El uso combinado de terapia robótica y estimulación de corriente directa de Transcranial para el miembro superior

Summary

El uso combinado de terapia robótica y estimulación transcraneal por corriente directa como un complemento para la terapia de rehabilitación convencionales puede resultar en mejores resultados terapéuticos debido a la modulación de la plasticidad cerebral. En este artículo, describimos los métodos combinados utilizados en nuestro Instituto para mejorar el rendimiento del motor después del accidente cerebrovascular.

Abstract

Desordenes neurológicos tales como derrame cerebral y parálisis cerebral son causas principales de discapacidad a largo plazo y pueden llevar a incapacidad severa y restricción de las actividades diarias debido a deficiencias de la extremidad superior e inferior. Intensivo terapia física y ocupacional aún se consideran tratamientos principales, pero se están estudiando nuevas terapias adjuntas a rehabilitación estándar que puede optimizar los resultados funcionales.

Estimulación por corriente directa transcraneal (tDCS) es una técnica de estimulación cerebral no invasiva que polariza las regiones subyacentes del cerebro mediante la aplicación de corrientes débiles directo a través de electrodos en el cuero cabelludo, modulación de la excitabilidad cortical. Mayor interés en esta técnica se pueden atribuir a su bajo costo, facilidad de uso y efectos sobre la plasticidad neuronal humano. La investigación reciente se ha realizado para determinar el potencial clínico de tDCS en diversas condiciones como la depresión, la enfermedad de Parkinson y motor rehabilitación después del accidente cerebrovascular. Pinza ayuda a mejorar la plasticidad cerebral y parece ser una técnica prometedora en programas de rehabilitación.

Un número de dispositivos robóticos se han desarrollado para ayudar en la rehabilitación de la función del miembro superior después del accidente cerebrovascular. La rehabilitación del déficit motor es a menudo un proceso largo que requiere enfoques multidisciplinarios para un paciente lograr la máxima independencia. Estos dispositivos no es nuestra intención reemplazar la terapia de rehabilitación manual; por el contrario, fueron diseñados como una herramienta adicional a los programas de rehabilitación, lo que permite la percepción inmediata de resultados y seguimiento de mejoras, así ayudando a los pacientes a permanecer motivado.

TDSC y terapia asistida por el robot son complementos prometedoras para rehabilitación de accidente cerebrovascular y destino la modulación de la plasticidad cerebral, con varios informes que describen su uso asociado con la terapia convencional y la mejora de los resultados terapéuticos. Sin embargo, más recientemente, algunos ensayos clínicos pequeños han desarrollado que describen el uso asociado de tDCS y terapia asistida por robot en la rehabilitación del accidente cerebrovascular. En este artículo, describimos los métodos combinados utilizados en nuestro Instituto para mejorar el rendimiento del motor después del accidente cerebrovascular.

Introduction

Enfermedades neurológicas tales como accidente cerebrovascular, parálisis cerebral y traumatismo craneoencefálico son las principales a causas de discapacidad a largo plazo, debido a las lesiones y síntomas neurológicos posteriores que pueden llevar a incapacidad severa y restricción de actividades día¹. Trastornos del movimiento reducen significativamente la calidad de vida de un paciente. Recuperación motora es impulsado fundamentalmente por la neuroplasticidad, el mecanismo básico subyacente a la readquisición de las habilidades motoras perdidas debido a las lesiones de cerebro^2,3. Por lo tanto, terapias de rehabilitación se basan fuertemente en intensivo de dosis altas y la intensa repetición de movimientos para recuperar fuerza y rango de movimiento. Estas actividades repetitivas se basan en movimientos de la vida diaria, y pacientes pueden volverse menos motivados debido a la lenta recuperación del motor y ejercicios repetitivos, que pueden afectar el éxito de neurorrehabilitación⁴. Intensivo terapia física y ocupacional aún se consideran tratamientos principales, pero se están estudiando nuevas terapias adjuntas a rehabilitación estándar para optimizar los resultados funcionales¹.

El advenimiento de las terapias asistidas por robot se ha demostrado tener gran valor en la rehabilitación del movimiento, que influyen en los procesos de plasticidad sináptica neuronal y reorganización. Se han investigado para el entrenamiento de los pacientes con las funciones neurológicas dañadas y ayudar a las personas con discapacidad⁵. Una de las ventajas más importantes de la adición de tecnología robótica para las intervenciones rehabilitive es su capacidad para ofrecer entrenamiento de alta intensidad y alta dosis, que de otra manera sería un proceso muy intensivo⁶. El uso de terapias robóticas, junto con programas de ordenador de realidad virtual, permite una percepción inmediata y la evaluación de recuperación del motor y puede cambiar las acciones repetitivas en significativas, interactivas funcionales tareas como la limpieza de una estufa de⁷ . Esto puede elevar la motivación y adherencia al proceso de rehabilitación larga de los pacientes y permite, a través de la posibilidad de medición y cuantificación de movimientos, seguimiento de su progreso⁵. Integración de terapia robótica en las prácticas actuales puede aumentar la eficacia y la efectividad de la rehabilitación y el desarrollo de nuevos modos de ejercicio⁸.

Terapéutico rehabilitación robots proporcionan formación específica para la tarea y se pueden dividir en dispositivos de tipo de efector final y exoesqueleto-tipo dispositivos⁹. La diferencia entre estas clasificaciones se relaciona cómo movimiento se transfiere desde el dispositivo al paciente. Extremo-effector dispositivos tienen estructuras más simples, con la extremidad del paciente solamente en su parte más distal, lo que dificulta aislar el movimiento de una articulación. Dispositivos basados en el exoesqueleto tienen diseños más complejos con una estructura mecánica que refleja la estructura esquelética de la extremidad, por lo que un movimiento de articulación del dispositivo producirá el mismo movimiento del paciente miembro^7,9.

T-WREXSE es un robot basado en el exoesqueleto que ayuda a los movimientos de todo el brazo (hombro, codo, antebrazo, muñeca y movimientos del dedo). El brazo mecánico ajustable permite niveles variables de ayuda de la gravedad, permitiendo a los pacientes que tienen alguna función residual del miembro superior para lograr un mayor rango activo de movimiento en una terapia espacial tridimensional^7,9. El MIT-MANUS es un robot del tipo de efector final que funciona en un único plan (x – y y-Axis) y permite que una bidimensional gravedad compensada terapia, asistencia a hombro y codo movimientos moviendo la mano del paciente en el plano horizontal o vertical^{9 , 10}. ambos robots tienen sensores de posición incorporado que pueden cuantificar el control motor de la extremidad superior y recuperación y una interfaz para la integración de la computadora que permite 1) el entrenamiento de tareas funcionales significativos simulado en un entorno virtual de aprendizaje y 2) juegos de ejercicio terapéutico, que ayuda a la práctica de la planificación, defectos del campo visual, la atención y la coordinación ojo-mano motor o descuida^7,9. También permiten la compensación de los efectos de la gravedad en la extremidad superior y son capaces de ofrecer apoyo y asistencia a los movimientos repetitivos y estereotipados en pacientes severamente deteriorados. Esto reduce progresivamente asistencia como el sujeto mejora y aplica la mínima asistencia o resistencia al movimiento de pacientes levemente deteriorados^9,11.

Otra nueva técnica de neurorrehabilitación es estimulación por corriente directa transcraneal (tDCS). tDCS es una técnica de estimulación cerebral no invasiva que induce cambios de excitabilidad cortical mediante el uso de corrientes directas aplicadas via cuero cabelludo electrodos^12,de baja amplitud¹³. Dependiendo de la polaridad de la corriente, excitabilidad del cerebro puede aumentar por el estímulo anódicas o disminuida por estimulación cathodal².

Recientemente, ha habido mayor interés en la pinza, como se ha demostrado para tener efectos beneficiosos en una amplia gama de enfermedades como el accidente cerebrovascular, epilepsia, enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Alzheimer, fibromialgia, trastornos psiquiátricos como la depresión, afectivo trastornos y esquizofrenia². Pinza tiene algunas ventajas, como su relativamente bajo costo, facilidad de uso, seguridad y efectos secundarios raros¹⁴. tDCS también es un método indoloro y puede ser confiablemente cegado en los ensayos clínicos, ya que tiene un modo simulado del¹³. tDCS es probable no óptimos para la recuperación funcional en su propia; sin embargo, está mostrando mayor promesa como terapia asociada en rehabilitación, ya que mejora el cerebro plasticidad¹⁵.

En este protocolo, demostramos terapia Robusteza-asistida combinada (con dos robots de vanguardia) y no invasiva neuromodulación con pinza como método para mejorar los resultados de la rehabilitación, además de la terapia física convencional. Más estudios con terapias robóticas o pinza utilizaron como técnicas aisladas y pocos han combinado ambos, que puede aumentar los efectos beneficiosos más allá de las intervenciones solo. Estos pequeños ensayos demostraron un posible efecto sinérgico entre los dos procedimientos, con mejor recuperación motora y funcional capacidad^{8,15,16,17,18, 19}. Por lo tanto, nuevas terapias multimodales pueden mejorar la recuperación de movimiento más allá de las posibilidades actuales.

Protocol

Este protocolo sigue las directrices del Comité de ética de investigación de la institución. 1. pinza Contraindicaciones y consideraciones especialesNota: la pinza es una técnica segura que envía corriente directa constante y baja a través de electrodos, induciendo cambios en la excitabilidad neuronal del área ser estimulado. Antes de la instalación de dispositivos, confirmar que el paciente no tiene contraindicaciones para tDCS, como reacciones …

Representative Results

Estimulación cerebral no invasiva con tDCS recientemente ha generado un interés por sus potenciales efectos neuroplastic, equipo relativamente barato, facilidad de uso y pocos efectos secundarios22. Los estudios han demostrado eso neuromodulación por tDCS tiene el potencial para modular la excitabilidad cortical y la plasticidad, promoviendo mejoras en el rendimiento del motor a través de la plasticidad sináptica mediante la estimulación de la corteza de moto…

Discussion

En este protocolo, se describe un protocolo de tratamiento estándar para pinza combinada la estimulación asociada y terapia robótica, usada como complemento a los programas de rehabilitación convencional en pacientes con problemas de brazo. El protocolo pretende mejorar la movilidad y la función motora. Es importante observar la rampa- y la rampa de la máquina de pinza para evitar cualquier riesgo de efectos adversos. tDCS es una técnica segura con pocos efectos secundarios que se describen en la literatura<sup cl…

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