Risonanza magnetica funzionale in congiunzione con un nuovo dispositivo robotico indotto dalle mani compatibile con la risonanza magnetica per valutare la riabilitazione di individui che recuperano dai deficit di grip della mano

Abbiamo eseguito la risonanza magnetica funzionale utilizzando un nuovo dispositivo robotico indotto dalle mani compatibile con la risonanza magnetica per valutare la sua utilità per il monitoraggio della funzione motoria della mano negli individui che si riprendono da deficit neurologici.

Questo protocollo viene utilizzato per monitorare la riabilitazione dei pazienti con deficit di aderenza alle mani. I pazienti con ictus cronico e quelli con altre malattie neurologiche che coinvolgono deficit motori possono beneficiare di questa tecnica. La risonanza magnetica consente il monitoraggio dell'adattabilità del cervello.

In altre parole, la neuroplasticità in risposta alla riabilitazione delle prestazioni di presa. Con un'adeguata modifica del dispositivo di stimolo della forza questo metodo può essere applicato per la riabilitazione delle disabilità che interessano altre regioni del corpo. Questo dispositivo e le eventuali modifiche devono mantenere la compatibilità MR.

È importante assicurarsi che l'asta della risonanza prima della risonanza sia stata correttamente collegata e che le sue funzioni siano verificate prima di portare un soggetto nella sala MR. Prima di iniziare questo esperimento, ottenere prima il consenso informato del soggetto e vengono accuratamente schermati per la sicurezza della risonanza prima di 000. Non procedere con la scansione se il partecipante ha potenziali controindicazioni di risonanza magnetica.

Per iniziare la configurazione, portare prima il dispositivo robotico indotto dalla mano compatibile con la risonanza magnetica nella sala risonanza magnetica e posizionarlo vicino al pannello di penetrazione. Quindi, inserire il tubo pneumatico da 3/8 pollici nel tubo passante nel pannello, nell'adiacente sala di supporto per risonanza prima della risonanza. Quindi, collegare il rilevamento della parte anteriore della stanza di supporto e i cavi dell'encoder al connettore D-sub sul lato esterno del pannello di penetrazione, come mostrato qui.

Collegare il raccordo del tubo pneumatico da 3/8 pollici, che emerge dal pannello di penetrazione, all'uscita della presa del regolatore di pressione dell'unità di potenza dell'interfaccia. Quindi, collegare il tubo pneumatico di quattro millimetri all'uscita del compressore nell'ingresso del filtro dell'aria sul regolatore di potenza dell'interfaccia. Dopo aver esteso e abbassato il letto dello scanner, fissare la metà inferiore della bobina della testa e far sdraiare il volontario, assicurandosi che si riposino comodamente con le braccia estese e utilizzare piccoli cuscinetti in schiuma per immobilizzare la testa del partecipante.

Attaccare la palla di comunicazione sul petto del volontario e fornire istruzioni sul suo uso. Inoltre, attaccare la parte superiore della bobina della testa. Ora, installare liberamente il dispositivo robotico sul lato del paziente opposto alla lesione cerebrale usando la corrispondente fessura del letto.

Quindi, con il gomito del volontario appoggiato sul tavolo per sostenere il braccio, spostare la maniglia del dispositivo sulla cinghia tra pollice e indice e aiutarli ad afferrare le maniglie. Se il dispositivo si trova sul lato opposto del tavolo dal pannello di penetrazione, posizionare i cavi nel tubo pneumatico in modo che passino sotto il tavolo piuttosto che sopra il paziente. Successivamente, istruisci il volontario a spremere e spingere o tirare il dispositivo fino a quando non hanno la posizione più comoda per spremere.

Quindi fissare saldamente il dispositivo in posizione stringendo i dadi di plastica utilizzando una chiavetta compatibile con MR. Ora, esegui il programma di stimolo dell'interfaccia utente personalizzato. Impostare la pressione sul livello minimo di configurazione per spingere automaticamente la maniglia all'arresto finale, verificando la visualizzazione delle forme d'onda di movimento e forza.

Successivamente, imposta il livello di forza e istruisi il volontario a spremere completamente da due a tre volte per circa due secondi. Osserva se il volontario può completare una stretta a quel livello di forza. Aumentare gradualmente il livello di forza e ripetere i tentativi di compressione fino a quando non riescono a completare una compressione.

Questa misurazione funge da massima resistenza all'aderenza del volontario. Il programma calcolerà automaticamente il 60%40% e il 20% del livello massimo di forza da utilizzare durante il test. Successivamente, verificare che la palla di comunicazione funzioni, quindi posizionarsi utilizzando l'allineamento laser, prima di spostare il tavolo e il partecipante nel centro iso dello scanner.

Ora, utilizzando l'interfaccia utente, genera le immagini di istruzioni e stimoli e imposta il sistema per applicare il primo livello di forza e attendere un segnale di attivazione dallo scanner MRI. Il programma mostrerà una serie di istruzioni per ricordare al volontario come rispondere allo stimolo visivo. Il programma attenderà che lo scanner fornisca un segnale di attivazione, quindi rimuoverà le istruzioni e mostrerà una croce di fissazione su cui il volontario dovrebbe concentrarsi.

Quando inizia l'acquisizione della scansione fMRI, verrà visualizzato un metronomo visivo sotto forma di un cerchio in crescita e in contrazione. Il volontario dovrebbe spremere completamente e rilasciare la maniglia in modo sincrono con lo stimolo. I periodi di riposo separeranno i periodi di stimolo durante i quali verrà nuovamente visualizzata la croce di fissazione.

Osserva le trame live di forza e spostamento per monitorare l'uscita della forza e le prestazioni delle attività dei partecipanti. Una volta completato l'esperimento, fai sapere al partecipante che può rilassarsi e lasciare andare la maniglia. Infine, raccogli una serie di scansioni anatomiche.

Questa figura mostra i tipici risultati delle attività motorie. Qui vediamo attivazioni fMRI sovrapposte a un contorno cerebrale e come pseudo-colore su una visione tridimensionale e trasversale dell'immagine anatomica del volontario. M1 indica la corteccia motoria primaria e SMA indica l'area motoria supplementare.

Questa immagine mostra attivazioni pseudo-colore renderizzati su un modello cerebrale. Questo grafico mostra l'output di forza effettivo misurato in unità di forza in funzione del tempo. L'output è stato registrato in tempo reale.

La barra bianca corrisponde allo stimolo di 60 secondi e al periodo di riposo. Qui viene mostrato un singolo corso di attivazione del tempo vossale, scelto da un vossale nell'area somatosensoriale nella posizione dei capelli incrociati in questa immagine. Tutti i soggetti devono essere adeguatamente addestrati nell'esecuzione dei movimenti di presa di tracciamento del metronomo in anticipo.

Inoltre, la sincronizzazione tra lo stimolo visivo e la sequenza di risonanza prima è fondamentale. Ulteriori modalità di imaging possono essere utilizzate in questo protocollo, tra cui Diffusion Tensor Imaging per rilevare l'orientamento e la crescita del tratto della fibra di materia bianca, che dovrebbe anche cambiare con la riabilitazione. L'esecuzione di qualsiasi esperimento MR è pericolosa a causa del potente campo magnetico generato dallo scanner.

Pertanto, tutti i soggetti e gli sperimentatori devono seguire le linee guida sulla sicurezza mr, incluso lo screening per le controindicazioni. Lo sviluppo di questo processo consentirà la dimostrazione che il recupero dell'ictus continua oltre sei mesi dopo l'infortunio suggerendo che la terapia e il relativo rimborso assicurativo dovrebbero continuare oltre questo periodo.