Personalisierte 3D-gedruckte Kopfbedeckung für die transkranielle Elektrostimulation mit mehreren Elektroden

Unser Programm hat eigentlich zwei Hauptziele. Die erste besteht darin, Veränderungen im Gehirn zu identifizieren, die zu kognitiven und emotionalen Defiziten bei Menschen im Demenzspektrum führen. Das zweite Ziel baut direkt darauf auf, indem es die gerade identifizierten Veränderungen als Behandlungsziele nutzt und Techniken wie Neuromodulation einsetzt, um die Alltagsfunktion zu verbessern.

Unsere innovative Kopfbedeckung und unser Trainingsprozess ermöglichen eine einfache, präzise Mehrfachelektroden-Einrichtung aus der Ferne. Dies erweitert den Zugang, während die Simulationspräzision erhalten bleibt und sogar verbessert wird. Beginnen Sie mit einem strukturellen T1-MRT-Scan.

Laden Sie das T1 des Teilnehmers auf einen sicheren Server hoch und verwenden Sie Segmentierungssoftware, um das Gehirngewebe zu segmentieren und das Modell für die rechnergestützten Modellierungsschritte vorzubereiten. Start das ROAST-Programm. Entwickeln Sie ein individualisiertes rechnergestütztes Modell des elektrischen Stromflusses durch den Kopf des Teilnehmers.

Mit dem Modell werden Elektroden an Stellen platziert, die den Stromfluss zum Zielbereich des Gehirns lenken. Laden Sie nun die gewünschten Elektrodenpositionen und das T1 des Teilnehmers in die Kopfbedeckungssoftware hoch. Die Software platziert automatisch Querstreben, die die Elektrodenhalter verbinden, um eine starre Hülle zu bilden, die es dem Benutzer ermöglicht, Haare neu zu positionieren und anatomische Orientierungspunkte zu identifizieren.

Laden Sie die 3D-Modelldatei im STL-Format auf einen geeigneten 3D-Drucker hoch. Nach dem Drucken sollten die rauen Kanten bei Bedarf mit Schleifpapier geglättet werden. Setzen Sie die Kopfbedeckung mit den Orientierungstabletten auf den Kopf des Forschungsteilnehmers, um die Platzierung zu steuern.

Sichern Sie die Kopfbedeckung mit einem Hakenband unter dem Kinn für die beidseitigen Kopfbedeckungen. Überprüfe die Passform der Kopfbedeckung, indem du auf kleine Lücken zwischen den Elektrodenhaltern und der Kopfhaut suchst. Beachten Sie die Stellen mit kleinen Spalten und entfernen Sie die Kopfbedeckung, um weiche Abstandshalter anzubringen, die diese Lücken ausgleichen.

Überprüfen Sie die Passform erneut, um sicherzustellen, dass alle anderen Elektrodenhalter Kontakt zur Kopfhaut haben. Um die Messgenauigkeit der Kopfbedeckung zu überprüfen, verwenden Sie ein flexibles Maßband, um die Position jeder Elektrode auf dem Kopf des Teilnehmers von Hand zu messen und zu markieren. Setzen Sie die Kopfbedeckung auf den Teilnehmer.

Markiere dann die Positionen jedes Elektrodenhalters. Nimm die Kopfbedeckung ab. Missen Sie den Unterschied in Millimetern zwischen den handgemessenen Markierungen und den Kopfbekleidungs-Elektrodenhalter-Markierungen.

Notieren Sie die Entfernung und Richtung der Unterschiede. Sobald die Kopfbedeckung richtig sitzt, entfernen Sie lose Haare aus dem Elektrodenhalter, um so viel Haut wie möglich freizulegen. Dann füllen Sie jeden Elektrodenhalter mit leitfähigem Gel und setzen Sie jede Elektrode in ihren Halter, wobei der Kontakt zwischen Elektrode und Gel gewährleistet ist.

Setzen Sie die Kappe auf den Halter, um die Elektrode zu sichern. In der ersten Sitzung beginnen Sie damit, die Komponenten des Kopfschmucks zu erklären und dem Lernpartner die richtige Platzierung und Vorbereitung zu demonstrieren. Überprüfen Sie die Passform der Kopfbedeckung auf kleine Lücken.

Falls Lücken vorhanden sind, werden flexible Abstandshalter am Boden des Elektrodenhalters angebracht und andere Elektrodenhalter erneut überprüft. Zeigen Sie bewährte Praktiken, darunter das Entfernen von Haaren unter den Haltern, das ordnungsgemäße Befüllen mit Gel, das Anbringen von Elektroden und das Anbringen der entsprechenden Halterkappe. Demonstrieren Sie nun den Betrieb des ME-tES-Geräts: Batterieladungsprüfung und Bewertung der Elektrodenimpedanz.

Dann zeigen Sie die richtigen Rotationen, Entfernungen sowie Wasch- und Trocknungsmethoden. Für die nächste Sitzung lassen Sie den Studienpartner die Nasions- und Ohrpunkte markieren, um sicherzustellen, dass die Kopfbedeckungs-Tabs richtig auf dem Kopf des Teilnehmers platziert sind. Lass dann den Lernpartner die Kopfbedeckung ansetzen.

Markieren Sie die Standorte der Wahlkreisinhaber der Platzierung des Studienpartners und entfernen Sie dann die Kopfbedeckung. Als Nächstes setzen Sie die Kopfbedeckung auf den Kopf des Teilnehmers, markieren Sie die Standorte der Wahlkreisinhaber und entfernen Sie die Kopfbedeckung. Notieren Sie Unterschiede in beiden Positionen und geben Sie gegebenenfalls korrektives Feedback.

Lassen Sie den Studienpartner die gesamte Einrichtung durchführen, einschließlich Aktivierung des Geräts, Bewertung der Impedanz und Reinigungsgeräte unter Aufsicht. In den folgenden Sitzungen verwenden Sie eine standardisierte, auf Fähigkeiten basierende Checkliste, um den Lernpartner in jedem Schritt des Aufbauprozesses zu überwachen. Am letzten Schulungstag stellen Sie dem Studienpartner eine Tragetasche mit allen notwendigen Utensilien, ein Pflege- und Wartungshandbuch sowie am Ende der Sitzung eine zweite Hülle mit dem ME-tES-Gerät zur Verfügung.

Für Remote-ME-tES-Sitzungen zu Hause sollten Sie den Lernpartner in einen sicheren Videoanruf einloggen. Bitten Sie sie, alle Aufbauaktivitäten durchzuführen. Dann sollen sie Impedanzen melden.

Sobald das akzeptiert ist, geben Sie einen Code an, damit der Studienpartner in die ME-tDCS-Einheit eintreten kann. Führen Sie dann die erforderlichen Aktivitäten der Sitzung per Videoanruf durch. Nach Abschluss der Sitzung stellen Sie sicher, dass der Lernpartner die Pflege- und Wartungscheckliste befolgt und die Stimulatorenbatterien auflädt.

Die Positionen der Kopfbesatzelektroden unterschieden sich durchschnittlich nur um 8,6 Millimeter bei den ersten 54 Teilnehmern, im Vergleich zu handgemessenen Positionen des Studienteams. Am ersten Trainingstag setzten die Studienpartner die Kopfbedeckung mit einer durchschnittlichen Abweichung von nur etwa drei Millimetern im Vergleich zur Platzierung des Studienteams an, die sich am letzten Tag auf nominale 1,74 Millimeter verbesserte. Teilnehmer und Studienpartner berichteten nach der ersten Sitzung über ein hohes Selbstvertrauen, das bis zur letzten Trainingssitzung auf nahezu hohe Werte anstieg.

Unsere patentierte Kopfbedeckung bietet eine wirklich personalisierte Methode, die eine sichere und präzise Abgabe der Multi-Elektroden-Neuromodulation ermöglicht. Die Kopfbedeckung ist so benutzerfreundlich, dass Laien, wie Familie und Freunde, die Multi-Elektroden-Stimulation aus der Ferne durchführen können.