Uso de un dispositivo de resistencia controlada digitalmente inducida por el pie para la evaluación de imágenes de resonancia magnética funcional en pacientes con paresia del pie

La visión de larga data, la reorganización cerebral, era imposible más allá de los seis meses posteriores al accidente cerebrovascular, ha sido una barrera crítica para el progreso en el campo de la recuperación cerebral. La información derivada de la resonancia magnética se puede utilizar para personalizar la planificación del tratamiento de recuperación en función de los mapas cerebrales obtenidos antes y después de la terapia. Nuestro enfoque emplea un dispositivo de resistencia al movimiento del pie compatible con imágenes de resonancia magnética que permite la evaluación FMRI de la función cerebral para observar la activación mientras se realizan ejercicios terapéuticos.

Los niveles de resistencia a la fuerza varían dinámicamente, por lo que el espectro de respuestas cerebrales a fuerzas altas y bajas se puede medir sin interrumpir los escaneos para ajustar la configuración de resistencia. La sala de imágenes utiliza el mismo dispositivo que la terapia regular de accidentes cerebrovasculares, que activa las mismas respuestas durante las imágenes que durante el entrenamiento. Esto permite ajustes y niveles de resistencia y duración utilizados en la terapia para maximizar las mejoras en la función cerebral.

Toda la investigación sobre la rehabilitación de la función del pie y la mano utiliza un enfoque similar, pero con diferentes dispositivos compatibles con la RM. Los cambios en la plasticidad del cerebro que ocurren en respuesta a la terapia intensiva no son exclusivos de la recuperación motora en un accidente cerebrovascular. Todos los hallazgos son aplicables a otros trastornos del movimiento.

Para comenzar con este enfoque, los pacientes deben tener un nivel mínimo de función que les permita realizar pequeños movimientos contra fuerzas de baja resistencia. A medida que el paciente progresa, los niveles de fuerza y el rango de movimiento se adaptan de acuerdo con sus capacidades y se ajustan a medida que mejoran. Comience reuniéndose con los sujetos potenciales y verificando el ajuste del pie de cada sujeto en los pedales del dispositivo.

Asegúrese de que la mesa del escáner esté completamente fuera del orificio del escáner y bajada por completo. A continuación, monte la bobina de cabeza en su ranura correspondiente en la mesa del escáner. Enchufe la sección inferior de la bobina de cabeza en el zócalo.

Retire la sección superior y déjela a un lado. Cubra los cojines de la mesa del escáner con una sábana de hospital y coloque el cojín en la sección inferior de la bobina del cabezal. Extienda el sensor y los cables de alto voltaje sin bucles entre el dispositivo de pie y el panel de penetración.

A continuación, conecte el sensor y los cables de alto voltaje a los enchufes del panel de penetración. Asegúrese de que los cables no estén enrollados alrededor de la mesa o corran el riesgo de pellizcarse o enredarse. Cuando la mesa se mueve hacia el orificio del escáner.

Haga clic en el botón Aceptar para aceptar las proporciones de nivel de fuerza predeterminadas cuando se le solicite en el cuadro de diálogo inicial de la interfaz de usuario. Espere a que aparezcan los diálogos de confirmación y descarte automáticamente. Luego espere a que aparezca la ventana de gráfico en vivo de fuerza y desplazamiento inicial en la pantalla.

Luego, pídale a un miembro del personal que mueva el pedal del dispositivo de pie a través de su rango de movimiento. Mientras que otro observa los rastros de fuerza y desplazamiento para confirmar que se observan los resultados normales esperados. Una vez que las señales parezcan normales, haga clic en continuar en la ventana del gráfico en vivo.

Luego haga clic en el botón de apagado en el cuadro de diálogo de confirmación. Luego, proporcione al sujeto tapones protectores para los oídos e indíquele que se siente en la mesa de examen inicialmente. Luego se acuesta en decúbito supino con la cabeza acurrucada en la sección inferior de la bobina de la cabeza.

Para evitar el movimiento de la cabeza durante la imagen, coloque un acolchado entre la cabeza del sujeto y las paredes de la bobina de la cabeza. Pídale al sujeto que estire las piernas. Luego, mueva el dispositivo para los pies hacia o lejos del sujeto hasta que sus talones descansen sobre los asientos para los pies del dispositivo.

Ajuste aún más el dispositivo para alinear el pivote principal de los pedales con los tobillos del sujeto. Sujete el pie probado de forma segura al pedal del dispositivo de pie con las correas de velcro y verifique si la bola del pie del sujeto o la parte delantera de su zapato está en contacto con el extremo del pedal. A continuación, utilizando los soportes de retención de plástico y la tuerca de mariposa, fije el dispositivo de pie en su lugar.

Proporcione al sujeto un dispositivo de alarma de bombilla apretadora. Indíqueles que lo prueben apretando la bombilla y recuérdeles que la usen en cualquier momento para comunicarse con los técnicos. A continuación, eleve la mesa de RM a toda altura.

Luego instale la sección superior de la bobina principal y monte el conjunto del espejo de visualización sobre la bobina principal. Asegúrese de que el sujeto tenga una vista clara de la pantalla del proyector a través del espejo. Reinicie la interfaz de usuario.

Acepte o ajuste las proporciones de nivel de fuerza predeterminadas de acuerdo con el protocolo del estudio. Luego haga clic en el botón Aceptar. Una vez que hayan aparecido los rastros de fuerza y desplazamiento, pídale al sujeto que mueva su pie probado lo más lejos posible en la dirección de la dorsiflexión y regrese a la flexión plantar completa tres veces.

Compruebe que tanto el desplazamiento como las trazas de fuerza parecen normales. A continuación, pídale al sujeto que mueva su pie probado para una flexión plantar completa. Verifique que el pie permanezca en flexión plantar completa.

Haga clic en Aceptar en el cuadro de diálogo correspondiente. Aparecerá una nueva ventana y un cuadro de diálogo. Arrastre la ventana a la pantalla de proyección y haga clic en Aceptar en el cuadro de diálogo.

Luego indique al sujeto que mueva el pie para que el cursor siga de cerca el movimiento del objetivo. Si el sujeto puede moverse con éxito a través de su rango completo de movimiento mientras sigue el objetivo, aumente los puntos de ajuste de fuerza para la dorsiflexión y la flexión plantar haciendo clic en FdFp 10 en el gráfico en vivo. A continuación, observe si el sujeto puede continuar siguiendo con precisión el movimiento del metrónomo.

Si continúa el seguimiento preciso, haga clic en FdFp 10 para aumentar ambos puntos de ajuste de fuerza. Sin embargo, si la dorsiflexión no se puede completar, pero la flexión plantar continúa siguiendo el movimiento objetivo, haga clic en FdFp 10 una vez, luego haga clic en Fp 10 dos veces para disminuir la fuerza de resistencia a la dorsiflexión en un paso y aumentar la resistencia plantar en un paso. Si la fuerza de dorsiflexión ya se ha ajustado y la flexión plantar sigue el movimiento del metrónomo con precisión, haga clic en Fp 10 para aumentar aún más la fuerza de resistencia de la plantadora.

Por el contrario, si la fuerza de dorsiflexión ya se ha establecido y la flexión plantar no puede seguir el metrónomo, haga clic en Fp 10 una vez y, a continuación, haga clic en continuar en la ventana del gráfico en vivo. Luego, pídale al sujeto que cierre los ojos y use la línea láser de referencia del escáner para ubicar la bobina de la cabeza y la posición de la cabeza del sujeto. Continúe centrando la cabeza del sujeto dentro del orificio del escáner moviendo la mesa.

Indique al sujeto que la parte del estudio de FMRI y dispositivo de pie está a punto de comenzar según lo solicite la ventana de diálogo de la interfaz de usuario. Instruir al sujeto para que realice movimientos de dorsiflexión y flexión plantar. También aconseja al sujeto que siga el metrónomo visual que aparece en la pantalla.

Haga clic en Aceptar en la ventana de diálogo de instrucciones para iniciar la secuencia FMRI. Una vez iniciado, aparecerá un signo más que indica una cruz de fijación que indicará al sujeto que descanse. Siga el objetivo con un cursor circular abierto, después de lo cual se muestra la cruz de fijación y el sujeto descansa.

Finalmente, mueva la mesa y el sujeto fuera del orificio del escáner y baje la mesa. Luego retire el conjunto del espejo y la parte superior de la bobina de cabeza. Se dibujaron regiones cuadradas de interés en el borde y el centro de la imagen para los cálculos de ruido de fondo y señal, respectivamente.

El análisis estadístico no mostró diferencias significativas en la relación entre las señales centrales y de fondo para las pruebas fantasma con dispositivos de pie inactivos y activos. El dispositivo de pie no afectó la relación señal / ruido ni la calidad de la imagen. Se observaron activaciones significativas en las regiones M1 y SMA cuando el dispositivo de tobillo era pasivo, en comparación con el dispositivo de tobillo energizado al 60% de la fuerza máxima del sujeto.

Los pasos de calibración del paciente son muy importantes para garantizar que la pantalla del metrónomo cubra su rango de movimiento actual y que los niveles de fuerza aplicados se basen en la fuerza máxima ejercida posible del paciente. Esto nos permite medir sus verdaderas capacidades en lugar de un rendimiento subóptimo. Nuestro enfoque no se limita a la rehabilitación de la función del pie.

El impacto de esta investigación radica en la identificación de biomarcadores de recuperación cerebral mediante resonancia magnética junto con datos clínicos previos a la terapia. Este avance mejorará significativamente la predicción de resultados y permitirá una planificación personalizada del tratamiento. Los resultados exitosos en pacientes con accidente cerebrovascular crónico también pueden conducir a extensiones en la cobertura del seguro para la rehabilitación de accidentes cerebrovasculares a largo plazo, lo que en última instancia mejora su calidad de vida.