幻肢痛に対する鏡治療に関連付けられている関連する神経基盤の特性のため、MRI でリアルタイム映像投影

この手順の全体的な目標は、幻肢疼痛患者、すなわちPLP患者におけるミラー療法の神経相関をより正確に特徴付ける。これは、次の手順で実行されます。ステップ1。

参加者が MRI スキャンに対する既知の禁忌がないことを確認し、事前に録音されたオーディオを提供して、スキャン手順中に提供された指示に従って理解できることを確認します。ステップ2。スキャナーベッドに患者をできるだけ快適に配置し、足の間にシングルピースMRI対応の水平ミラーで仰向けに横たわっているはずです。

このミラーは、患者の身体の一部との接触を避けるために三角形のスタンドで支えられるべきです。ステップ3。MRI対応のデジタルカメラを患者の無傷の脚の近くの調節可能な三脚スタンドに置き、リアルタイムのビデオ伝送を提供します。

ステップ4、最後のステップ。解剖学的MRIから始め、各患者にマシンの設定を調整し、機能的なMRIスキャンが行われている間に、患者に記録を再生し、特定の行動タスクを完了するように指示します。最終的には、MRIコイルに取り付けられたミラーは、患者が頭を動かすことなく、ミラーされた脚の動きをリアルタイムで見ることを可能にします。

このプロトコルには、次の項目が必要です。MRIスキャナ、2つのMRI対応ミラー、患者の足の間に配置する大きなミラー、およびヘッドコイルに配置する小さなミラー。さらに、サンドバッグ、MRI対応のデジタルカメラ、カメラ用の三脚、コンピュータ制御システム、スキャナーボアの背面に設置するモニターが必要です。

MRIに進む前に、患者がMRIスキャンに対する既知の禁忌(例えば、金属インプラント、動脈瘤クリップ、または重度の閉所恐怖症)を持たないようにすることが重要です。最初は、実験手順の間に何を期待すべきかを患者に正確に説明します。患者はスキャン中に従う指示を付けて録音を聞きます。ミラー。

患者は、スキャナ環境だけでなく、タスクに精通するために、モックスキャン中に最初に練習することができます。モックスキャナは、実際のMRIスキャナとあらゆる点で類似していますが、アクティブな磁石はありません。スキャナールームに入る前に、患者はプロテーゼだけでなく、頭や体に身に着けている可能性のある金属物(時計やジュエリーなど)を取り除く必要があります。

MRI技術者は、患者が彼らを危険にさらす可能性のある金属を持っていないことを確認します。すべての患者は、落下を避けるためにMRI安全車椅子を使用してスキャナールームに運びます。その後、患者はMRIスキャナーベッドに自分自身を移します。

患者がスキャナーベッドの仰向けに快適に横たわると、片足の間にシングルピースMRI対応の水平ミラーが配置されます。調整可能なアームは、ミラー化された脚にカメラを向けるために配置されます。大きいミラーは患者の高さおよび切断のレベルに応じて、約45度の角度で足の間に置かれる。

目標は、切り株をカバーし、ビデオカメラに見えないようにすることです。サンドバッグは、ミラーを正しい角度に保つために使用されます。より小さいミラーはヘッドコイルに配置され、目の高さで45度の角度で傾斜します。

このミラーは患者が走査器の穴の中に完全に横たわっている間頭を動かさずに、ミラーされた足のイメージを直接視覚化することを可能にする。MRI対応のデジタルカメラは、無傷の脚の近くの三脚スタンドに取り付けられています。このカメラは、ミラーされた脚の動きのリアルタイムビデオ画像をコンピュータ制御システムに送信し、そのビデオを患者の頭の近くのモニターに投影して、ミラーされた脚の動きを見ることができます。

患者は、彼または彼女がタスクを実行している間、最初に4分間の解剖学的スキャンを受け、その後4回の機能的獲得を行います。各実行は 6 分間続きます。スキャン中、患者は一連の聴覚的手がかりを放出する音分離MRI準拠のヘッドフォンを着用し、患者に与えられた行動タスクを実行するように指示する。

次のコマンドが使用されます。1つ、脚、2つ、鏡、3つ、休息。さらに、研究者は、実験実行の開始と終了を開始し、終了すると言います。

患者はすでに、オーディオで提示されたタッピング音に従うように脚という言葉を聞くように指示されています。目を閉じた状態で、彼または彼女は20秒で合計10タップの2秒あたり1タップの速度で足をタップします。2番目のコマンド、ミラーを聞くと、患者は2本の足の鏡像を示すディスプレイを見ながら、今度は同じ速度で足をタップし続ける必要があります。

繰り返しますが、これは20秒で10タップの速度になります。ミラー。3番目のコマンドを聞くと、患者は足を動かすのをやめて、両目を閉じて動かずに横たわるはずです。

調査官は、望ましくない動きに注意を払います。実行の間に、彼らは患者に正しいペースを維持し、正しい動きをするように頼むことができます。手続きが完了すると、データは暗号化されたフラッシュ ドライブに転送され、施設内の安全な場所に保存されます。

ベースラインと後処理データを比較して、縦方向の解析設計が使用されます。FSL ソフトウェア パッケージと処理ストリームが適用されます。任意の方向に0.9ミリメートル以上の動きを持つボリュームは、FSLのモーション外れ値検出処理ストリームで識別され、数学的に最終解析からスクラブされます。

ボリュームの 25% 以上が除去対象に指定されている場合、取得全体がデータ・セットの合計から除外されます。関心領域 ROI 分析が使用されます。プライマリROIは、主感覚運動皮質のフリーサーファーのDesikanアトラスを使用して構造的に定義され、ベースラインスキャン時の脚とストレス状態の間に被験者固有の機能的活性化で精製される。

このROIは、他の半球の相同領域、すなわち無傷の下肢の一次感覚運動表現に反映される。二次ROIは解剖デシカンアトラスによって定義される全体の両側後頭視覚皮質である。患者は、経験が没入型であり、ビデオ画像が実物そっくりであると報告した。

したがって、このリアルタイムビデオ投影プロセスは、従来のミラー療法に関連する感覚を生成することができます。足の状態、つまり足を叩く作業は、残りの状態と比較して無傷の脚を表す感覚運動皮質の堅牢な活性化につながると予想されます。しかし、切断された脚を表す感覚運動脚領域の顕著な活性化も期待しています。

ミラー状態はまた、残りの状態と比較して、皮質脚感覚運動領域のいくつかのイピソラル活性化と同様に、堅牢な対側を示す。さらに、堅牢な皮質活性化は、ミラー脚の視視に関連する視覚皮質領域に後述的に見られる。活性化パターンは、ベースライン条件、すなわち、治療開始前に表すために記述される。

これらの初期応答は、対象領域であるROIを定義し、各個人で治療プロトコルが完了した後の比較を可能にする役割を果たします。このビデオを見た後、MRIスキャナ内で治療を行うためにすべての機器を設定するために必要な手順を十分に理解している必要があります。このプロトコルは、研究者が幻の四肢の痛みを有する個人におけるミラー療法に関連する神経相関をより正確に特徴付けることを可能にする新しい物理的手順を記述する。

私たちは、他の神経生理学的測定またはイメージング技術を使用して、このプロトコルのステップに従って四肢切断後の脳組織に関する追加の質問に答えることができました。このアプローチに関連する課題は、脚をスキャナー内で繰り返し移動する必要があることを考えると、過度のヘッドモーションアーティファクトを生成するリスクです。ヘッドモーションが過剰な場合、画像データの品質が損なわれます。

この点で、この可能性を緩和するためには、さまざまな戦略を事前に計画し、実施することが重要です。これには、頭を過度に動かさずに作業を実行するためのモックスキャナの参加者のトレーニング、頭の安全さでありながら快適に拘束されていることを確認すること、および取得およびデータ分析フェーズ中にモーション検出補正戦略を実装することが含まれます。実験的なセットアップを実施する方法が比較的簡単であることを考えると、このアプローチは、四肢切断者だけでなく、ミラー療法が既に臨床現場で一般的に使用されている脳卒中または脊髄損傷などの他の状態においてもミラー療法効果の評価を可能にするかもしれない。