Der kombinierte Einsatz von Transcranial Direct aktuelle Stimulation und Roboter-Therapie für die obere Extremität

Neurologische Störungen wie Schlaganfall, Zerebralparese und traumatische Hirnverletzungen sind die Hauptursachen für langfristige Instabilität, die die Lebensqualität des Patienten verringert. Die motorische Erholung wird durch Neuroplastizität angetrieben. Daher basieren Rehabilitationstherapien stark auf hoher Dosis, intensivem Training und intensiver Wiederholung von Bewegungen, um die Erholung von Kraft und Bewegungsumfang zu ermöglichen.

Das Aufkommen der Roboter-Assistivtherapie hat sich als sehr wertvoll für die Rehabilitation, Einflussprozess der Neuroplastizität und Hiergonisierung gezeigt. Der wichtigste Vorteil des Einsatzes von Robotertechnologie und Rehabilitationsinterventionen ist die Fähigkeit, eine hohe Dosierung und hohe Intensität sanieren zu können, die sonst ein sehr arbeitsintensiver Prozess wäre. Es ermöglicht auch eine sofortige Wahrnehmung und Bewertung der motorischen Erholung und kann auch sich wiederholende Aktionen in sinnvolle interaktive funktionale Aufgaben verwandeln.

Eine weitere neue Technik, die für die Rehabilitation entwickelt wird, ist das tDCS, das die kürzere für transkranielle Gleichstromstimulation ist. tDCS ist eine niedrig ausweichende Hirnstimulationstechnik, die die Veränderungen der Stromerregbarkeit durch den Einsatz einer elektrischen kortikalen Stimulation mit niedriger Intensität ermöglicht, die über diese Anzahl angewendet wird. tDCS, transkranielle Gleichstromstimulation, hat in letzter Zeit viel Aufmerksamkeit bei Forschern und auch Klinikern geweckt.

Es gibt mehrere Gründe zu erklären. Der Hauptgrund ist aufgrund seiner Auswirkungen auf die Neuroplastizität, und die anderen Gründe sind, weil tDCS Gerät ist billig und auch, weil tDCS ist eine einfache Technik zu bedienen. tDCS wurde für verschiedene Arten von Krankheiten untersucht, wie Epilepsie, Parkinson, Depression und Schlaganfall.

Jedoch, tDCS ist unwahrscheinlich optimal für die funktionelle Erholung auf eigene Faust, aber es zeigt zunehmende sende Versprechen als Eine zusatztherapie in der Rehabilitation, wie es gehirn Plastizität verbessert. Die meisten Studien mit Robotertherapien oder tDCS verwenden sie isoliert. Es wurden nur wenige Studien durchgeführt, die beide kombinierten, die möglicherweise ihre wohltuende Wirkung über jede Intervention hinaus verstärken könnten.

Diese wenigen kleinen Studien zeigten einen möglichen synergistischen Effekt zwischen diesen beiden Verfahren mit verbesserter motorischer Rückgewinnung und Funktionsfähigkeit. In diesem Video beschreiben wir die kombinierten Methoden, die in unserem Institut zur Verbesserung der Motorleistung nach einem Schlaganfall eingesetzt werden. tDCS kann entweder vor oder während der Roboterrehabilitation verwendet werden, wie in der medizinischen Literatur gezeigt.

Benötigte Geräte: tDCS-Gerät, Kabel, Gummibänder, Schwämme, Natriumchloridlösung, Messband, Elektroden, Batterie. Die Stimulationsposition wird durch die Messung der Kopfhaut gefunden. Mit der Konvention des EEG 10/20 Systems, wie in unserem vorherigen Artikel beschrieben.

In diesem Protokoll stimulieren wir den primären Motorkortex (M1). Um diesen Punkt zu lokalisieren, berechnen Sie 20 % der auricularen Messung. Dieser Spot sollte dem EEG-Standort C3/C4 entsprechen. Platzieren Sie die Elektrode in der Mitte dieses Spots und die Sekundärelektrode über dem kontralateralen Superorbitalbereich.

Nach der Vorbereitung der Haut und der Lokalisierung der Stimulationsstelle, Nach tDCS, verweisen Patienten auf Eine Robotertherapie. In diesem Protokoll werden wir die Verwendung des Werbespots MIT-Manus und T-WREX beschreiben. Der Roboter verfügt über mehrere Therapieprotokolle, die es den Patienten ermöglichen, Motorplanung, Augenhandkoordination, Aufmerksamkeit und Massenpraxis zu praktizieren.

Die therapeutischen Übungen und Spiele üben sowohl Handgelenkbeugung und Verlängerung, zusammen mit radialen und ulnar Endesabweichung. Die Videoleinwand zeigt Hinweise auf die Aufgaben, die das Subjekt ausführen muss und gibt ständig Feedback über die Position des Arms. Bei einer Robotertherapie-Sitzung wählt der Therapeut das entsprechende Behandlungsprotokoll aus und der Roboter kann bei Bedarf Inechtzeit unterstützen.

Der MIT-Manus Arm ermöglicht das Training der Ellenbogenbeugung und -verlängerung, Schultereinzug und -rückfall sowie die interne und äußere Schulterrotation auf einer horizontalen Ebene. Der Roboter hilft dem Patienten nur bei Bedarf. Wenn der Betreff beispielsweise die beabsichtigte Bewegung nicht innerhalb von zwei Sekunden realisieren kann, hilft die Maschine, ihre Bewegung abzuschließen.

Wenn das Subjekt nicht genügend motorische Koordination hat, um die beabsichtigte Bewegung durchzuführen, wird der Roboter den Arm des Subjekts führen, um die entsprechende Bewegung zu tun. Die Roboter-Software hat mehrere therapeutische Übungsspiele für motorische Ausbildung. Das visuelle Feedback besteht in der Regel aus einem gelben Ball, den der Patient zwischen den Zielen bewegen muss.

Weitere Schulungsszenarien sind verfügbar. Der T-WREX besteht aus einem Exoskelett, das in den Arm des Motivs passt und es ihm ermöglicht, seine Schulter-, Ellbogen- und Handgelenke in einer dreidimensionalen Umgebung frei zu bewegen. Der verstellbare mechanische Arm ermöglicht eine variable Schwerkraftunterstützung mittels eines Federmechanismus, so dass Patienten mit Restfunktion der oberen Extremität einen größeren aktiven Bewegungsbereich erreichen können.

Die Kompensation für den Arm geht von A nach I und A bis E für den Unterarm. Es besteht aus einer linearen Skala der Schwerkraftunterstützung, bei der A keine Schwerkraftunterstützung hat. Die enthaltenen Therapieprotokolle und Spiele ermöglichen das Training aufgabenspezifischer Funktionen, indem das Exoskelett über einen 3D-Arbeitsbereich bewegt wird.

Durch die Kombination von Bewegungen von Schulter, Unterarm, Ellenbogen und Handgelenk ermöglicht der Roboter ein aufgabenspezifisches, sich wiederholendes Training. Eine Trainingseinheit dauert in der Regel etwa 60 Minuten. In jeder Sitzung führt die Person etwa 72 Wiederholungen der Bewegung in Richtung verschiedener funktionaler Ziele durch.

Zwischen jeder Bewegung, erlauben Sie ein 10-Sekunden-Intervall, um Ermüdung zu verhindern. Die auf diesem Video demonstrierten Roboter können als Teil des Rehabilitationsprogramms für mehrere neurologische Verletzungen, einschließlich Schlaganfall, Zerebralparese und Rückenmarksverletzungen, verwendet werden. Sie bieten auch schwerbehinderten Anwendern die Möglichkeit, selbstständig zu trainieren und profitieren von einer hochintensiven, sich wiederholenden und selbst initiierten Bewegungstherapie mit erhöhter Benutzermotivation.

Nicht-invasive Hirnstimulation mit tDCS hat in letzter Zeit viel Interesse aufgrund seiner potenziellen Neuroplastizität Effekte, vergleichsweise preiswerte Ausrüstung, Benutzerfreundlichkeit, und wenige Nebenwirkungen. Studien haben gezeigt, dass Neuromodulation mit tDCS das Potenzial hat, kortikale Erregung und Plastizität zu modulieren und so zusätzliche Verbesserungen der motorischen Leistung durch langfristige Potenzierung durch Stimulierung des primären motorischen Kortex zu fördern. Frühere Studien berichteten über elektrophysiologische Effekte von tDCS, die bis zu 90 Minuten dauerten, und Verhaltenseffekte, die bis zu 30 Minuten nach einer einzigen tDCS-Sitzung von 20 Minuten andauerten.

Die Beweise sind jedoch nach wie vor umstritten, da die positiven Ergebnisse nicht übereinstimmen. Eine frühere Studie fand funktionelle motorische Verbesserung nach bihemisphärischer Stimulation, die die Interventionszeit überdauerte. Die Evidenz für die Robotertherapie in der Rehabilitation ist prominenter und zeigt eine deutliche schrittweise Verringerung der motorischen Beeinträchtigung.

Aufgrund der großen Anzahl von Herstellern und verschiedenen Arten von Robotergeräten hat jede Maschine jedoch ihre eigenen Eigenschaften, Qualitäten und Einschränkungen. Eine multizentrische, randomisierte kontrollierte Studie ergab, dass chronische Schlaganfallpatienten mit mittelschwerer bis schwerer Beeinträchtigung der oberen Gliedmaßen eine signifikante, aber bescheidene Verbesserung der Armfunktion, Bewegung und Lebensqualität nach dem Robotertraining während des 36-wöchigen Studienzeitraums im Vergleich zur üblichen Pflege hatten, jedoch nicht mit intensiver Physiotherapie. Während Studien zur Neurorehabilitation mit separaten tDCS oder Robotertherapien bereits durchgeführt wurden, wurden nur wenige Studien durchgeführt, die diese Therapien kombinierten.

In einer früheren Studie wurde die Dimension des Timings in der kombinierten Robotertherapie mit tDCS für die Handgelenkrehabilitation bei chronischen Schlaganfallpatienten bewertet. Die Autoren fanden heraus, dass die Bewegungsgeschwindigkeit und -glätte des Handgelenks über 15 % verbessert wurde, als tDCS vor einer 20-minütigen Trainingseinheit mit Robotern geliefert wurde. Das vorliegende Papier zielte darauf ab, ein Standard-Therapieprotokoll für kombinierte nichtinvasive Hirnstimulation und robotergestützte Bewegungstherapie zu beschreiben, das als Ergänzung zur konventionellen Therapie bei Patienten mit Defiziten in der Armfunktion verwendet wird, um die motorische Kompetenz zu verbessern.

tDCS und Robotik zeigen signifikante motorische Effekte, aber die meisten dieser Studien zeigen diese Effekte, wenn diese Techniken isoliert verwendet werden. Was ist wichtig zu erforschen ist, wenn wir diese beiden Techniken kombinieren ist es möglich, ihre Auswirkungen auf mehr Erholung zu verbessern. Die Robotertherapie setzt eine Erhöhung der kortikalen Erregbarkeit im Gehirn und eine Zunahme der affetierenden Inputs für das Gehirn.

Diese in Kombination mit tDCS können aufgrund der synergetischen Wirkung dieser Therapien zusammen zu einem besseren motorischen Ergebnis führen.