एक एमआरआई में वास्तविक समय वीडियो प्रक्षेपण के लक्षण वर्णन के लिए तंत्रिका संबद्ध करना प्रेत अंग दर्द के लिए दर्पण थेरेपी के साथ जुड़े
Summary
हम वर्तमान में एक संयुक्त व्यवहार और न्यूरोइमेजिंग प्रोटोकॉल के लिए वास्तविक समय वीडियो प्रक्षेपण की विशेषता के प्रयोजन के लिए एक तंत्रिका प्रस्तुत करने के उद्देश्य से जुड़े दर्पण थेरेपी के भीतर चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग स्कैनर वातावरण में पैर प्रेत अंग दर्द के साथ अंपुटी विषयों ।
Abstract
मिरर थेरेपी (एमटी) को एक प्रभावी पुनर्वास रणनीति के रूप में प्रस् तावित किया गया है ताकि अंपुतियों में प्रेत अंग दर्द (पीएलपी) के साथ दर्द के लक्षणों को कम कर सके । हालांकि, तंत्रिका को स्थापित करना माउंट थेरेपी के साथ जुड़े संबद्ध है कि यह एक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) स्कैनर वातावरण के भीतर प्रभावी ढंग से चिकित्सा प्रशासन मुश्किल है चुनौती दी गई है । इस पुनर्वास रणनीति के साथ जुड़े वल्कुट क्षेत्रों के कार्यात्मक संगठन की विशेषता के लिए, हम एक संयुक्त व्यवहार और कार्यात्मक न्यूरोइमेजिंग प्रोटोकॉल है कि एक पैर विच्छेदन के साथ प्रतिभागियों में लागू किया जा सकता है विकसित किया है । इस उपंयास दृष्टिकोण प्रतिभागियों को एमआरआई स्कैनर वातावरण के भीतर वास्तविक समय वीडियो एक कैमरा द्वारा कब्जा कर लिया छवियों को देखने के द्वारा मीट्रिक टन गुजरना करने के लिए अनुमति देता है । छवियों दर्पण की एक प्रणाली के माध्यम से भागीदार द्वारा देखा जाता है और एक मॉनिटर है कि भागीदार विचारों जबकि स्कैनर बिस्तर पर झूठ बोल रही है । इस तरह, ब्याज के वल्कुट क्षेत्रों में कार्यात्मक परिवर्तन (जैसे, ज्ञानेंद्रिय प्रांतस्था) मीट्रिक टन के प्रत्यक्ष आवेदन के जवाब में विशेषता हो सकती है ।
Introduction
Plp लापता अंग पोस्टविच्छेदन1,2के लिए इसी क्षेत्र के भीतर माना जाता दर्द की अनुभूति को संदर्भित करता है । इस हालत में एक महत्वपूर्ण पुरानी स्वास्थ्य देखभाल बोझ है और जीवन3,4के एक व्यक्ति की गुणवत्ता पर एक नाटकीय प्रभाव हो सकता है । यह सुझाव दिया गया है कि मस्तिष्क की संरचना और समारोह में परिवर्तन plp5,6के विकास और न्यूरोपैथोफिजिक्स में एक मौलिक भूमिका निभाते हैं । हालांकि, अंतर्निहित तंत्रिका कैसे दर्द के लक्षण विकसित और कैसे वे उपचार के जवाब में क्रमशः क्रमशः समाप्त किया जा सकता है संबद्ध है अनजान रहते हैं । जानकारी का यह अभाव ज्यादातर तकनीकी चुनौतियों और ऐसे एमआरआई5,7,8 के रूप में एक न्यूरोइमेजिंग वातावरण की बाधाओं के भीतर एक दिया चिकित्सकीय दृष्टिकोण प्रदर्शन के साथ जुड़े सीमाओं के कारण है .
अध्ययन के एक नंबर से परिणाम ज्ञानेंद्रिय cortices के भीतर होने वाली दुरनुकूलक neuroplastic पुनर्गठन के लिए plp के विकास, साथ ही मस्तिष्क के अन्य क्षेत्रों में विशेषता. उदाहरण के लिए, यह दर्शाया गया है कि किसी अंग के अंगच्छेदन के बाद, पड़ोसी क्षेत्रों के संगत ज्ञानेरतीय वल्कुट निरूपण में परिवर्तन होता है । एक परिणाम के रूप में, पड़ोसी क्षेत्रों जाहिरा तौर पर क्षेत्रों है कि अंग को काट9,10के अनुरूप प्रयोग पर हमला शुरू करते हैं । आदेश में दर्द PLP के साथ जुड़े लक्षणों को कम करने के लिए, जैसे मीट्रिक टन या मोटर कल्पना उपचार9,11,12प्रभावी हो सकता है । यह सुझाव दिया जाता है कि लक्षणों का उपशमन, अप्रभावित अंग12,13, से दर्पण-परावर्तित प्रतिबिंबों के प्रेक्षण द्वारा प्रदान किए गए क्रॉस-मोडल पुनः-अभिवाही निविष्टियों की पुन: स्थापना के माध्यम से होता है । 14,15,16,17। इन चित्रों के माध्यम से, प्रतिभागियों को एक है कि काट दिया गया है के बजाय विपरीत अंग के प्रतिबिंब कल्पना करने में सक्षम हैं, इस प्रकार एक भ्रम है कि दोनों अंगों रहते है बनाने । इस भ्रम और immersive प्रभाव पहले Diers एट अल द्वारा अध्ययन किया गया । स्वस्थ विषयों में कार्यात्मक एमआरआई के माध्यम से कार्यात्मक सक्रियण की तुलना (fMRI) एक आम दर्पण बॉक्स या आभासी वास्तविकता के साथ या तो एक कार्य के दौर से गुजर के बाद मूल्यांकन किया गया था 18. हालांकि, तंत्रिका संबद्ध दुरनुकूलक neuroplastic परिवर्तन के पलटने के साथ जुड़े और लक्षणों के उंमूलन खराब समझ में रहते हैं । इसके अतिरिक्त, plp के अंतर्निहित प्रणाली plp के विकास के पीछे स्पष्ट अंतर्निहित physiopathologic परिवर्तन के रूप में अनुसंधान का एक विषय रहता है अभी भी incompletely तरह से स्पष्ट जबकि विवादास्पद निष्कर्षों से पता चला गया है5, १९। जैसा कि ऊपर कहा गया है, कई लेखकों के दर्द के विकास का उल्लेख deafferentation और प्रभावित मस्तिष्क क्षेत्र के वल्कुट पुनर्गठन (काट अंग के क्षेत्र)6,7,8; हालांकि, विपरीत परिणाम माकिन और सहयोगियों द्वारा वर्णित किया गया था जिसमें दर्द की उपस्थिति मस्तिष्क संरचना के संरक्षण के साथ जुड़ा हुआ है और दर्द एक कमी अंतरक्षेत्रीय कार्यात्मक कनेक्टिविटी के लिए जिंमेदार ठहराया है19। इन विवादास्पद और विपरीत निष्कर्षों को ध्यान में रखते हुए, हम मानते है कि उपंयास दृष्टिकोण यहां प्रस्तुत PLP के अध्ययन के लिए अतिरिक्त प्रासंगिक जानकारी लाना होगा और वैज्ञानिकों के मस्तिष्क की डिग्री के साथ एक जीवित वातावरण में मीट्रिक टन के प्रभाव का मूल्यांकन करने की अनुमति होगी सक्रियण जबकि उनके दर्द के स्तर के साथ तुलना हमारे पूर्ण प्रोटोकॉल में मूल्यांकन19।
इस विषय पर पिछले साहित्य से पता चला है कि मीट्रिक टन अपने आसान कार्यांवयन और कम लागत12के कारण plp के उपचार के लिए सबसे उपयुक्त व्यवहार उपचारों में से एक है । वास्तव में, इस तकनीक के पिछले अध्ययनों plp8,20,21के साथ amputees में प्राथमिक ज्ञानेंद्रिय प्रांतस्था के भीतर एक विकृत परिवर्तन के उलट के सबूत दिखाई है । हालांकि मीट्रिक टन शायद एक सबसे सस्ती और सबसे प्रभावी दृष्टिकोण plp12,22,23,24के इलाज के लिए, और अधिक अध्ययन के लिए इन प्रभावों की पुष्टि के बाद से कुछ रोगियों नहीं है की जरूरत है 8 उपचार के इस प्रकार का जवाब और वहां बड़ा यादृच्छिक नैदानिक परीक्षणों की कमी है कि प्रदान उच्च सबूत-25परिणाम आधारित है ।
Hypotheses से जो मीट्रिक टन PLP कम कर सकते हैं की एक तथ्य यह है कि नहीं काटना शरीर के हिस्से के दर्पण छवि को पुनर्निर्माण और proprioception और दृश्य प्रतिक्रिया26के बीच बेमेल को एकीकृत करने में मदद करता है से संबंधित है. एमटी के अंतर्निहित तंत्र को सोमेटोसंवेदी8,27,28के दुर्अनुकूली मानचित्रण के प्रतिवर्तन के साथ संबद्ध किया जा सकता है ।
मीट्रिक टन के लिए, विषयों के लिए कई मोटर और संवेदी उनके अक्षुण्ण अंग का उपयोग कर कार्य करने के लिए आवश्यक है (जैसे, आकोचन और विस्तार), जबकि भागीदार के शरीर की मिडलाइन में स्थित दर्पण में इस आशय का अवलोकन, जिससे एक ज्वलंत और सटीक बनाने (क) के अंतर्गत संचलन का प्रतिनिधित्व
आगे करने के लिए के वैज्ञानिक समझ विकसित करने के लिए रोगपाद्भिविज्ञान PLP में शामिल पहलुओं, यह बेहतर अंतर्निहित neuroplastic परिवर्तन है कि अंग amputations से परिणाम की विशेषता है, साथ ही दर्द के सुधार के लक्षण के रूप में महत्वपूर्ण है मीट्रिक टन द्वारा प्रदान की । इस संबंध में, ऐसे fmri के रूप में न्यूरोइमेजिंग तकनीकों, शक्तिशाली उपकरण के रूप में उभरा है मदद करने के pathophysiologic वल्कुट पुनर्गठन के साथ जुड़े तंत्र और plp के साथ व्यक्तियों के पुनर्वास के अनुकूलन की ओर सुराग प्रदान स्पष्ट नैदानिक संदर्भ30,31। इसके अलावा, उच्च आकाशीय संकल्प fmri द्वारा afforded (के रूप में इलेक्ट्रोएंसेफेलोग्राफी की तुलना में, उदाहरण के लिए) मस्तिष्क प्रतिक्रियाओं की और अधिक सटीक मानचित्रण के लिए अनुमति देता है, जैसे उंगली और अंक अभ्यावेदन के रूप में, ज्ञानेंद्रिय प्रांतस्था में अन्य क्षेत्रों के साथ मस्तिष्क३२।
तिथि करने के लिए, neuroफिजियोलॉजी मीट्रिक टन के साथ जुड़े बाहर स्कैनर वातावरण (यानी, यह एक व्यक्ति के लिए चिकित्सा प्रदर्शन करने के लिए मुश्किल है के भीतर प्रक्रिया को ले जाने की चुनौतियों के लिए बड़े हिस्से में कारण रहता है, जबकि स्कैनर में झूठ बोल रही है) । यहां, हम एक विधि का वर्णन है कि एक व्यक्ति के लिए वास्तविक समय में अपने पैर आंदोलन का निरीक्षण करने के लिए अनुमति देता है, जबकि स्कैनर बोर के संकीर्ण दायरे के भीतर लापरवाह झूठ बोल रही है । ज्वलंत और immersive चिकित्सा द्वारा elicited सनसनी का एक सटीक मनोरंजन एक वीडियो कैमरा है कि कब्जा चल पैर के वास्तविक समय छवियों का उपयोग कर निर्मित किया जा सकता है, और दर्पण की एक प्रणाली और एक मॉनिटर है कि अध्ययन के भागीदार द्वारा सीधे देखा जा सकता है ।
पिछले अध्ययनों से वीडियो रिकॉर्डिंग, आभासी वास्तविकता के रूप में तकनीकों को शामिल करने का प्रयास किया है, और prerecorded एनिमेशन के रूप में दृश्य उत्तेजना पेश करने के लिए और इन तकनीकी चुनौतियों को दरकिनार9,16,३३ ,३४. फिर भी, इन तकनीकों उनकी प्रभावशीलता३५,३६,३७,३८,३९में सीमित किया गया है । एक prerecorded वीडियो का उपयोग कर के विशेष मामले में, वहां ‘ प्रतिभागियों आंदोलनों और वीडियो द्वारा प्रदान की लोगों के बीच एक अक्सर गरीब तुल्यकालन है, साथ ही साथ समय सटीकता की कमी है, जो एक गरीब यथार्थवादी छाप की ओर जाता है कि व्यक्ति के अपने टांग खिसका रही है । आदेश में ज्ञानेंद्रिय विसर्जन की इस भावना में सुधार करने के लिए, ऐसी आभासी वास्तविकता और डिजीटल एनिमेशन के रूप में अंय तकनीकों, का प्रयास किया गया है । फिर भी, वे एक कम छवि संकल्प, देखने का एक सीमित क्षेत्र के कारण नेत्रहीन समझाने उत्तेजना उत्पन्न करने में विफल रहे हैं, अवास्तविक या nonnatural मानव की तरह गति, और गति अंतराल की उपस्थिति (यानी, आंदोलन के desynchronization). इसके अतिरिक्त, एक सटीक मॉडलिंग की कमी ऐसी घर्षण, गति के प्रभाव के रूप में अंय सुविधाओं पर गरीब नियंत्रण के साथ संयुक्त, और गुरुत्वाकर्षण, एक ज्वलंत और immersive महसूस४०की धारणा hinders । इसलिए, amputees के लिए, यह सुनिश्चित करने के लिए कि विषयों संज्ञानात्मक कार्य में लगे हुए है (अवलोकन) और काटना अंग आंदोलन के भ्रम पर immersive रणनीतियों का पता लगाने के लायक है । अंत में, इन जटिल रणनीतियों के विकास और कार्यांवयन के लिए आवश्यक संसाधन समय लेने वाली और/
हम एक नया दृष्टिकोण का वर्णन है कि हम विश्वास विसर्जन की एक यथार्थवादी और ज्वलंत भावना जिससे प्रतिभागी अपने स्वयं के अंग का एक अनुमान छवि का एक जीवित और वास्तविक समय वीडियो देख सकते हैं, जबकि वे मीट्रिक टन31के एक सत्र के प्रदर्शन । इस दृष्टिकोण से किया जाता है जबकि व्यक्ति स्कैनर बोर में झूठ बोल रही है और पर्याप्त लागत या व्यापक तकनीकी विकास के बिना है ।
इस प्रोटोकॉल एक राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (NIH) अनुसंधान परियोजना अनुदान (RO1)-प्रायोजित नैदानिक परीक्षण है कि एक neuromodulatory तकनीक के संयोजन के प्रभाव का मूल्यांकन का हिस्सा है, अर्थात् ट्रांसीनियल प्रत्यक्ष वर्तमान उत्तेजना (tDCS), के साथ एक व्यवहार थेरेपी (मिरर थेरेपी) ताकि प्रेत अंग दर्द से राहत पाने के लिए31। हम आधार रेखा पर दर्द के लिए दृश्य एनालॉग स्केल (VAS) में परिवर्तन का मूल्यांकन, पहले, और प्रत्येक हस्तक्षेप सत्र के बाद । fMRI एक neurophysiologic उपकरण के रूप में प्रयोग किया जाता है ताकि मस्तिष्क समारोह और PLP के राहत के साथ अपने संबंध में संरचनात्मक परिवर्तन का मूल्यांकन करने के लिए । इसलिए, एक प्रारंभिक fmri के लिए है भागीदार मस्तिष्क, जो या तो पता चलता है कि वहां वल्कुट है दुरनुकूलक पुनर्गठन5,6,8 के संरचनात्मक संगठन का एक आधार रेखा नक्शा है प्राप्त की है , 11 , 13 , 14 , 18 , 28 या कि वहाँ19नहीं है; उसी तरह, वैज्ञानिक निरीक्षण कर सकते है जो क्षेत्रों में मीट्रिक टन के कार्य के साथ बेसलाइन पर सक्रिय कर रहे है क्रम में मीट्रिक टन के लिए ‘ क्षेत्रों सक्रियण प्रतिक्रिया को समझने के लिए; अंत में, यह एक दूसरे fmri पोस्टइंटरवेंशन प्राप्त करने के लिए यदि परिवर्तन (मॉडुलन) वल्कुट पुनर्गठन में tdcs और मीट्रिक टन के साथ संयुक्त चिकित्सा के बाद उत्पंन किया गया है और अगर उन परिवर्तनों को सहसंबद्ध या डिग्री के साथ जुड़े रहे है का विश्लेषण करने के लिए देखने के लिए संभव है के दर्द में परिवर्तन । इसलिए, इस प्रोटोकॉल के वैज्ञानिकों को मीट्रिक टन के दौरान PLPs के साथ रोगियों में संरचनात्मक पुनर्गठन परिवर्तन का मूल्यांकन करने के लिए और भी मदद करता है उंहें समझने के लिए यदि fMRI में देखा इन परिवर्तनों को PLPS में परिवर्तन के साथ जुड़े रहे हैं, इसलिए पर अतिरिक्त जानकारी प्रदान करने की अनुमति देता है मीट्रिक टन कैसे मस्तिष्क संरचनात्मक और कार्यात्मक गतिविधि को प्रभावित करता है प्रेत दर्द को संशोधित करने के लिए ।
Protocol
Representative Results
Discussion
इस प्रोटोकॉल एक उपंयास, व्यवहार्य प्रक्रिया है कि जांचकर्ताओं की अनुमति देता है सही रूप में तंत्रिका को PLP के साथ व्यक्तियों में मीट्रिक टन के साथ जुड़े संबद्ध विशेषता वर्णन करता है ।
जैसा कि…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह अध्ययन एक NIH RO1 अनुदान (1R01HD082302) द्वारा समर्थित किया गया था ।
Materials
| Scanner | Phillips | NA | 3 Tesla Philips Acheiva MRI scanner |
| Camera | Logitech | NA | HD Pro Webcam C910 |
| Monitor | Cambridge Research Systems | NA | 3D BOLD screen for MRI |
| Mirror | TAP Plastics | 99999 | Mirrored Acrylic Sheets (CuttoSize) Clear 1/8 (.118)" Thick, 10" Wide, 40" Long |
| Mirror stand | NA | Mirror stand was built by the co-investigators from a rectangular piece of wood | |
| Headphones | Westone Sensimetrics | PN 79245 | Replacement comply foam tips for universal-fit earphones. Canal size: Standard 6 pieces/ 3 pair |
| MR compatible in ear headphones | |||
| MRI Scanner | Phillips | 3.0 T Philips Achieva System |
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