We voerden functionele MRI uit met behulp van een nieuw, met MRI compatibel, hand-geïnduceerde robot apparaat om zijn nut te evalueren voor het bewaken van de hand motorische functie bij individuen die zich herstellen van neurologische tekorten.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
We voerden functionele MRI uit met behulp van een nieuw, met MRI compatibel, hand-geïnduceerde robot apparaat om zijn nut te evalueren voor het bewaken van de hand motorische functie bij individuen die zich herstellen van neurologische tekorten.
Functionele magnetische resonantie imaging (fMRI) is een niet-invasieve magnetische resonantie beeldvormings techniek die hersenactivatie in vivo beelden, met behulp van endogene deoxyhemoglobine als een endogene contrast agent om veranderingen in bloed-niveau-afhankelijke te detecteren oxygenatie (vet effect). We combineerden fMRI met een nieuw robotachtig apparaat (MR-compatibel hand-geïnduceerde robot apparaat [MR_CHIROD]) zodat een persoon in de scanner een gecontroleerde motorische taak kan uitvoeren, hand-knijpen, wat een zeer belangrijke handbeweging is om te studeren bij neurologische motorische aandoeningen . We werkten parallel Imaging (gegeneraliseerde automatisch kalibreren van gedeeltelijk parallelle overnames [GRAPPA]), waardoor een hogere ruimtelijke resolutie mogelijk werd, wat resulteerde in een verhoogde gevoeligheid voor vet. De combinatie van fMRI met het hand-geïnduceerde robot apparaat zorgde voor nauwkeurige controle en bewaking van de taak die werd uitgevoerd terwijl een deelnemer in de scanner was; Dit kan blijken te zijn van nut in de revalidatie van de hand motorische functie bij patiënten herstellen van neurologische tekorten (bv., beroerte). Hier schetsen we het protocol voor het gebruik van het huidige prototype van de MR_CHIROD tijdens een fMRI-scan.
Geschikte Imaging Metrics kunnen bewaken en voorspellen van de kans op therapie succes in individuen beter dan klinische evaluaties en informatie te verbeteren en individualiseren therapie planning. We hebben ervaring opgedaan met patiënten die herstellen van chronische beroerte1,2,3,4,5,6,7,8. Het ontwikkelen van optimale geïndividualiseerde strategieën die zich richten op hoe motorische training kan be....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle experimenten werden goedgekeurd door de institutioneel Review Board in het Massachusetts General Hospital en uitgevoerd als goedgekeurd in het Athinoula A. Martinos Center voor biomedische beeldvorming.
1. voorbereiding van het onderwerp
Opmerking: Inclusiecriteria zijn: (i) rechterhand dominantie, (II) bekwaamheid om schriftelijke geïnformeerde toestemming te geven. De uitsluiting werd uitgevoerd op basis van screening op contra-indicatoren in de magnetische resonantie omgeving, zoals de volgende: (a) routine matige MRI-uitsluitingscriteria, zoals de aanwezigheid van een pacemaker of cerebral....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De methodologie die in het protocol wordt beschreven, maakt het mogelijk om fMRI-beelden te verzamelen terwijl de vrijwilliger de taak in real-time in de magneet uitvoert. Er werden experimenten uitgevoerd in de Bay 1-faciliteit van het Massachusetts General Hospital Athinoula A. Martinos Center for Biomedical Imaging, met behulp van een 3T full-body magnetische resonantie scanner. Figuur 2 en Figuur 3 tonen de plaatsing van de MR_CHIROD op de tafel en de patiën.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
We presenteren fMRI van een motorische taak met behulp van de nieuwste versie van een roman Robotic Device, de MR_CHIROD1,2,8. De MR_CHIROD is ontworpen om een hand-knijpende grip taak uit te voeren die kan worden uitgevoerd door chronische beroerte-patiënten en is eerder onderzocht1,2,3,4,<.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Geen van de auteurs heeft een conflict om openbaar te maken.
Dit werk werd gesteund door een subsidie van het National Institute of neurologische aandoeningen en beroerte (grantnummer 1R01NS105875-01A1) van de National Institutes of Health aan A. Aria Tzika. Dit werk werd uitgevoerd in het Athinoula A. Martinos Center voor biomedische beeldvorming. We willen de directeur Dr. Bruce R. Rosen, M.D., Ph.D. en leden van het centrum van Martinos bedanken voor hun steun. Verder willen we de heer Christian Pusatere en de heer Michael Armanini bedanken voor hun hulp bij het uitvoeren van experimenten. Tot slot danken we Dr. Michael A. Moskowitz en Dr. Rosen voor hun begeleiding bij de conceptie en ontwikkeling van de MR_CHIROD serie ....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Kogellagers, kunststof met glazen bollen (8) | McMaster-Carr | 6455K97 | |
| Bidirectionele logische niveau converter | Adafruit | 395 | |
| Dual LS7366R Quadrature Encoder Buffer | SuperDroid Robots | TE-183-002 | |
| Feather M0 WiFi met ATWINC1500 | Adafruit | Adafruit 3010 | |
| Flensafstandhouders, glasvezel, 3/8”-16 (8) | McMaster-Carr | 98945A041 | |
| Garolite staaf, ¾” dia, 4’ lang | McMaster-Carr | 8467K84 | |
| Laptop | Verschillende | Elke laptop met USB2.0 poort(en) en MATLAB | |
| Lastcel (20kg) | Robotshop | RB-PHI-119 | |
| Lastcel versterker- HX711 | Mouser | 474-SEN-13879 | |
| MATLAB | MathWorks | 2008 versie of later met Psychophysics Toolbox | |
| Magnetische resonantie beeldvorming scanner | Siemens | Skyra 3T | 3T volledige lichaam scanner met BOLD en GRAPPA mogelijkheden |
| MR_CHIRODv3 | zelf gemaakt | Op maat gemaakte kunststof & 3D geprinte structuur | |
| Op amp ontwikkelingsbord | Schmartboard | 710-0011-01 | |
| Paneelmontage voeding | Delta | PMT-D2V100W1AA | |
| Kunststof buizen & buisfittingen | McMaster-Carr | verschillende | |
| Pyrex/grafiet zuiger/cilinder module | Airpot | 2KS240-3 | |
| Schroeven, ¼”-20, nylon | McMaster-Carr | verschillende | |
| Asmanchetten voor ¾” dia as, nylon (2) | McMaster-Carr | 9410T6 | Voorraad metalen klemschroeven vervangen door kunststof schroeven |
| Afgeschermde kabels (2) | US Digital | CA-C5-SH-C5-25 | |
| Gevlochten staaf, glasvezel, 3/8”-16 | McMaster-Carr | 91315A010 | |
| Transmissieve optische encoder code strip | US Digital | LIN-2000-3.5-0.5 | |
| Transmissieve optische encoder module | US Digital | EM2-0-2000-I | |
| PTFE hulslagers | McMaster-Carr | 2639T32 |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.