Utilisation d’un dispositif de résistance à commande numérique induite par le pied pour l’évaluation de l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle chez les patients atteints de parésie du pied

L’opinion de longue date, selon laquelle la réorganisation du cerveau, était impossible au-delà de six mois après l’AVC, a été un obstacle critique aux progrès dans le domaine de la récupération du cerveau. Les informations dérivées de l’IRM peuvent être utilisées pour personnaliser la planification du traitement de récupération en fonction des cartes cérébrales obtenues avant et après le traitement. Notre approche utilise un appareil de résistance aux mouvements du pied compatible avec l’imagerie par résonance magnétique qui permet d’évaluer la fonction cérébrale par IRMf pour observer l’activation tout en effectuant des exercices thérapeutiques.

Les niveaux de résistance à la force varient dynamiquement, de sorte que le spectre des réponses cérébrales aux forces élevées et faibles peut être mesuré sans interrompre les balayages pour ajuster les paramètres de résistance. La salle d’imagerie utilise le même appareil que la thérapie habituelle de l’AVC, qui active les mêmes réponses pendant l’imagerie que pendant l’entraînement. Cela permet des ajustements et des niveaux de résistance et de durée utilisés en thérapie pour maximiser les améliorations de la fonction cérébrale.

Toutes les recherches sur la rééducation fonctionnelle du pied et de la main utilisent une approche similaire, mais avec des appareils compatibles avec l’IRM. Les changements dans la plasticité du cerveau qui se produisent en réponse à un traitement intensif ne sont pas exclusifs à la récupération motrice lors d’un AVC. Tous les résultats sont applicables à d’autres troubles du mouvement.

Pour commencer avec cette approche, les patients doivent avoir un niveau minimum de fonction qui leur permet d’effectuer de petits mouvements contre de faibles forces de résistance. Au fur et à mesure que le patient progresse, les niveaux de force et l’amplitude des mouvements sont adaptés en fonction de ses capacités et sont ajustés à mesure qu’il s’améliore. Commencez par rencontrer les sujets potentiels et vérifiez l’ajustement du pied de chaque sujet dans les pédales de l’appareil.

Assurez-vous que la table du scanner est entièrement à l’extérieur de l’alésage du scanner et qu’elle est complètement abaissée. Montez ensuite la bobine de tête dans la fente correspondante sur la table du scanner. Branchez la partie inférieure de la bobine de tête dans la prise.

Retirez la partie supérieure et mettez-la de côté. Couvrez les coussins de la table du scanner avec un drap d’hôpital et placez le coussin dans la partie inférieure de la bobine de tête. Étendez le capteur et les câbles haute tension sans boucles entre le dispositif à pied et le panneau de pénétration.

Ensuite, fixez le capteur et les câbles haute tension aux fiches du panneau de pénétration. Assurez-vous que les câbles ne sont pas enroulés autour de la table ou ne risquent pas de se pincer ou de s’emmêler. Lorsque la table est déplacée dans l’alésage du scanner.

Cliquez sur le bouton OK pour accepter les proportions de niveau de force par défaut lorsque vous y êtes invité dans la boîte de dialogue initiale de l’interface utilisateur. Attendez que les boîtes de dialogue de confirmation s’affichent et fermez automatiquement. Attendez ensuite que la fenêtre graphique en direct de la force et du déplacement initiaux s’affiche à l’écran.

Ensuite, demandez à un membre du personnel de déplacer la pédale de l’appareil à pied dans son amplitude de mouvement. Tandis qu’un autre observe les traces de force et de déplacement pour confirmer que les sorties normales attendues sont observées. Une fois que les signaux semblent normaux, cliquez sur continuer dans la fenêtre du graphique en direct.

Cliquez ensuite sur le bouton d’arrêt dans la boîte de dialogue de confirmation. Ensuite, fournissez au sujet des bouchons d’oreille de protection et demandez-lui de s’asseoir d’abord sur la table d’examen. Ensuite, allongez-vous sur le dos, la tête nichée dans la partie inférieure de la bobine de tête.

Pour éviter les mouvements de la tête pendant l’imagerie, placez un rembourrage entre la tête du sujet et les parois de la bobine de tête. Demandez au sujet de redresser ses jambes. Ensuite, déplacez l’appareil à pied vers ou loin du sujet jusqu’à ce que ses talons reposent sur les repose-pieds de l’appareil.

Ajustez davantage l’appareil pour aligner le pivot principal des pédales avec les chevilles concernées. Fixez solidement le pied testé à la pédale du dispositif à l’aide des sangles auto-agrippantes, et vérifiez si la plante du pied du sujet ou l’avant de sa chaussure est en contact avec l’extrémité de la pédale. Ensuite, à l’aide des supports de retenue en plastique et de l’écrou à oreilles, fixez le dispositif de pied en place.

Fournissez au sujet un dispositif d’alarme à ampoule compressible. Demandez-leur de le tester en appuyant sur l’ampoule et rappelez-leur de l’utiliser à tout moment pour communiquer avec les techniciens. Ensuite, soulevez la table MR à une hauteur complète.

Installez ensuite la partie supérieure de la bobine de tête et montez l’ensemble miroir de visualisation sur la bobine de tête. Assurez-vous que le sujet a une vue dégagée de l’écran du projecteur à travers le miroir. Redémarrez l’interface utilisateur.

Acceptez ou ajustez les proportions de niveau de force par défaut selon le protocole d’étude. Cliquez ensuite sur le bouton OK. Une fois que les traces de force et de déplacement sont apparues, demandez au sujet de déplacer son pied testé aussi loin que possible dans le sens de la dorsiflexion et de revenir trois fois à la flexion plantaire complète.

Vérifiez que les traces de déplacement et de force semblent normales. Ensuite, demandez au sujet de bouger son pied testé pour une flexion plantaire complète. Vérifiez que le pied reste en flexion plantaire complète.

Cliquez sur OK dans la boîte de dialogue correspondante. Une nouvelle fenêtre et une boîte de dialogue apparaîtront. Faites glisser la fenêtre sur l’écran de projection et cliquez sur OK dans la boîte de dialogue.

Ensuite, demandez au sujet de bouger son pied pour que le curseur suive de près le mouvement de la cible. Si le sujet peut se déplacer avec succès dans toute son amplitude de mouvement tout en suivant la cible, augmentez les points de consigne de force pour la dorsiflexion et la flexion plantaire en cliquant sur FdFp 10 sur le graphique en direct. Ensuite, observez si le sujet peut continuer à suivre avec précision le mouvement du métronome.

Si le suivi précis se poursuit, cliquez sur FdFp 10 pour augmenter les deux points de consigne de force. Cependant, si la dorsiflexion ne peut pas être terminée, mais que la flexion plantaire continue de suivre le mouvement cible, cliquez une fois sur FdFp 10, puis cliquez deux fois sur Fp 10 pour diminuer la force de résistance à la dorsiflexion d’un pas et augmenter la résistance plantaire d’un pas. Si la force de dorsiflexion a déjà été réglée et que la flexion plantaire suit toujours avec précision le mouvement du métronome, cliquez sur Fp 10 pour augmenter encore la force de résistance du planteur.

À l’inverse, si la force de dorsiflexion a déjà été réglée et que la flexion plantaire ne peut pas suivre le métronome, cliquez une fois sur Fp 10, puis cliquez sur Continuer dans la fenêtre du graphique en direct. Demandez ensuite au sujet de fermer les yeux et d’utiliser la ligne laser de marquage du scanner pour localiser la bobine de tête et la position de la tête du sujet. Procédez en centrant la tête du sujet dans l’alésage du scanner en déplaçant la table.

Informez le sujet que la partie de l’étude consacrée à l’IRMF et au dispositif au pied est sur le point de commencer, comme l’invite la fenêtre de dialogue de l’interface utilisateur. Demandez au sujet d’effectuer des mouvements de dorsiflexion et de flexion plantaire. Conseillez également au sujet de suivre le métronome visuel qui apparaît à l’écran.

Cliquez sur OK dans la fenêtre de dialogue d’instructions pour lancer la séquence FMRI. Une fois lancé, un signe plus indiquant une croix de fixation apparaîtra, incitant le sujet à se reposer. Suivez la cible à l’aide d’un curseur circulaire ouvert, après quoi la croix de fixation s’affiche et le sujet se repose.

Enfin, déplacez la table et le sujet hors de l’alésage du scanner et abaissez la table. Retirez ensuite l’ensemble miroir et la partie supérieure de la bobine de tête. Des régions carrées d’intérêt ont été dessinées au bord et au centre de l’image pour les calculs de bruit de fond et de signal, respectivement.

L’analyse statistique n’a montré aucune différence significative dans le rapport entre les signaux centraux et les signaux de fond pour les tests fantômes avec des dispositifs de pied inactifs et actifs. Le dispositif de pied n’a pas eu d’impact sur le rapport signal/bruit ni sur la qualité de l’image. Des activations significatives ont été observées dans les régions M1 et SMA lorsque le dispositif de cheville était passif, par rapport au dispositif de cheville énergisé à 60 % de la force maximale du sujet.

Les étapes d’étalonnage du patient sont très importantes pour s’assurer que l’affichage du métronome couvre son amplitude de mouvement actuelle et que les niveaux de force appliqués sont basés sur la force maximale exercée par le patient. Cela nous permet de mesurer leurs capacités réelles plutôt que leurs performances sous-optimales. Notre approche ne se limite pas à la rééducation de la fonction du pied.

L’impact de cette recherche réside dans l’identification de biomarqueurs de récupération cérébrale à l’aide de l’IRM en conjonction avec les données cliniques avant le traitement. Cette avancée améliorera considérablement la prédiction des résultats et permettra une planification personnalisée du traitement. Des résultats positifs chez les patients victimes d’un AVC chronique peuvent également conduire à des extensions de la couverture d’assurance pour la réadaptation à long terme de l’AVC, améliorant ainsi leur qualité de vie.