de membro residual superior para conseguir uma gama maior ativa do movimento em uma terapia espacial tridimensional^7,9. O MIT-MANUS é um robô de extremidade-effector-tipo que trabalha em um único plano (x e y) e permite que uma gravidade bidimensional compensado terapia, assistência de ombro e cotovelo movimentos movendo a mão do paciente na horizontal ou vertical do avião^{9 , 10}. ambos os robôs têm sensores de posição interna que podem quantificar o controle motor da extremidade superior e recuperação e uma interface de integração de computador que permite 1) o treinamento de tarefas funcionais significativas simulado em um ambiente virtual de aprendizagem e 2) jogos de exercícios terapêuticos, que ajudam a prática de motor planejamento, defeitos de campo visual, atenção e coordenação olho-mão ou negligencia^7,9. Eles também permitem a compensação dos efeitos da gravidade sobre o membro superior e são capazes de oferecer apoio e assistência aos movimentos repetitivos e estereotipados em pacientes gravemente prejudicados. Isto reduz progressivamente assistência como o sujeito melhora e se aplica a mínima assistência ou resistência ao movimento para pacientes levemente prejudicada^9,11.

Outra técnica nova para familiarização é estimulação transcraniana de corrente contínua (tDCS). tDCS é uma técnica de estimulação cerebral não-invasiva que induz alterações de excitabilidade cortical através do uso de baixa amplitude correntes direta aplicadas através do couro cabeludo eletrodos^12,13. Dependendo da polaridade do fluxo atual, excitabilidade cerebral pode ser aumentada pela estimulação anodal ou diminuiu cathodal da estimulação².

Recentemente, tem havido interesse aumentado em tDCS, como isso foi mostrado para ter efeitos benéficos sobre uma ampla gama de doenças como acidente vascular cerebral, epilepsia, doença de Parkinson, doença de Alzheimer, fibromialgia, distúrbios psiquiátricos, como depressão, afetiva transtornos e esquizofrenia². tDCS tem algumas vantagens, tais como o seu custo relativamente baixo, facilidade de uso, segurança e raros efeitos colaterais¹⁴. tDCS também é um método indolor e pode confiantemente ser cego em ensaios clínicos, pois tem um modo de Souza¹³. tDCS é provável não ideal para recuperação funcional por conta própria; no entanto, está mostrando maior promessa como uma terapia associada em reabilitação, vez que aumenta de plasticidade cerebral¹⁵.

Neste protocolo, demonstramos combinado de terapia assistida por robô (com dois robôs de estado-da-arte) e neuromodulação não-invasiva com tDCS como um método para melhorar os resultados da reabilitação, além de fisioterapia convencional. A maioria de estudos envolvendo terapias robóticas ou tDCS usaram-nas como técnicas isoladas, e poucos têm combinado de ambos, que pode aumentar os efeitos benéficos além de cada intervenção sozinho. Estes ensaios menores demonstraram um possível efeito sinérgico entre os dois processos, com recuperação de motor melhorada e capacidade funcional de^{8,15,16,17,18, 19}. Portanto, novas terapias multimodais podem melhorar a recuperação de movimento além das possibilidades atuais.

Protocol

Este protocolo segue as diretrizes do Comitê de ética de pesquisa humana da nossa instituição. 1. tDCS Contra-indicações e considerações especiaisNota: tDCS é uma técnica segura que envia constante e baixa corrente contínua através de eletrodos, induzindo alterações na excitabilidade neuronal da área a ser estimulada. Antes da instalação do dispositivo, confirme que o paciente não tem quaisquer contra-indicações para tDCS, tais como re…

Representative Results

Estimulação cerebral não-invasiva com tDCS recentemente gerou interesse devido a seus potenciais efeitos de neuroplastic, equipamento relativamente baixo custo, facilidade de uso e alguns efeitos colaterais22. Estudos têm mostrado que neuromodulação por tDCS tem o potencial para modular a excitabilidade cortical e plasticidade, promovendo melhorias no desempenho motor através da plasticidade sináptica, estimulando o córtex motor primário…

Discussion

Neste protocolo, descrevemos um protocolo de terapia padrão para estimulação combinada tDCS associado e terapia robótica, usado como um complemento aos programas de reabilitação convencional em pacientes com deficiências de braço. O objetivo do protocolo é melhorar a mobilidade e a função motora. É importante observar a rampa-na e rampa-fora da máquina tDCS para evitar qualquer risco de efeitos adversos. tDCS é uma técnica segura, com poucos efeitos colaterais descritos na literatura^2</su…

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