שימוש במכשיר התנגדות מבוקר דיגיטלית המושרה על ידי כף הרגל להערכת הדמיית תהודה מגנטית תפקודית בחולים עם שיתוק כף הרגל
7 ביולי 2023
השיקום המבוטח של חולי שבץ מוחי כרוני הוא בדרך כלל מוגבל בזמן. מחקר מבוסס הדמיה של פעילות מוחית ממשימות מוטוריות הקשורות להליכה יכול להוביל לקביעת סמנים ביולוגיים למדידת תוצאות משופרות ולהצדקת הרחבת הטיפול המותאם. מוצג מכשיר תנועת כף רגל חדשני, תואם תהודה מגנטית, בעל התנגדות משתנה ופרוטוקול לשימוש במהלך הדמיית תהודה מגנטית תפקודית.
ההשקפה ארוכת השנים, הארגון מחדש של המוח, היה בלתי אפשרי מעבר לשישה חודשים לאחר השבץ, היוותה מחסום קריטי להתקדמות בתחום התאוששות המוח. ניתן להשתמש במידע שמקורו ב-MRI כדי להתאים אישית את תכנון טיפולי ההחלמה על סמך מפות מוח שהתקבלו לפני ואחרי הטיפול. הגישה שלנו משתמשת במכשיר התנגדות לתנועת כף הרגל התואם הדמיית תהודה מגנטית המאפשר הערכת FMRI של תפקוד המוח כדי לצפות בהפעלה תוך כדי ביצוע תרגילים טיפוליים.
רמות התנגדות הכוח משתנות באופן דינמי, כך שניתן למדוד את ספקטרום תגובות המוח לכוחות גבוהים ונמוכים מבלי להפריע לסריקות כדי להתאים את הגדרות ההתנגדות. חבילת ההדמיה משתמשת באותו מכשיר כמו טיפול רגיל בשבץ מוחי, המפעיל את אותן תגובות במהלך ההדמיה כמו במהלך האימון. זה מאפשר התאמות ורמות התנגדות ומשך המשמשות בטיפול כדי למקסם את השיפורים בתפקוד המוח.
כל המחקרים על שיקום תפקודי כף הרגל והידיים משתמשים בגישה דומה, אך עם מכשירים שונים התואמים ל-MR. השינויים בפלסטיות של המוח שלך המתרחשים בתגובה לטיפול אינטנסיבי אינם בלעדיים להתאוששות מוטורית בשבץ מוחי. כל הממצאים ישימים להפרעות תנועה אחרות.
כדי להתחיל בגישה זו, למטופלים צריכה להיות רמת תפקוד מינימלית המאפשרת להם לבצע תנועות קטנות כנגד כוחות התנגדות נמוכים. ככל שהמטופל מתקדם, רמות הכוח וטווח התנועה מותאמים בהתאם ליכולותיו ומותאמים ככל שהם משתפרים. התחל בפגישה עם הנבדקים הפוטנציאליים ובדיקת התאמת כף הרגל של כל נבדק לדוושות הרגל של המכשיר.
ודא ששולחן הסורק נמצא לגמרי מחוץ לקידוח הסורק ומונמך לחלוטין. לאחר מכן התקן את סליל הראש לחריץ המתאים לו על שולחן הסורק. חבר את החלק התחתון של סליל הראש לשקע.
הסר את החלק העליון והניח אותו בצד. כסה את כריות שולחן הסורק בסדין בית חולים והנח את הכרית בחלק התחתון של סליל הראש. הארך את החיישן ואת כבלי המתח הגבוה ללא לולאות בין מכשיר כף הרגל ללוח החדירה.
לאחר מכן, חבר את החיישן ואת כבלי המתח הגבוה לתקעים בלוח החדירה. ודא שהכבלים אינם כרוכים בלולאה סביב השולחן או בסכנת צביטה או הסתבכות. כאשר השולחן מועבר לתוך קדח הסורק.
לחץ על הלחצן אישור כדי לקבל את פרופורציות ברירת המחדל של רמת הכוח כאשר תתבקש לעשות זאת בתיבת הדו-שיח הראשונית של ממשק המשתמש. המתן/י עד שיופיעו תיבות הדו-שיח של האישור וסגר/י אוטומטית. לאחר מכן המתן עד שחלון הגרף החי של הכוח והתזוזה הראשוני יופיע על המסך.
לאחר מכן, בקש מאחד מאנשי הצוות להזיז את דוושת הרגל של מכשיר כף הרגל דרך טווח התנועה שלו. בעוד אחר מתבונן בעקבות הכוח והתזוזה כדי לאשר כי התפוקות הצפויות הרגילות נצפות. לאחר שהאותות נראים תקינים, לחץ על המשך בחלון הגרף החי.
לאחר מכן לחץ על כפתור הכיבוי בתיבת הדו-שיח לאישור. לאחר מכן ספק לנבדק אטמי אוזניים מגן והורה לו לשבת על שולחן הבדיקה בתחילה. לאחר מכן שכבו על הקרקע כשראשם מונח בחלק התחתון של סליל הראש.
כדי למנוע תנועת ראש במהלך ההדמיה, הניחו ריפוד בין ראש הנבדק לדפנות סליל הראש. בקש מהנבדק ליישר את רגליו. לאחר מכן הזיזו את מכשיר כף הרגל לכיוון הנושא או הרחק ממנו עד שהעקבים מונחים על מושבי הרגליים של המכשיר.
כוונן את המכשיר עוד יותר כדי ליישר את הציר הראשי של הדוושות עם קרסולי הנושא. הדק את כף הרגל שנבדקה היטב לדוושת התקן כף הרגל עם רצועות הקרס והלולאה, ובדוק אם כדור כף הרגל של הנבדק או החלק הקדמי של הנעל שלו נמצא במגע עם קצה הדוושה. לאחר מכן, בעזרת תושבות הפלסטיק ואגוז הכנף, הדק את מכשיר כף הרגל למקומו.
ספק לנבדק מכשיר אזעקת נורת לחיצה. הנחו אותם לבדוק את זה על ידי סחיטת הנורה והזכירו להם להשתמש בה בכל עת כדי לתקשר עם הטכנאים. לאחר מכן, הרם את טבלת ה-MR לגובה מלא.
לאחר מכן התקן את החלק העליון של סליל הראש והרכיב את מכלול מראה הצפייה מעל סליל הראש. ודא שלנושא יש תצוגה ברורה של מסך המקרן דרך המראה. הפעל מחדש את ממשק המשתמש.
קבל או התאם את פרופורציות ברירת המחדל של רמת הכוח בהתאם לפרוטוקול המחקר. לאחר מכן לחץ על כפתור אישור. לאחר הופעת עקבות הכוח והתזוזה, בקש מהנבדק להזיז את כף רגלו הנבדקת ככל האפשר בכיוון הגב ולחזור לכיפוף פלנטרי מלא שלוש פעמים.
ודא שגם עקבות התזוזה וגם עקבות הכוח נראים תקינים. לאחר מכן, בקשו מהנבדק להזיז את כף הרגל שנבדקה לכיפוף פלנטרי מלא. ודא שכף הרגל נשארת בכיפוף פלנטרי מלא.
לחץ על אישור בתיבת הדו-שיח המתאימה. יופיעו חלון חדש ותיבת דו-שיח. גרור את החלון אל מסך ההקרנה ולחץ על אישור בתיבת הדו-שיח.
לאחר מכן הורה לנבדק להזיז את כף רגלו כדי לגרום לסמן לעקוב מקרוב אחר תנועת המטרה. אם הנבדק יכול לנוע בהצלחה דרך טווח התנועה המלא שלו תוך כדי מעקב אחר המטרה, הגדל את נקודות הגדרת הכוח עבור כיפוף הגב והכיפוף הכף על ידי לחיצה על FdFp 10 בגרף החי. לאחר מכן, בדוק אם הנבדק יכול להמשיך לעקוב במדויק אחר תנועת המטרונום.
אם המעקב המדויק נמשך, לחץ על FdFp 10 כדי להגדיל את שתי נקודות הגדרת הכוח. עם זאת, אם לא ניתן להשלים את כיפוף הגב, אך כיפוף פלנטרי ממשיך לעקוב אחר תנועת המטרה, לחץ על FdFp 10 פעם אחת, ולאחר מכן לחץ על Fp 10 פעמיים כדי להפחית את כוח התנגדות הגב בצעד אחד ולהגדיל את ההתנגדות הפלנטרית בצעד אחד. אם כוח הכיפוף הגבי כבר הוגדר והכיפוף הכף עדיין עוקב אחר תנועת המטרונום במדויק, לחץ על Fp 10 כדי להגדיל עוד יותר את כוח ההתנגדות של העציץ.
לעומת זאת, אם כוח הכיפוף הגבי כבר הוגדר וכיפוף פלנטרי לא יכול לעקוב אחר המטרונום, לחץ על Fp 10 פעם אחת, ולאחר מכן לחץ על המשך בחלון הגרף החי. לאחר מכן בקש מהנבדק לעצום את עיניו ולהשתמש בקו הלייזר המסמן של הסורק כדי לאתר את סליל הראש ואת מיקום הראש של הנבדק. המשך על ידי ריכוז ראש הנבדק בתוך קדח הסורק על ידי הזזת השולחן.
הנחו את הנבדק שחלק ה-FMRI ומכשיר כף הרגל של המחקר עומד להתחיל כפי שמתבקש בחלון הדו-שיח של ממשק המשתמש. הנחו את הנבדק לבצע תנועות כיפוף דורסיפלקציה וכיפוף פלנטרי. כמו כן, ייעץ לנבדק לעקוב אחר המטרונום החזותי המופיע על המסך.
לחץ על אישור בחלון הדו-שיח של ההוראות כדי להתחיל את רצף ה-FMRI. לאחר ההתחלה, יופיע סימן פלוס המציין צלב קיבוע המבקש מהנבדק לנוח. עקוב אחר המטרה באמצעות סמן עגול פתוח שלאחריו מוצג צלב הקיבוע והנושא נח.
לבסוף, העבר את השולחן והנושא אל מחוץ לקידוח הסורק והורד את השולחן. לאחר מכן הסר את מכלול המראה ואת החלק העליון של סליל הראש. אזורי עניין מרובעים צוירו בקצה התמונה ובמרכז עבור רעשי רקע וחישובי אותות בהתאמה.
ניתוח סטטיסטי לא הראה הבדל משמעותי ביחס בין אותות מרכזיים לאותות רקע לבדיקות פנטום עם מכשירי רגל לא פעילים ופעילים. מכשיר כף הרגל לא השפיע על יחס האות לרעש או על איכות התמונה. הפעלות משמעותיות נצפו באזורי M1 ו-SMA כאשר מכשיר הקרסול היה פסיבי, בהשוואה למכשיר הקרסול המופעל ב-60% מהכוח המרבי של הנבדק.
שלבי כיול המטופל חשובים מאוד כדי להבטיח שתצוגת המטרונום מכסה את טווח התנועה הנוכחי שלהם ושרמות הכוח המופעלות מבוססות על הכוח המרבי האפשרי המופעל על ידי המטופל. זה מאפשר לנו למדוד את היכולות האמיתיות שלהם ולא ביצועים לא אופטימליים. הגישה שלנו אינה מוגבלת לשיקום תפקודי כף הרגל.
ההשפעה של מחקר זה טמונה בזיהוי סמנים ביולוגיים להתאוששות מוחית באמצעות MRI בשילוב עם נתונים קליניים לפני הטיפול. התקדמות זו תשפר משמעותית את חיזוי התוצאות ותאפשר תכנון טיפול מותאם אישית. תוצאות מוצלחות בחולי שבץ כרוני עשויות גם להוביל להרחבת הכיסוי הביטוחי לשיקום שבץ מוחי ארוך טווח, ובסופו של דבר לשפר את איכות חייהם.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מחקר זה בוחן פעילות מוחית הקשורה להליכה בקרב חולי שבץ כרוניים, במטרה לבסס סמנים ביולוגיים להערכת תוצאות שיקום. במאמר מוצגים מכשיר חדשני לתנועת כף רגל התואם לבדיקת תהודה מגנטית ופרוטוקול לשימושו ב-fMRI, במטרה להצדיק טיפול מותאם ומוארך.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדעי
- מדעי המוח
- שיקום
- דימות
רקע
- למטופלים עם שבץ כרוני יש גישה מוגבלת לשיקום המכוסה על ידי ביטוח.
- דימות יכול לספק תובנות לגבי פעילות המוח במהלך משימות שיקום.
- ביסוס של סמנים ביולוגיים הוא קריטי למדידת יעילות הטיפול.
מטרת המחקר
- ליצור שיטה למדידת שיפורים במטלות הקשורות להליכה לאחר שבץ מוחי.
- להצדיק את הארכת הטיפול השיקומי על בסיס ממצאים של דימות.
שיטות שבהן נעשה שימוש
- שימוש במכשיר תנועת כף רגל תואם תהודה מגנטית.
- דימות תהודה מגנטית תפקודי (fMRI) לניטור פעילות מוחית.
- יישום פרוטוקולים ספציפיים למשימות שיקום במסגרת ההדמיה.
תוצאות עיקריות
- המחקר מציג כלי חדש לניתוח תגובות מוחיות במהלך משימות הליכה.
- תובנות מדימות יכולות להנחות פרוטוקולי שיקום ולהעריך את יעילותם.
מסקנות
- גישה זו מאפשרת מדידה משופרת של תוצאות השיקום בחולי שבץ מוחי.
- התובנות שיתקבלו יכולות לתמוך בטיפולים מותאמים אישית בהתבסס על התקדמות הפרט.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
הערכה כמותית של נוירופלסטיות בחולי שבץ באמצעות fMRI ומכשיר התנגדות נשלט דיגיטלית מאפשרת זיהוי של ביומרקרים ניבויים לתגובה לשיקום. גישה זו תומכת בסינון חולים מותאם סיכון ומסייעת בקבלת החלטות לגבי הארכת הטיפול מעבר לטיפול הסטנדרטי. שילוב של דימיון תפקודי עם משימות מוטוריות מותאמות אישית מקדם את פיתוח הביומרקרים התרגומיים עבור פורטפוליו של שיקום נוירולוגי.
יישומים אסטרטגיים במו"פ של ביו-פארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשרת בחינה של מנגנוני נוירופלסטיות העומדים בבסיס ההחלמה המוטורית לאחר שבץ מוחי.
- תומכת בזיהוי של ביומרקרים פונקציונליים לבחירת מטופלים במחקרי שיקום נוירולוגי.
- מסייעת בהפחתת סיכונים ביולוגיים על ידי קישור ביצועי משימות מוטוריות לתבניות של פעילות מוחית.
סריקה ופיתוח בדיקה
- מספק פרוטוקול סטנדרטי וניתן לשחזור להערכת תפקוד מוטורי במהלך fMRI.
- מייצר פלטי אות BOLD כמותיים לצורך השוואה אובייקטיבית בין קבוצות מטופלים.
- מבסס את מוכנות הבדיקה להערכת התערבויות מועמדות המכוונות לשיקום מוטורי.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתאימה סמנים ביולוגיים של דימות עם תוצאים מוטוריים רלוונטיים מבחינה קלינית לצורך רצף תרגומי.
- מאפשר ניטור לאורכי של שינויים בנוירופלסטיות המושרים על ידי טיפול במערכות רלוונטיות למחלה.
- תומך בקידום מותאם-סיכון של אסטרטגיות לשיקום נוירולוגי, בהתבסס על נקודות קצה של דימות חזוי.
אינטגרציה של תהליכי עבודה וצנרת עיבוד
פרוטוקול זה מגשר בין גילוי מוקדם של מנגנוני נוירופלסטיות לבין תיקוף תרגומי של סממנים ביולוגיים במחקר על שיקום לאחר שבץ מוחי.
- ביולוגיה של גילוי: תומך בבדיקת השערות על עיצוב מחדש של נוירופלסטיות במהלך משימות מוטוריות.
- סריקה: מספק פלטי דימוי כמותיים הניתנים לשחזור לצורך ניתוח בין-קוהורטות.
- אנליטיקה: מאפשר השוואה סטטיסטית של תגובות BOLD להתערבויות טיפוליות.
- מחקר תרגומי: מקשר בין סממנים ביולוגיים של דימוי לנקודות קצה של התאוששות תפקודית במסגרות פרה-קליניות וקליניות.
- שימוש חוזר ארגוני: מספק פלטפורמה ניתנת להרחבה להערכת אסטרטגיות של שיקום נוירולוגי באוכלוסיות חוליים מגוונות.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי בזיהוי מגיבים לשיקום.
- ערך תפעולי: מבצע סטנדרטיזציה של פרוטוקולי דימות ומטלות מוטוריות עבור מחקרים רב-מרכזיים.
- ערך אסטרטגי: מספק בסיס להחלטות של המשך או הפסקה (go/no-go) של הרחבת הטיפול בהתבסס על ביומרקרים אובייקטיביים.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תעדוף של נכסי נוירו-שיקום מותאם לסיכון.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות ברכישת נתונים ובניתוח fMRI.
- נדרשת גישה למכשירים רובוטיים התואמים MR ולתשתיות דימות.
- נדרש סטנדרטיזציה בין-צוותית של פרוטוקולי מטלות מוטוריות ומסלולי ניתוח נתונים.
- ייתכן שיידרש ביצוע התאמות עבור מצבים נוירולוגיים שונים או יכולות שונות של המטופלים.
- מגבלות מעשיות כוללות את קריטריוני בחירת המטופלים ואילוצים של משך הסשן.
שאלות נפוצות בתחום הביו-פרמה
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:33
Subject Screening, Preparation and Setup of the Controlled-Resistance Foot Device
4:18
Subject Strength Testing
6:36
Running the MRI Scan Session, Foot Device Task, and Post-Test Operations
7:29
Results: Analysing Phantom and Subject Imaging
8:10
Conclusion
