Name: Funktionelle MRT in Verbindung mit einem neuartigen MRT-kompatiblen handinduzierten Robotergerät zur Bewertung der Rehabilitation von Personen, die sich von Handgriff-Defiziten erholen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-11-23T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 34 s
Description: Erfahren Sie die Anwendung eines MRT-kompatiblen Roboters zur Bewertung der Handmotorik bei chronischen Schlaganfallpatienten. Diese Methode ermöglicht die Überwachung der Neuroplastizität während der Rehabilitation.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Diese Arbeit wurde durch ein Stipendium des National Institute of Neurological Disorders and Stroke (Grant-Nummer 1R01NS105875-01A1) der National Institutes of Health an A. Aria Tzika unterstützt. Diese Arbeit wurde am Athinoula A. Martinos Center for Biomedical Imaging durchgeführt.  Wir danken Direktor Dr. Bruce R. Rosen, M.D., Ph.D. und Mitarbeitern des Martinos Centers für ihre Unterstützung.  Ferner möchten wir Herrn Christian Pusatere und Herrn Michael Armanini für ihre Unterstützung bei der Durchführung von Experimenten danken.  Abschließend danken wir Dr. Michael A. Moskowitz und Dr. Rosen für ihre Anleitung bei der Konzeption und Entwicklung der MR_CHIROD Geräteserie und der damit verbundenen Schlaganfallstudien.

Alle Experimente wurden vom Institutional Review Board am Massachusetts General Hospital genehmigt und am Athinoula A. Martinos Center for Biomedical Imaging genehmigt.
1. Themenvorbereitung
HINWEIS: Aufnahmekriterien sind: (i) Rechtsbeherrschung, (ii) Die Fähigkeit, schriftlich einzuräumen, ist schriftlich einzuräumen. Der Ausschluss wurde auf der Grundlage eines Screenings auf Kontraindikatoren in der Magnetresonanzumgebung wie die folgenden umgesetzt: a) Routine-MRT-Ausschlusskriterien, wie das Vorhandensein eines Herzschrittmachers oder eines zerebralen Aneurysmclips und Metallimplantate oder Metallgehalt im Körper; b) Geschichte der Anfälle (c) Klaustrophobie; d) Schwangerschaft.
<ol><li>Um eine informierte Zustimmung einzuholen, lesen Sie das Zustimmungsformular für den Freiwilligen. Sowohl der Freiwillige als auch der Ermittler unterschreiben die entsprechenden Orte auf dem Zustimmungsformular in zweifacher Ausfertigung. Lassen Sie eine signierte Kopie des Zustimmungsformulars an einem geeigneten Ort für die Hintersucherdatensätze. Bewahren Sie die zweite Kopie des Zustimmungsformulars für die Aufzeichnungen des Teilnehmers auf.</li>
	<li>Überprüfen Sie den Freiwilligen auf MRT (Magnetresonanztomographie) Kontraindikationen. Füllen Sie die LISTE der MRT-Kontraindikationen aus und erkundigen Sie sich nach jedem Element in der Liste, wobei Sie die Kontrollkästchen entsprechend auschecken.</li>
	<li>Gehen Sie nicht mit dem Scan fort, wenn die Teilnehmer Kontraindikationen haben (oder möglicherweise haben), einschließlich chirurgischer Aneurysmusclips, Herzschrittmacher, Prothesenherzklappe, Neurostimulator, implantierte Pumpen, Cochlea-Implantate, Metallstäbe, Platten, Schrauben, Hörgerät oder transdermales Pflaster.</li>
</ol>2. Setup
<ol><li>Führen Sie die Ersteinrichtung im Scannerraum durch. HINWEIS: Alle erforderlichen Schulungen müssen vom Prüfer im Vorfeld des Verfahrens eingeholt werden. Für die MR-Einrichtung relevante Vorsichtsmaßnahmen müssen jederzeit getroffen werden.<ol>
<li>Bringen Sie die MR_CHIROD (Magnetic Resonance-Compatible Hand Induced Robotic Device) in den MRT-Scannerraum und platzieren Sie sie in der Nähe des Penetrationspanels. Setzen Sie das 3/8-Zoll-Pneumatikrohr in das Durchgangsrohr in der Platte in den angrenzenden MRT-Unterstützungsraum ein.</li>
		<li>Schließen Sie die MRT-Scanner-Raumkrafterfassungs- und Encoderkabel an den 9-poligen D-förmigen (DSUB) Stecker an der Scannerraumseite des Panels an.</li>
	</ol></li>
	<li>Richten Sie den MRT-Supportraum ein.
	<ol>
<li>Schließen Sie den Luftkompressor in eine 110VAC-Wandsteckdose ein. Wenn der interne Regler des Kompressors auf die Aus-/Mindestdruckposition und das Kugelventil in Off-Position gedreht ist, schalten Sie den Kompressor ein und lassen Sie ihn auf vollen Innendruck kommen (ca. 4 min).</li>
		<li>Schließen Sie die Stützraumkraft-Sensor- und Encoderkabel an den DSUB-Stecker an der Außenseite des Penetrationspanels an.</li>
		<li>Schließen Sie die 3/8-Zoll-Pneumatikrohrbefestigung an, die sich von der Penetrationsplatte durchdiesam an den Ausgang des Druckreglerauslasses der Schnittstelle/Leistung ergibt. Schließen Sie das 4 mm pneumatische Rohr an den Ausgang des Kompressors und den Einlass des Luftfilters an der Schnittstelle/Leistung/Reglereinheit an.</li>
		<li>Schließen Sie die Schnittstelle/Stromversorgung/Reglereinheit an den Micro-USB-Anschluss der USB-Kabel-/Repeater-Baugruppe an und legen Sie das Repeaterkabel an den Host-PC/Laptop im MRT-Kontrollraum. Schließen Sie die Schnittstelle/Power/Regler einheit an einen 110VAC Wandstecker im Stützraum an, und schalten Sie dann den Netzschalter ein.</li>
	</ol></li>
	<li>Position MR_CHIROD v3 mit dem Patienten.
	<ol>
<li>Das MR-Scannerbett vollständig ausstrecken und senken. Befestigen Sie die untere Hälfte der Kopfspule und führen Sie den Freiwilligen zum Ablegen, um sicherzustellen, dass der Freiwillige bequem ruht und seine Arme bequem ausgestreckt hat.</li>
		<li>Stellen Sie dem Freiwilligen Ohrstöpsel zur akustischen Geräuschreduzierung zur Verfügung.</li>
		<li>Befestigen Sie die Kopfspule und kleine Schaumstoffpolster, um den Kopf zu immobilisieren.</li>
		<li>Befestigen Sie Kissen um den Greifarm des Freiwilligen auf Der Ebene des Arms und des Ellenbogens, um die Vibrationskopplung an den eigenen Körper der Freiwilligen und an den Wänden des MR-Scanners zu minimieren.</li>
		<li>Befestigen Sie den Kommunikationsball auf der Brust des Freiwilligen, weisen Sie ihn an, wie er verwendet werden soll, und bestätigen Sie, dass der Kommunikationsball gut funktioniert, bevor Sie mit den Scans beginnen.</li>
		<li>Installieren Sie die MR_CHIROD auf der Seite des Patienten gegenüber der Ihrer Hirnläsion mit dem entsprechenden Bettschlitz. Mit dem Ellenbogen des Freiwilligen auf dem Tisch ruhen, um das Gewicht ihres Armes zu unterstützen, bewegen Sie die MR_CHIROD Griff auf das Gurtband zwischen Daumen und Zeigefinger und führen Sie den Freiwilligen, um die Griffe der MR_CHIROD zu greifen.</li>
		<li>Wenn sich die MR_CHIROD auf der gegenüberliegenden Seite des Tisches von der Penetrationsplatte befindet, positionieren Sie die Kabel und das pneumatische Rohr so, dass sie unter dem Tisch und nicht über den Patienten verlaufen.</li>
		<li>Stellen Sie sicher, dass die Griffposition zum Quetschen richtig ist. Weisen Sie den Freiwilligen an, die MR_CHIROD zu drücken und zu schieben oder zu ziehen, bis sie die bequemste Position zum Quetschen haben.</li>
		<li>Sichern Sie die MR_CHIROD fest an Ort und Stelle, indem Sie die Kunststoffmuttern mit einem MR-kompatiblen Schraubenschlüssel festziehen. HINWEIS: Zu diesem Zeitpunkt wird kein Scan durchgeführt. Bei der Positionierung der MR_CHIROD ruht sich der Freiwillige bequem auf dem MR-Scannerbett außerhalb des Magneten aus. Die Tür zum Magnetraum kann geöffnet sein.</li>
	</ol></li>
	<li>Richten Sie den Steuer-Laptop im MR-Kontrollraum (neben Scanner- und Stützräumen) ein, bestätigen Sie den Anschluss und stellen Sie die Patientenkraftstufe ein.
	<ol>
<li>Schalten Sie den Laptop ein und starten Sie die Datenerfassungs-/Analysesoftware. Schließen Sie die USB-Kabel-/Repeater-Baugruppe an den Laptop an. Schalten Sie den MR-Scannerraumprojektor ein. Schließen Sie den Laptop-Videoausgangsanschluss an den Projektoranschluss an, und stellen Sie den Monitor ein, um den Bildschirm auf den Projektor zu erweitern. Schließen Sie das USB-HID-Triggerkabel des Scanners an den Laptop an, um Triggersignale vom Scanner zu empfangen.</li>
		<li>Führen Sie die benutzerdefinierte Benutzeroberfläche (UI) / Steuerung / Stimulus-Programm für die MR_CHIROD. Stellen Sie automatisch MR_CHIROD Druck auf die (minimale) "Setup"-Ebene ein, um den Griff auf den Endstopp zu drücken, und überprüfen Sie die Anzeige von Bewegungs- und Kraftwellenformen.</li>
		<li>Weisen Sie den Freiwilligen an, dass die nächsten Quetschungen für maximale Druckfestigkeit kalibriert werden und daher schwierig sein wird.</li>
		<li>Stellen Sie z. B. die Kraftstufe auf 30 N ein und weisen Sie den Freiwilligen an, 2-3 Mal mit einem Zeitraum von ca. 2 s vollständig zu quetschen. Beobachten Sie, ob der Freiwillige eine Quetschung auf dieser Kraftebene abschließen kann.</li>
		<li>Erhöhen Sie schrittweise das Kraftniveau und wiederholen Sie die Druckversuche, bis der Freiwillige eine Quetschung nicht abschließen kann. Diese Messung dient als maximale Grifffestigkeit des Freiwilligen. Die Benutzeroberfläche berechnet automatisch 60 %, 40 % und 20 % der maximalen Kraftstufen für die Verwendung während des Tests.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Geben Sie Die Freiwilligendaten ein und kalibrieren Sie den MR-Scanner
<ol><li>Geben Sie die nicht identifizierten Daten des Freiwilligen gemäß der Krankenhausrichtlinie gemäß den HIPAA-Vorschriften (United States Health Insurance Portability and Accountability Act of 1996) auf der Scannerkonsole ein.</li>
	<li>Verschieben Sie die Tabelle und den Teilnehmer in den Scanner und positionieren Sie ihn im isocenter.</li>
</ol>4. FMRI-Sitzung ausführen
<ol><li>Beobachten Sie den Freiwilligen durch das Fenster zwischen den Kontroll- und Scannerräumen und kommunizieren Sie mit dem Freiwilligen, um die Erlaubnis des Teilnehmers zum Starten des fMRI-Protokolls einzuholen. Weisen Sie sie an, das MR_CHIROD Griff nicht zu halten, damit er an der vollständig geöffneten Position ruhen kann.</li>
	<li>Shim den Magneten und führen Sie einen Lokalisierer-Scan. Öffnen Sie das fMRI-Protokoll und legen Sie Scheiben fest, um das Gehirn des Freiwilligen abzudecken.</li>
	<li>Weisen Sie den Freiwilligen an, dass die fMRI-Sitzung beginnen soll.</li>
	<li>Legen Sie mithilfe der Benutzeroberfläche die MR_CHIROD so fest, dass die erste Kraftebene (20 % des Maximums) angewendet wird. Das UI-Programm zeigt eine Reihe von Anweisungen auf dem Videoprojektor für den Freiwilligen an, um ihn daran zu erinnern, wie er auf den visuellen Reiz reagiert. Die Benutzeroberfläche wartet, bis der Scanner ein Triggersignal eingibt, um fortzufahren.</li>
	<li>Starten Sie ein Echo-Planar-Imaging-Protokoll für fMRI. Verwenden Sie das Bildgebungsprogramm MR_CHIROD aus dem Ordner USERS. Erfassungs- und Rekonstruktionsparameter sind bereits im Bildgebungsprogramm festgelegt und sollten nicht geändert werden. Folgende Parameter werden verwendet: in-ebene 192 x 192 oder 256 x 256 Erfassungsmatrizen; TR (Wiederholungszeit) im Bereich von 2-3 s; a 30 ms TE (Echozeit); 5 mm Scheibendicke und eine räumliche Auflösung von 1 mm x 1 mm. HINWEIS: Das UI/Datenerfassungs-/Stimulusprogramm wartet darauf, einen Triggerimpuls vom Scanner zu erhalten, der mit der Einleitung von Pre-fMRI-Scans im Scannerprogramm korrespondiert. Der visuelle Reiz wird die Anweisungen entfernen und zeigt ein "Fixierungskreuz", auf das sich der Freiwillige konzentrieren wird. Wenn die fMRI-Scan-TRs beginnen, wird ein visuelles Metronom-Display in Form eines wachsenden und schrumpfenden Kreises angezeigt. Der Freiwillige wird den Griff vollständig zusammendrücken und mit dem Stimulus freisetzen. Ruhezeiten trennen Stimulusperioden, in denen das Fixierungskreuz erneut angezeigt wird.</li>
	<li>Überwachen Sie während der Ausführung einer Aufgabe die Ausgabe der Arbeitskräfte und ob der Teilnehmer die Aufgabe korrekt ausführt (d. h. Griffe und Freigaben vollständig abschließen und synchron mit dem visuellen Metronom beibehalten), indem Live-Plots von Kraft und Verschiebung auf der Benutzeroberfläche beobachtet werden. .</li>
	<li>Sobald der erste Durchlauf beendet ist, bestätigen Sie die Fortsetzung des Experiments auf der Benutzeroberfläche, wodurch die Kraftebene in die zweite von drei Ebenen geändert wird. Wiederholen Sie dies aus Schritt 4.5. Wenn der zweite Durchlauf beendet ist, bestätigen Sie auch die Fortsetzung, um den letzten Lauf auf der dritten Kraftebene auszuführen.</li>
	<li>Nach dem dritten Durchlauf setzt die Benutzeroberfläche automatisch MR_CHIROD Druck auf die niedrige Setup-Stufe.</li>
</ol>5. Beenden Sie die MRT-Sitzung
<ol><li>Weisen Sie den Teilnehmer an, sich zu entspannen und den Griff loszulassen. Sammeln Sie eine Reihe von anatomischen Scans.</li>
</ol>6. Take-down
<ol><li>Entfernen Sie den Teilnehmer aus dem MR-Scannerraum, befolgen Sie die Setup-Schritte umgekehrt, und fahren Sie mit dem Herunterfahren und Trennen der Teile des MR_CHIROD fort. Übertragen Sie MR-Daten in die Datenbank und auf die Festplatte, und schließen Sie die Sitzung.</li>
</ol>

<ol><li>Mintzopoulos, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+MRI+of+Rehabilitation+in+Chronic+Stroke+Patients+Using+Novel+MR-Compatible+Hand+Robots%5BTitle%5D)+AND+%22The+Open+Neuroimaging+Journal%22%5BJournal%5D)">Functional MRI of Rehabilitation in Chronic Stroke Patients Using Novel MR-Compatible Hand Robots.</a> The Open Neuroimaging Journal. 2, 94-101 (2008).</li>
<li>Khanicheh, A., Mintzopoulos, D., Weinberg, B., Tzika, A. A., Mavroidis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MR_CHIROD+v.2%3A+Magnetic+resonance+compatible+smart+hand+rehabilitation+device+for+brain+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Neural+Systems+and+Rehabilitation+Engineering%22%5BJournal%5D)">MR_CHIROD v.2: Magnetic resonance compatible smart hand rehabilitation device for brain imaging.</a> IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 16 (1), 91-98 (2008).</li>
<li>Astrakas, L. G., Nagyi, S. H., Kateb, B., Tzika, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+MRI+using+robotic+MRI+compatible+devices+for+monitoring+rehabilitation+from+chronic+stroke+in+the+molecular+medicine+era+%28Review%29%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+International+Journal+of+Molecular+Medicine%22%5BJournal%5D)">Functional MRI using robotic MRI compatible devices for monitoring rehabilitation from chronic stroke in the molecular medicine era (Review).</a> IEEE International Journal of Molecular Medicine. 29 (6), 963-973 (2012).</li>
<li>Lazaridou, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((fMRI+as+a+molecular+imaging+procedure+for+the+functional+reorganization+of+motor+systems+in+chronic+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Medicine+Reports%22%5BJournal%5D)">fMRI as a molecular imaging procedure for the functional reorganization of motor systems in chronic stroke.</a> Molecular Medicine Reports. 8 (3), 775-779 (2013).</li>
<li>Lazaridou, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion+tensor+and+volumetric+magnetic+resonance+imaging+using+an+MR-compatible+hand-induced+robotic+device+suggests+training-induced+neuroplasticity+in+patients+with+chronic+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Medicine%22%5BJournal%5D)">Diffusion tensor and volumetric magnetic resonance imaging using an MR-compatible hand-induced robotic device suggests training-induced neuroplasticity in patients with chronic stroke.</a> International Journal of Molecular Medicine. 32 (5), 995-1000 (2013).</li>
<li>Mintzopoulos, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Connectivity+alterations+assessed+by+combining+fMRI+and+MR-compatible+hand+robots+in+chronic+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Connectivity alterations assessed by combining fMRI and MR-compatible hand robots in chronic stroke.</a> NeuroImage. 47, T90-T97 (2009).</li>
<li>Mintzopoulos, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((fMRI+Using+GRAPPA+EPI+with+High+Spatial+Resolution+Improves+BOLD+Signal+Detection+at+3T%5BTitle%5D)+AND+%22The+Open+Magnetic+Resonance+Journal%22%5BJournal%5D)">fMRI Using GRAPPA EPI with High Spatial Resolution Improves BOLD Signal Detection at 3T.</a> The Open Magnetic Resonance Journal. 2, 57-70 (2009).</li>
<li>Khanicheh, A., Mintzopoulos, D., Weinberg, B., Tzika, A. A., Mavroidis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+Electrorheological+Fluid+Dampers+for+Applications+at+3-Tesla+MRI+Environment%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE%2FASME+Transactions+on+Mechatronics%22%5BJournal%5D)">Evaluation of Electrorheological Fluid Dampers for Applications at 3-Tesla MRI Environment.</a> IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. 13 (3), 286-294 (2008).</li>
<li>Babaiasl, M., Mahdioun, S. H., Jaryani, P., Yazdani, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+technological+and+clinical+aspects+of+robot-aided+rehabilitation+of+upper-extremity+after+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Disability+and+Rehabilitation+Assistive+Technology%22%5BJournal%5D)">A review of technological and clinical aspects of robot-aided rehabilitation of upper-extremity after stroke.</a> Disability and Rehabilitation Assistive Technology. 11 (4), 263-280 (2016).</li>
<li>Huang, V. S., Krakauer, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robotic+neurorehabilitation%3A+a+computational+motor+learning+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+NeuroEngineering+and+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Robotic neurorehabilitation: a computational motor learning perspective.</a> Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 6, 5(2009).</li>
<li>Tsekos, N., Khanicheh, A., Christoforou, E., Mavroidis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+Resonance-Compatible+Robotic+and+Mechatronics+Systems+for+Image-Guided+Interventions+and+Rehabilitation%3A+A+Review+Study%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Magnetic Resonance-Compatible Robotic and Mechatronics Systems for Image-Guided Interventions and Rehabilitation: A Review Study.</a> Annual Review of Biomedical Engineering. 9, 351-387 (2007).</li>
<li>Sivak, M., Unluhisarcikli, O., Weinberg, B., Mirelman-Harari, A., Bonato, P., Mavroidis, C. Haptic system for hand rehabilitation integrating an interactive game with an advanced robotic device. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSivak%2C+M+%22Proceedings+of+IEEE+Haptics+Symposium%22">Proceedings of IEEE Haptics Symposium</a>. , Waltham, MA. (2010).</li>
<li>Colombo, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+strategies+to+improve+patient+motivation+during+robot-aided+rehabilitation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+NeuroEngineering+and+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Design strategies to improve patient motivation during robot-aided rehabilitation.</a> Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 4 (1), 3(2007).</li>
<li>Unluhisarcikli, O., et al. A Robotic Hand Rehabilitation System with Interactive Gaming Using Novel Electro-Rheological Fluid Based Actuators. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aUnluhisarcikli%2C+O+%22Proceedings+of+IEEE+International+Conference+on+Robotics+and+Automation%22">Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation</a>. , Anchorage, AK. (2010).</li>
</ol>

Keiner der Autoren hat Konflikte zu offenbaren.

Wir präsentieren fMRI einer Motoraufgabe mit der neuesten Version eines neuartigen Robotergeräts, dem MR_CHIROD1,2,8. Die MR_CHIROD wurde entwickelt, um eine handdrückende Griffaufgabe auszuführen, die von chronischen Schlaganfallpatienten durchgeführt werden kann und wurde zuvor1,2,3,4,<sup...

Geeignete bildgebende Metriken können die Wahrscheinlichkeit eines Therapieerfolgs bei Personen besser überwachen und vorhersagen als klinische Bewertungen und Informationen liefern, um die Therapieplanung zu verbessern und zu individualisieren. Wir haben Erfahrungen mit Patienten entwickelt, die sich von chronischem Schlaganfallerholen 1,2,3,4,5,6,7,8. Die Entwicklung optimaler individualisierter Strategien, die sich darauf konzentrieren, wie motorische Training die inkrementelle Verbesserung beeinflussen kann, entweder bei der Reorganisation der neuronalen Aktivität und/oder der motorischen Funktion, ist immer noch eine Herausforderung. Einblicke in die zugrunde liegenden strukturellen Umbau- und Reorganisationsprozesse für die funktionelle Erholung im Gehirn nach neurologischen Erkrankungen können es uns ermöglichen, die Beziehung zwischen verteilten topografischen Mustern neuronaler Aktivität und funktioneller Erholung über funktionelle Neuroimaging-Methoden und Gehirnkartierung zu bewerten. Der Erfolg wird die Entwicklung personalisierter Behandlungsstrategien erleichtern, die optimiert sind, um Verbesserungen der Grifffestigkeit in einer breiten Bevölkerung mit neurologischen Bedingungen basierend auf Magnetresonanztomographie-Metriken (MRT) zu erzielen9.
Hier stellen wir ein Protokoll vor, das ein neu gestaltetes Roboterhandgerät verwendet, das eine steuerbare Widerstandskraft bietet, gegen die ein Subjekt einen Griff und einen Griff synchron mit einem oszillierenden visuellen Stimulus löst. Die MR_CHIROD v3 (MR-kompatibles Hand-Induced RObotic Device) ist ein System zur Darstellung einstellbarer Kräfte, gegen die Greif- und Löstbewegungen durchgeführt werden, während die Messung und Aufzeichnung der angewendeten Kraft, Griffverschiebung und Zeitstempel für jeden Datenpunkt (Abbildung 1) durchgeführt werden. Das Gerät wurde entwickelt, um zuverlässige Bewertungen von Gehirnaktivierungsbildern während der fMRI (funktionelle Magnetresonanztomographie) zu liefern, die verwendet werden kann, um blutsauerstoffabhängige (BOLD) Veränderungen in den Hirnreaktionen von Patienten zu bewerten, die sich von neurologischen Störungen erholen. Die MR-Kompatibilität wird durch den Einsatz von vollständig nichteisen-nichtmagnetischen Komponenten für die Struktur- und pneumatischen Aktuatorelemente sowie abgeschirmte Sensor-/Elektronikkomponenten erreicht, die auf dem Scannerbett positioniert sind. Abbildung 2 zeigt das Gerät, das an einem MR-Scannerbett befestigt ist und mit einem Motiv in der Magnetbohrung den Griff des MR_CHIROD v3 greift (Abbildung 3). Schnittstellen- und Steuerungskomponenten befinden sich außerhalb des MR-Scannerraums (Abbildung 4).
Das Gerät wird gleichzeitig mit Bildgebungsmethoden des Gehirns verwendet, um relevante Gehirnaktivierungen zu bewerten. Die primäre Verwendung des Systems ist es, eine motorische Aufgabe bereitzustellen, die Aktivierungen der Motorbereiche des Gehirns erzeugt, die mit fMRI erkannt werden. Die Aktivierung des Gehirns während der Verwendung der MR_CHIROD während der Bildgebung kann die Neuroplastizität bei neurologischen Erkrankungen beurteilen. Durch die Verfolgung von Veränderungen der Aktivierungen im Laufe und nach dem motorischen Training mit dem MR_CHIROD können Fortschritte bei der motorischen Rehabilitation nach neurologischen Erkrankungen beobachtet werden, die zu motorischen Defiziten (z. B. Schlaganfall) führen.
Die MR_CHIROD v3 kann auch tischmontiert werden, für den Einsatz in Intra-Scan-Trainingsübungen, bei denen das Subjekt in Reaktion auf geeignete sehische Reize für Zeiträume von 45 min, dreimal pro Woche während des Studiums greift und freisetzt. Unsere Erfahrungen mit robotisch geliefertem Training, das mit Bildgebung überwacht wird, legen nahe, dass das Erholungsfenster für Schlaganfallpatienten beispielsweise nie schließen kann1.
Unsere Begründung für den Bau und Einsatz eines MR-kompatiblen Handgriffroboters ist, dass die Roboter-Recovery das Potenzial hat, aufgrund seiner einfachen Bereitstellung, Anwendbarkeit über verschiedene Motorbeeinträchtigungen, hohe Messzuverlässigkeit und die Fähigkeit, hochintensive Trainingsprotokolle zu liefern, einen großen Einfluss auf Beeinträchtigungen zu erzeugen10. Unser MR-kompatibler Roboter kann: (a) auf fachspezifische Bewegungsbereiche eingestellt und programmgesteuert an die Anwendung fachspezifischer Kraftstufen angepasst werden; b) Kontroll-, Mess- und Aufzeichnungskraft- und Verschiebungsparameter über einen Hostcomputer; c) die Steuerungsparameter aus der Ferne anzupassen, ohne dass das Scannen unterbrochen werden muss, um zugang zum MR-Scannerraum zu erhalten oder das Motiv neu zu positionieren; und (d) über Trainingsübungen präzise und konsequent über längere Zeiträume zu therapeutischen.
Uns ist kein kommerziell erhältliches Wiederherstellungsrobotergerät bekannt, das mit einem MR-Scanner verwendet werden kann, um die Handgriffkraft und -verschiebung des Motivs zu messen und dabei computergesteuerte zeitabhängige Kraft anzuwenden. Tsekos et al.11 haben eine Vielzahl von forschungsbasierten, MR-kompatiblen Roboter- und Rehabilitationsgeräten überprüft, einschließlich früherer Iterationen der MR_CHIROD Geräteserie. Andere Geräte wurden für die Untersuchung von Handgelenkbewegung, Fingerbewegung, isometrischer Grifffestigkeit und Mehrgelenkbewegungen entwickelt. Für Geräte, die aktiv Widerstands- oder andere Kräfte bereitstellen, wurden eine Vielzahl von MR-kompatiblen Technologien eingesetzt, darunter Hydraulik, Pneumatik, mechanische Verbindungen und elektrorheologische Flüssigkeitsdämpfer. Einige Geräte enthalten mehrere Freiheitsgrade, einschließlich einer weiteren Erweiterung der früheren MR_CHIROD Versionen einen Rotationsgrad der Freiheit und hydraulische KraftAnwendung hinzugefügt, aber es wurde nicht für MR-Kompatibilität12angepasst.
Unser handgriffspezifisches Gerät hat die Vorteile der Portabilität (es wird regelmäßig zwischen der MR-Einrichtung und bürobasierten Trainingsstandorten transportiert) und der Fähigkeit, große, computergesteuerte, zeitverändernde Widerstandskräfte zu erzeugen. Der aktuelle Einsatz der pneumatischen Technologie in der MR_CHIROD vermeidet die Notwendigkeit von Hochspannungsquellen, die für elektrorheologische Flüssigkeitssysteme erforderlich sind, das Potenzial für Leckagen von Hydraulikflüssigkeit und komplexe Kabel/Verbindungen, die den Schnittstellenmechanismus mit externen Strom- und Steuerkomponenten verbinden.
Die MR_CHIROD war das erste Gerät, das in Verbindung mit fMRI für die Gehirnkartierung beiSchlaganfallpatienten1 funktionierte. Wichtig ist, dass die MR_CHIROD v3 besonders für home- oder office-basierte Schulungen nützlich ist, da das System und seine Software für den Einsatz ohne fachkundige klinische Unterstützung und mit motivierenden Elementen ("Gamification") konzipiert wurden. Im Vergleich zum Physiotherapeuten-erleichterten Training in einem Krankenhaus ist büro- oder häusliches Training kostengünstiger und bequemer, was es den Patienten erleichtert, sich an die tägliche Therapie zu halten. Das Gerät, das im Vergleich zu einigen anderen forschungsbasierten Geräten bereits relativ kostengünstig ist, kann überarbeitet werden, um das Kosten-Nutzen-Verhältnis zu verbessern. Virtuelle Realität und Gamification von Schulungen, die beide mit dem MR_CHIROD v3 kompatibel sind, können Patienten ansprechen, ihre Aufmerksamkeit während der Aufgabe erhöhen und die Motivation verbessern, wodurch die Wirksamkeit der Genesung erhöht wird13.

<table><tbody><tr><td>Kugellager, Kunststoff mit Glaskugeln (8)</td><td>McMaster-Carr</td><td>6455K97</td><td></td></tr><tr><td>Bidirektionaler Logikpegelwandler</td><td>Adafruit</td><td>395</td><td></td></tr><tr><td>Dual LS7366R Quadrature Encoder Buffer</td><td>SuperDroid Robots</td><td>TE-183-002</td><td></td></tr><tr><td>Feather M0 WiFi m/ATWINC1500</td><td>Adafruit</td><td>Adafruit 3010</td><td></td></tr><tr><td>Flanschmuttern, Fiberglas, 3/8"-16 (8)</td><td>McMaster-Carr</td><td>98945A041</td><td></td></tr><tr><td>Garolith-Rute, &frac34; &rdquo; Durchmesser, 4' lang</td><td>McMaster-Carr</td><td>8467K84</td><td></td></tr><tr><td>Laptop</td><td>Verschiedenes</td><td></td><td>Beliebiger Laptop mit USB2.0-Anschluss und MATLAB-Wägezelle</td></tr><tr><td>(20 kg)</td><td>Robotshop</td><td>RB-PHI-119</td><td></td></tr><tr><td>Wägezellenverstärker - HX711</td><td>Mouser</td><td>474-SEN-13879</td><td></td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks</td><td></td><td>Version 2008 oder höher mit Psychophysics Toolbox</td></tr><tr><td>Magnetresonanz bildgebender Scanner</td><td>Siemens</td><td>Skyra 3T</td><td>3T Ganzkörperscanner mit BOLD- und GRAPPA-Funktionen</td></tr><tr><td>MR_CHIRODv3</td><td>im eigenen Haus</td><td></td> gefertigt <td>Maßgeschneiderte Struktur aus Kunststoff und 3D-gedruckter Struktur</td></tr><tr><td>Operationsverstärker-Entwicklungsplatine</td><td>Schmartboard</td><td>710-0011-01</td><td></td></tr><tr><td>Schalttafeleinbau-Netzteil</td><td>Delta</td><td>PMT-D2V100W1AA</td><td></td></tr><tr><td>Kunststoffschläuche und Rohrverschraubungen</td><td>McMaster-Carr</td><td>diverse</td><td></td></tr><tr><td>Pyrex/Graphit Kolben/Zylinder Modul</td><td>Airpot</td><td>2KS240-3</td><td></td></tr><tr><td>Schrauben, &frac14; "-20, Nylon</td><td>McMaster-Carr</td><td>diverse</td><td></td></tr><tr><td>Schaftmanschetten für &frac34; &rdquo; Ø Welle, Nylon (2)</td><td>McMaster-Carr</td><td>9410T6</td><td>Serienmäßige Klemmschrauben aus Metall durch Kunststoffschrauben ersetzt</td></tr><tr><td>Abgeschirmte Kabel (2)</td><td>US Digital</td><td>CA-C5-SH-C5-25</td><td></td></tr><tr><td>Gewindestange, Fiberglas, 3/8"-16</td><td>McMaster-Carr</td><td>91315A010</td><td></td></tr><tr><td>Transmissive optische Encoder-Codeleiste</td><td>US Digital</td><td>LIN-2000-3.5-0.5</td><td></td></tr><tr><td>Transmissive Optik Encoder Modul</td><td>US Digital</td><td>EM2-0-2000-I</td><td></td></tr><tr><td>PTFE Gleitlager</td><td>McMaster-Carr</td><td>2639T32</td><td></td></tr></tbody></table>

funktionelle mrt in verbindung mit einem neuartigen mrt-kompatiblen handinduzierten robotergerät zur bewertung der rehabilitation von personen, die sich von handgriff-defiziten erholen

Functional MRI in Conjunction with a Novel MRI-compatible Hand-induced Robotic Device to Evaluate Rehabilitation of Individuals Recovering from Hand Grip Deficits

Die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRI) ist eine nicht-invasive Magnetresonanztomographie-Technik, die die Aktivierung des Gehirns in vivo abbildt und endogenes Desoxyhämoglobin als endogenes Kontrastmittel verwendet, um Veränderungen in blutniveauabhängigen Sauerstoffversorgung (BOLD-Effekt). Wir kombinierten fMRI mit einem neuartigen Robotergerät (MR-kompatibles handinduziertes Robotergerät [MR_CHIROD]), so dass eine Person im Scanner eine kontrollierte Motoraufgabe ausführen kann, das Handdrücken, eine sehr wichtige Handbewegung, um bei neurologischen motorischen Erkrankungen zu studieren. . Wir verwendeten parallele Bildgebung (generalisierte automatische Kalibrierung teilweise parallele Erfassungen [GRAPPA]), die eine höhere räumliche Auflösung ermöglichten, was zu einer erhöhten Empfindlichkeit gegenüber BOLD führte. Die Kombination von fMRI mit dem handinduzierten Robotergerät ermöglichte eine präzise Steuerung und Überwachung der Aufgabe, die ausgeführt wurde, während sich ein Teilnehmer im Scanner befand; Dies kann sich bei der Rehabilitation der handmotorischen Funktion bei Patienten, die sich von neurologischen Defiziten (z. B. Schlaganfall) erholen, als nützlich erweisen. Hier beschreiben wir das Protokoll zur Verwendung des aktuellen Prototyps der MR_CHIROD während eines fMRI-Scans.

Die im Protokoll beschriebene Methodik ermöglicht die Sammlung von fMRI-Bildern, während der Freiwillige die Aufgabe in Echtzeit im Magneten ausführt. Die Experimente wurden in der Bay 1-Anlage des Massachusetts General Hospital Athinoula A. Martinos Center for Biomedical Imaging mit einem 3T-Vollkörper-Magnetresonanzscanner durchgeführt. Abbildung 2 und Abbildung 3 zeigen die Platzierung der MR_CHIROD auf dem Tisch und des Patienten an Ort und Stelle, der sie b...

Wir führten funktionelle MRT mit einem neuartigen MRT-kompatiblen handinduzierten Robotergerät durch, um seinen Nutzen für die Überwachung der Handmotorfunktion bei Personen zu bewerten, die sich von neurologischen Defiziten erholen.

Funktionelle MRT in Verbindung mit einem neuartigen MRT-kompatiblen handinduzierten Robotergerät zur Bewertung der Rehabilitation von Personen, die sich von Handgriff-Defiziten erholen

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is a non-invasive magnetic resonance imaging technique that images brain activation in vivo, using endogenous ...

Dieses Protokoll wird verwendet, um die Rehabilitation von Patienten mit Handgriffdefiziten zu überwachen. Chronische Schlaganfallpatienten und Patienten mit anderen neurologischen Erkrankungen mit motorischen Defiziten können von dieser Technik profitieren. Magnetresonanztomographie ermöglicht die Überwachung der Anpassungsfähigkeit des Gehirns.Mit anderen Worten, Neuroplastizität als Reaktion auf die Rehabilitation der Griffleistung. Mit geeigneter Modifikation des Kraftreizgeräts kann diese Methode zur Rehabilitation von Behinderungen angewendet werden, die andere Regionen des Körpers betreffen. Dieses Gerät und alle Änderungen müssen die MR-Kompatibilität beibehalten.Es ist wichtig sicherzustellen, dass die MRT-Stäbe ordnungsgemäß angeschlossen und ihre Funktionen überprüft wurden, bevor sie ein Thema in den MR-Raum bringen. Vor Beginn dieses Experiments erhalten Sie zunächst die informierte Zustimmung des Faches und prüfen sie gründlich auf MRT-Sicherheit. Fahren Sie nicht mit dem Scan fort, wenn der Teilnehmer mögliche MRT-Kontraindikationen hat.Um mit dem Setup zu beginnen, bringen Sie zuerst das magnetresonanzkompatible handinduzierte Robotergerät in den MRT-Raum und platzieren Sie es in der Nähe des Penetrationspanels. Stecken Sie dann das 3/8 Zoll pneumatische Rohr in das Durchgangsrohr in der Platte, in den angrenzenden MRT-Unterstützungsraum. Schließen Sie dann die Stützraum-Vorse- und Encoderkabel an den D-Sub-Stecker an der Außenseite des Penetrationspanels an, wie hier gezeigt.Schließen Sie die 3/8 Zoll pneumatische Rohrbefestigung, die aus der Penetrationsplatte herauskommt, an den Ausgang des Druckreglerauslasses der Schnittstelle an. Schließen Sie dann das vier Millimeter pneumatische Rohr an den Ausgang des Kompressors im Einlass des Luftfilters am Schnittstellen-Leistungsregler an. Nach dem Aus- und Absenken des Scannerbettes befestigen Sie die untere Hälfte der Kopfspule und lassen Sie den Freiwilligen sich hinlegen, um sicherzustellen, dass sie bequem mit ausgestreckten Armen ruhen und kleine Schaumstoffpads verwenden, um den Kopf des Teilnehmers zu immobilisieren.Befestigen Sie den Kommunikationsball auf der Brust des Freiwilligen und geben Sie Anweisungen zur Verwendung. Befestigen Sie auch die Oberseite der Kopfspule. Installieren Sie nun das Robotergerät mit dem entsprechenden Bettschlitz locker auf der Seite des Patienten gegenüber seiner Hirnläsion.Dann, mit dem Ellenbogen des Freiwilligen auf dem Tisch ruhen, um ihren Arm zu unterstützen, bewegen Sie das Gerät Griff auf das Gurtband zwischen Daumen und Zeigefinger und helfen ihnen, die Griffe zu greifen. Befindet sich das Gerät auf der gegenüberliegenden Seite des Tisches von der Penetrationsplatte aus, positionieren Sie die Kabel im pneumatischen Rohr so, dass sie unter dem Tisch und nicht über den Patienten verlaufen. Als nächstes weisen Sie den Freiwilligen an, das Gerät zu drücken und zu drücken oder zu ziehen, bis sie die bequemste Position zum Quetschen haben.Dann festanbringen Sie das Gerät fest, indem Sie die Kunststoffmuttern mit einem MR-kompatiblen Schraubenschlüssel anziehen. Führen Sie nun das benutzerdefinierte Benutzeroberflächen-Stimulusprogramm aus. Stellen Sie den Druck auf die minimale Einstellungsstufe ein, um den Griff automatisch auf den Endstopp zu drücken und die Anzeige von Bewegungs- und Kraftwellenformen zu überprüfen.Als nächstes stellen Sie die Kraftebene ein und weisen Sie den Freiwilligen an, zwei- bis dreimal für etwa zwei Sekunden vollständig zu quetschen. Beobachten Sie, ob der Freiwillige eine Squeeze auf dieser Kraftebene abschließen kann. Erhöhen Sie schrittweise das Kraftniveau und wiederholen Sie Dies, bis sie einen Squeeze nicht abschließen können.Diese Messung dient der maximalen Grifffestigkeit des Freiwilligen. Das Programm berechnet automatisch 60%40% und 20% des maximalen Kraftniveaus für den Einsatz während des Tests. Bestätigen Sie anschließend, ob der Kommunikationsball funktioniert, und positionieren Sie ihn dann mit der Laserausrichtung, bevor Sie den Tisch und den Teilnehmer in das Iso-Center des Scanners verschieben.Generieren Sie nun über die Benutzeroberfläche die Anweisungs- und Stimulusbilder und stellen Sie das System so ein, dass es die erste Kraftebene anwendet und auf ein Triggersignal des MRT-Scanners wartet. Das Programm zeigt eine Reihe von Anweisungen an, um den Freiwilligen daran zu erinnern, wie er auf den visuellen Reiz reagiert. Das Programm wartet, bis der Scanner ein Triggersignal liefert, dann die Anweisungen entfernt und ein Fixierungskreuz zeigt, auf das sich der Freiwillige konzentrieren sollte.Wenn die fMRI-Scan-Erfassung beginnt, wird ein visuelles Metronom in Form eines wachsenden und schrumpfenden Kreises angezeigt. Der Freiwillige sollte den Griff vollständig zusammendrücken und synchron mit dem Stimulus lösen. Ruhezeiten trennen Stimulusperioden, in denen das Fixierungskreuz wieder angezeigt wird.Beobachten Sie die Live-Plots von Kraft und Verschiebung, um die Kraftausgabe und die Leistung der Teilnehmeraufgabe zu überwachen. Sobald das Experiment abgeschlossen ist, lassen Sie den Teilnehmer wissen, dass er sich entspannen und den Griff loslassen kann. Schließlich sammeln Sie eine Reihe von anatomischen Scans.Diese Abbildung zeigt typische Motoraufgabenergebnisse. Hier sehen wir fMRI-Aktivierungen, die auf einer Gehirnumrisslinie und als Pseudofarbe auf einer dreidimensionalen, querschnittsübergreifenden Ansicht des anatomischen Bildes des Freiwilligen überlagert sind. M1 zeigt den primären Motorkortex und SMA den zusätzlichen Motorbereich an.Dieses Bild zeigt Pseudofarbenaktivierungen, die in einer Gehirnvorlage gerendert werden. Dieses Diagramm zeigt die tatsächliche Kraftleistung, gemessen in Krafteinheiten als Funktion der Zeit. Die Ausgabe wurde in Echtzeit aufgezeichnet.Der weiße Balken entspricht der 60-Sekunden-Stimulus- und Ruhezeit. Hier wird ein einziger Voxalzeitverlauf der Aktivierung gezeigt, ausgewählt aus einem Voxal am somatosensorischen Bereich an der Stelle der Fadenkreuze in diesem Bild. Alle Probanden müssen in der Durchführung der Metronom-Tracking-Griffbewegungen im Voraus gut geschult sein.Darüber hinaus ist die Synchronisation zwischen dem visuellen Stimulus und der MRT-Sequenz entscheidend. Zusätzliche bildgebende Modalitäten können in diesem Protokoll verwendet werden, einschließlich Diffusion Tensor Imaging, um die Ausrichtung und das Wachstum von Weißstofffasern zu erkennen, was sich auch mit der Rehabilitation ändern soll. Die Durchführung eines MR-Experiments ist aufgrund des starken Magnetfeldes, das vom Scanner erzeugt wird, gefährlich.Daher müssen alle Probanden und Experimentatoren die MR-Sicherheitsrichtlinien einschließlich des Screenings auf Kontraindikationen befolgen. Die Entwicklung dieses Prozesses wird es ermöglichen, zu zeigen, dass die Schlaganfall-Erholung über sechs Monate nach der Verletzung hinaus andauert, was darauf hindeutet, dass die Therapie und die damit verbundene Versicherungserstattung über diese Zeit hinaus fortgesetzt werden sollten.

functional-mri-conjunction-with-novel-mri-compatible-hand-induced

Research

Forschung

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowissenschaften

In jüngster Zeit haben eine große Menge an Interessenten kommen für Mensch-Roboter-interaktive Systeme. In diesem Papier beschreiben wir die Integration eines neuen Roboter-Gerät mit Open-Source-Software, die schnell machen kann möglich eine Bibliothek von interaktiven Funktionen. Wir haben dann Umrisse einer klinischen Anwendung für eine Neurorehabilitation Anwendung.

Haptische / Graphic Rehabilitation: Integration eines Roboters in einer virtuellen Umgebung Bibliothek und ihre Anwendung auf die Therapie von Schlaganfällen

Die kombinierte Verwendung von transkranielle Gleichstrom Stimulation und Roboter-Therapie als ein Add-on für konventionelle Rehabilitationstherapie kann bessere therapeutische Ergebnisse durch Modulation der Plastizität des Gehirns führen. In diesem Artikel beschreiben wir die kombinierten Methoden, die in unserem Institut zur Verbesserung der motorischen Leistung nach einem Schlaganfall.

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

Diese Studie berichtet über die Entwicklung eines neuartigen robotergestützten aufgabenorientierten Programms zur Handrehabilitation. Der Entwicklungsprozess besteht aus Experimenten mit gesunden Probanden und Probanden, die einen Schlaganfall hatten und an einer nachfolgenden Motorkontrollfunktionsstörung litten.

Entwicklung eines neuartigen aufgabenorientierten Rehabilitationsprogramms mit einer bimanualen Exoskelett-Roboterhand

Die versicherte Rehabilitation von chronischen Schlaganfallpatienten ist in der Regel zeitlich begrenzt. Die bildgebende Untersuchung der Gehirnaktivität durch gehbezogene motorische Aufgaben kann zur Etablierung von Biomarkern führen, um verbesserte Ergebnisse zu messen und eine Ausweitung der maßgeschneiderten Therapie zu rechtfertigen. Vorgestellt werden ein neuartiges, magnetresonanzkompatibles Fußbewegungsgerät mit variablem Widerstand und ein Protokoll für den Einsatz in der funktionellen...

Verwendung eines fußinduzierten digital gesteuerten Widerstandsgeräts zur funktionellen Magnetresonanztomographie-Auswertung bei Patienten mit Fußparese

Das Ziel dieser Studie ist es, eine wichtige Referenz für den klinischen Standardbetrieb der motorischen Bildsprache Gehirn-Computer-Schnittstelle (MI-BCI) bei motorischer Dysfunktion der oberen Gliedmaßen nach Schlaganfall zu liefern.

Motorische Vorstellungskraft Gehirn-Computer-Schnittstelle bei der Rehabilitation der motorischen Dysfunktion der oberen Gliedmaßen nach einem Schlaganfall

Dieses Protokoll führt eine flexible, tragbare, überzählige Robotergliedmaße ein, die auf die Unterstützung der Fingerrehabilitation von Schlaganfallpatienten zugeschnitten ist. Das Design enthält einen Biegesensor, um eine nahtlose Mensch-Roboter-Interaktion zu ermöglichen. Die Validierung durch Experimente sowohl mit gesunden Probanden als auch mit Schlaganfallpatienten unterstreicht die Wirksamkeit und Zuverlässigkeit der vorgeschlagenen Studie.

Ein flexibles, tragbares, überzähliges Roboterglied für Patienten mit chronischem Schlaganfall

Es wird geschätzt, dass 1 von 6 Menschen weltweit in ihrem Leben einen Schlaganfall erleiden wird, der zu langfristigen Behinderungen führt, deren Rehabilitationsmechanismen noch wenig verstanden sind. Diese Studie schlägt ein Protokoll zur Bewertung der Gehirnaktivierung durch funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) während einer Robotertherapiesitzung der unteren Extremitäten vor.

Ein Experiment mit funktioneller Nahinfrarotspektroskopie und robotergestützten Mehrgelenk-Zeigebewegungen der unteren Extremität

Dieses Protokoll beschreibt einen Rehabilitationsroboter für die oberen Gliedmaßen, der durch vier Modi intelligentes Feedback liefert. Diese Modi verbessern die Funktion und Flexibilität der oberen Gliedmaßen und verbessern so die Lebensqualität der Patienten.

Verbesserung der Funktion und der motorischen Fähigkeiten der oberen Gliedmaßen nach einem Schlaganfall durch einen Rehabilitationsroboter für die oberen Gliedmaßen

Dieses Versuchsprotokoll beschreibt den Einsatz eines dualen, aufgabenorientierten Robotersystems für die oberen Gliedmaßen für Schlaganfallpatienten mit Funktionsstörungen der oberen Extremitäten. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass dieses System die Funktion der oberen Gliedmaßen und die Aktivitäten im täglichen Leben von Schlaganfallpatienten erheblich verbessern kann.

Anwendung eines dualen aufgabenorientierten Robotersystems der oberen Extremität zur funktionellen Wiederherstellung der oberen Extremität bei Schlaganfallpatienten

In dieser Studie wird ein Gehirn-Computer-Interface (BCI)-System für Schlaganfallpatienten vorgestellt, das Elektroenzephalographie- und Elektrookulographie-Signale kombiniert, um eine Roboterhand der oberen Gliedmaßen zu steuern und so die täglichen Aktivitäten zu verbessern. Bei der Evaluation wurde der Berliner Bimanuelle Test für Schlaganfall (BeBiTS) durchgeführt.

Gehirn-Computer-Schnittstelle-gesteuertes Robotersystem für die oberen Gliedmaßen zur Verbesserung der täglichen Aktivitäten bei Schlaganfallpatienten

Diese Studie untersucht die Auswirkungen eines konfigurierbaren weichen pneumatischen Roboters auf die Verbesserung der Netzwerktopologie des gesamten Gehirns nach einem Schlaganfall. Die Analyse der Graphentheorie zeigt signifikante Verbesserungen des Clustering-Koeffizienten, der Pfadlänge und der globalen Effizienz. Die Ergebnisse unterstreichen das Potenzial programmierbarer robotischer Protokolle zur Modulation der Neuroplastizität und zur Optimierung der funktionellen Wiederherstellung in...

Weicher pneumatischer Roboter moduliert die Metriken der Graphentheorie des Gehirnnetzwerks für die Rehabilitation der Hand nach einem Schlaganfall

Erfahren Sie die Anwendung eines MRT-kompatiblen Roboters zur Bewertung der Handmotorik bei chronischen Schlaganfallpatienten. Diese Methode ermöglicht die Überwachung der Neuroplastizität während der Rehabilitation.

Funktionelle MRT in Verbindung mit einem neuartigen MRT-kompatiblen handinduzierten Robotergerät zur Bewertung der Rehabilitation von Personen, die sich von Handgriff-Defiziten erholen (Video) | JoVE Journal

Funktionelle MRT in Verbindung mit einem neuartigen MRT-kompatiblen handinduzierten Robotergerät zur Bewertung der Rehabilitation von Personen, die sich von Handgriff-Defiziten erholen

Weitere Videos entdecken