Name: 발 마비 환자의 기능적 자기 공명 영상 평가를 위한 발 유도 디지털 제어 저항 장치의 사용 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-07-07T12:20:00.000+00:00
Duration: 8 min 55 s
Description: 학습하세요 뇌졸중 환자의 보행 관련 뇌 활동을 fMRI와 자기공명 호환 발 운동 장치로 측정하는 방법을. 이 기법은 재활 치료 효과를 평가하고 맞춤형 치료를 정당화하는 바이오마커를 확립하는 데 도움을 줍니다.

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<table><tbody><tr><td>3T MRI 스캐너</td><td>Siemens Medical Solutions USA, Inc., 펜실베이니아주 맬번</td><td>마그네톰 스카이라</td><td>https://www.siemens-healthineers.com/en-us/magnetic-resonance-imaging/3t-mri-scanner/magnetom-skyra</td></tr><tr><td>데이터 수집 장치(DAQ)&nbsp;</td><td>LabJack Corp., 콜로라도주 레이크우드</td><td>T4</td><td>https://labjack.com/news/labjack-t4</td></tr><tr><td>고전압 증폭기&nbsp;</td><td>Trek, Inc., 록포트, 뉴욕</td><td>모델 609C-6</td><td>https://www.manualsdir.com/manuals/268654/trek-609e-6-high-voltage-power-amplifier.html?page=2&original=1</td></tr><tr><td>매트랩</td><td>The Mathworks, Ltd., 매사추세츠주 네이틱</td><td>해당 사항 없음</td><td>https://www.mathworks.com/</td></tr><tr><td>USB 리피터 케이블</td><td>Tripp Lite, 일리노이주 시카고</td><td>U026-10M</td><td>https://assets.tripplite.com/product-pdfs/en/u02610m.pdf</td></tr></tbody></table>

발 마비 환자의 기능적 자기 공명 영상 평가를 위한 발 유도 디지털 제어 저항 장치의 사용

Use of a Foot-Induced Digitally Controlled Resistance Device for Functional Magnetic Resonance Imaging Evaluation in Patients with Foot Paresis

여기에 설명된 결과는 풋 장치의 MR 호환성, 일반적인 기능 스캔 결과 분석 및 풋 장치에 대한 참고 사항과 관련이 있습니다.
발 장치는 Athinoula A. Martinos Center의 직원에 의해 MR 안전성을 평가하고 3 T MRI 스캐너에서 MR 호환성을 테스트했습니다. 1.24g의 NiSO4·H2O 1,000g당 6H2O및 2.62g의 NaCl, 발 장치는 페달 피벗이 다리를 뻗은 상태에서 피험자의 발목 관절과 정렬되는 데 대략 필요한 위치에서 500mT 라인 근처의 보어 끝에서 ~85cm 떨어진 스캐너 테이블에 부착되었습니다. 팬텀 테스트의 이미지는 피험자 fMRI 이미징에 사용된 것과 동일한 스캔 시퀀스를 사용하여 캡처되었습니다(공간 해상도 및 BOLD[혈중 산소화 수준 의존] 감도 증가를 위해 사용되는 일반화된 자동 보정 부분 병렬 획득[GRAPPA] 사용). 이러한 테스트는 장치가 제자리에 있지만 비활...

Neurological deficits from a stroke can result in long-term motor disabilities, including those that affect walking gait. However, extensive ...

뇌졸중 후 6개월 이후에는 뇌 재구성이 불가능하다는 오랜 견해가 뇌 회복 분야의 발전에 중요한 장벽이 되어 왔습니다. MRI 파생 정보는 치료 전후에 얻은 뇌 지도를 기반으로 회복 치료 계획을 개인화하는 데 사용할 수 있습니다. 우리의 접근 방식은 뇌 기능의 FMRI 평가를 통해 치료 운동을 수행하는 동안 활성화를 관찰할 수 있는 자기 공명 영상 호환 발 동작 저항 장치를 사용합니다.힘 저항 수준은 동적으로 변하므로 저항 설정을 조정하기 위해 스캔을 중단하지 않고 높은 힘과 낮은 힘에 대한 뇌 반응의 스펙트럼을 측정할 수 있습니다. 이미징 제품군은 일반 뇌졸중 치료와 동일한 장치를 사용하며, 이는 훈련 중과 이미징 중에 동일한 반응을 활성화합니다. 이를 통해 뇌 기능의 개선을 극대화하기 위해 치료에 사용되는 조정, 저항 및 지속 시간 수준이 가능합니다.발 및 손 기능 재활에 대한 모든 연구는 유사한 접근 방식을 사용하지만 MR 호환 장치가 다릅니다. 집중 치료에 대한 반응으로 발생하는 뇌의 가소성 변화는 뇌졸중의 운동 회복에만 국한되지 않습니다. 모든 결과는 다른 운동 장애에 적용할 수 있습니다.이 접근법을 시작하려면 환자는 낮은 저항력에 대해 작은 움직임을 할 수 있는 최소 수준의 기능을 가지고 있어야 합니다. 환자가 진행됨에 따라 힘 수준과 운동 범위는 환자의 능력에 따라 조정되고 개선됨에 따라 조정됩니다. 잠재적인 피험자를 만나 장치의 풋 페달에 각 피험자의 발이 맞는지 확인하는 것으로 시작합니다.스캐너 테이블이 스캐너 구멍 외부에 완전히 있고 완전히 내려갔는지 확인하십시오. 그런 다음 헤드 코일을 스캐너 테이블의 해당 슬롯에 장착합니다. 헤드 코일의 하단 부분을 소켓에 꽂습니다.상단 부분을 제거하고 따로 보관하십시오. 스캐너 테이블 쿠션을 병원 침대 시트로 덮고 쿠션을 헤드 코일의 아래쪽 부분에 놓습니다. 풋 장치와 관통 패널 사이에 루프 없이 센서와 고전압 케이블을 확장합니다.그런 다음 센서와 고전압 케이블을 관통 패널의 플러그에 연결합니다. 케이블이 테이블 주위에 끼이거나 끼이거나 엉킬 위험이 없는지 확인하십시오. 테이블을 스캐너 구멍으로 옮길 때.확인 버튼을 클릭하여 초기 UI 대화 상자에 메시지가 표시될 때 기본 힘 수준 비율을 수락합니다. 확인 대화 상자가 나타날 때까지 기다렸다가 자동으로 닫힙니다. 그런 다음 초기 힘 및 변위 라이브 그래프 창이 화면에 나타날 때까지 기다립니다.그런 다음 한 직원에게 발 장치의 발 페달을 가동 범위 동안 움직이도록 요청합니다. 다른 하나는 힘과 변위 흔적을 관찰하여 정상적인 예상 출력이 관찰되는지 확인합니다. 신호가 정상으로 나타나면 라이브 그래프 창에서 계속을 클릭합니다.그런 다음 확인 대화 상자에서 종료 버튼을 클릭합니다. 그런 다음 피험자에게 보호용 귀마개를 제공하고 처음에는 검사대에 앉도록 지시합니다. 그런 다음 머리를 머리 코일의 아래쪽 부분에 앉힌 채 바로 누워 있습니다.이미징 중 머리 움직임을 방지하려면 피사체의 머리와 헤드 코일 벽 사이에 패딩을 배치하십시오. 피험자에게 다리를 곧게 펴도록 요청하십시오. 그런 다음 발뒤꿈치가 장치의 발 시트에 놓일 때까지 발 장치를 피험자 쪽으로 또는 피사체에서 멀어지게 움직입니다.페달의 메인 피벗을 대상 발목에 맞춰 장치를 더 조정하십시오. 후크 및 루프 스트랩으로 테스트된 발을 발 장치 페달에 단단히 고정하고 피험자의 발볼이나 신발 앞쪽이 페달 끝과 접촉하는지 확인합니다. 그런 다음 플라스틱 고정 브래킷과 윙너트를 사용하여 풋 장치를 제자리에 고정합니다.피험자에게 압착 전구 경보 장치를 제공하십시오. 전구를 쥐어짜서 테스트하도록 지시하고 언제든지 전구를 사용하여 기술자와 소통하도록 상기시킵니다. 그런 다음 MR 테이블을 전체 높이로 올립니다.그런 다음 헤드 코일의 상부 부분을 설치하고 헤드 코일 위에 뷰 미러 어셈블리를 장착합니다. 피사체가 거울을 통해 프로젝터 화면을 선명하게 볼 수 있는지 확인하십시오. 사용자 인터페이스를 다시 시작합니다.연구 프로토콜에 따라 기본 힘 수준 비율을 수락하거나 조정합니다. 그런 다음 OK 버튼을 클릭합니다. 힘과 변위 흔적이 나타나면 피험자에게 테스트된 발을 배측굴곡 방향으로 최대한 멀리 움직이고 완전한 저측 굴곡으로 세 번 돌아가도록 요청합니다.변위 및 힘 추적이 모두 정상으로 나타나는지 확인합니다. 다음으로, 피험자에게 완전한 저측 굴곡을 위해 테스트된 발을 움직이도록 요청합니다. 발이 완전한 저측 굴곡 상태를 유지하는지 확인하십시오.해당 대화 상자에서 확인을 클릭합니다. 새 창과 대화 상자가 나타납니다. 창을 프로젝션 화면으로 드래그하고 대화 상자에서 확인을 클릭합니다.그런 다음 피사체에게 발을 움직여 커서가 대상의 움직임을 밀접하게 따르도록 지시합니다. 피험자가 대상을 따라가는 동안 전체 동작 범위를 성공적으로 이동할 수 있는 경우 라이브 그래프에서 FdFp 10을 클릭하여 배측 굴곡 및 저측 굴곡에 대한 힘 설정점을 늘립니다. 다음으로, 피험자가 메트로놈 동작을 계속 정확하게 추적할 수 있는지 관찰합니다.정확한 추적이 계속되면 FdFp 10을 클릭하여 두 힘 설정점을 모두 증가시킵니다. 다만, 배측굴곡을 완료할 수 없지만 저측굴곡이 목표 운동을 계속 따라가는 경우에는 FdFp 10을 한 번 클릭한 다음 Fp 10을 두 번 클릭하여 배측굴곡 저항력을 한 단계 감소시키고 발바닥 저항을 한 단계 증가시킵니다. 배측굴곡력이 이미 설정되었고 저측 굴곡이 여전히 메트로놈 운동을 정확하게 추적하는 경우 Fp 10을 클릭하여 플랜터 저항력을 더욱 증가시킵니다.반대로, 배측굴곡력이 이미 설정되어 있고 저측 굴곡이 메트로놈을 추적할 수 없는 경우 Fp 10을 한 번 클릭한 다음 라이브 그래프 창에서 계속을 클릭합니다. 그런 다음 피험자에게 눈을 감고 스캐너의 랜드마크 레이저 라인을 사용하여 헤드 코일과 피험자의 머리 위치를 찾도록 요청합니다. 테이블을 움직여 피사체의 머리를 스캐너 구멍 안의 중앙에 놓아 진행합니다.UI 대화 창의 지시에 따라 연구의 FMRI 및 발 장치 부분이 시작될 것이라고 피험자에게 지시합니다. 피험자에게 배측굴곡 및 저측 굴곡 운동을 수행하도록 지시합니다. 또한 피험자에게 화면에 나타나는 시각적 메트로놈을 따르도록 조언하십시오.지침 대화 상자 창에서 확인을 클릭하여 FMRI 시퀀스를 시작합니다. 일단 시작되면 고정 십자가를 나타내는 더하기 기호가 나타나 피험자에게 휴식을 촉구합니다. 열린 원형 커서를 사용하여 대상을 추적한 후 고정 십자가가 표시되고 피사체가 휴식을 취합니다.마지막으로 테이블과 피사체를 스캐너 구멍 밖으로 옮기고 테이블을 내립니다. 그런 다음 미러 어셈블리와 헤드 코일의 상부를 제거합니다. 배경 노이즈 및 신호 계산을 위해 이미지 가장자리와 중앙에 각각 관심 정사각형 영역을 그렸습니다.통계 분석은 비활성 및 활성 발 장치를 사용한 팬텀 테스트에 대한 중앙 신호와 배경 신호 사이의 비율에 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났습니다. 풋 장치는 신호 대 잡음비나 이미지 품질에 영향을 미치지 않았습니다. 발목 장치가 수동적일 때 M1 및 SMA 영역에서 상당한 활성화가 관찰되었으며, 발목 장치는 피험자의 최대 힘의 60%에서 전원이 공급되었습니다.환자 보정 단계는 메트로놈 디스플레이가 현재 동작 범위를 커버하고 적용된 힘 수준이 환자의 가능한 최대 가해지는 힘을 기반으로 하는지 확인하는 데 매우 중요합니다. 이를 통해 차선의 성능보다는 진정한 기능을 측정할 수 있습니다. 우리의 접근 방식은 발 기능 재활에만 국한되지 않습니다.이 연구의 영향은 치료 전 임상 데이터와 함께 MRI를 사용하여 뇌 회복 바이오마커를 식별하는 데 있습니다. 이러한 발전은 결과 예측을 크게 향상시키고 맞춤형 치료 계획을 가능하게 할 것입니다. 만성 뇌졸중 환자의 성공적인 결과는 장기 뇌졸중 재활을 위한 보험 적용 범위를 연장하여 궁극적으로 삶의 질을 향상시킬 수도 있습니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

신경 - 기계 인터페이스 (NMI)는 사용자의 운동 모드를 식별하기 위해 개발되었다. 이러한 NMI가 잠재적으로 전원이 공급되는 인공 다리의 신경 제어에 유용하지만 완전히 입증되지 않았다. 쉽게 구현 및 신경 제어 개발 전원 하체 보철을위한 안전하고 낮은 사지 절단 환자에 neurally 제어 인공 다리를 평가하는 실험실 환경 (2) 실험 장치 및 프로토콜에 대한 (1) 우리의 설계 엔지니어링 플랫폼 제공이 논문 효율적.

엔지니어링 플랫폼 및 Neurally 통제 강화 대퇴 보철물의 설계 및 평가를위한 실험 프로토콜

이 기사에서는 뇌졸중 후 대화형 균형 재활 시스템을 위한 새로운 저비용 인간-기계 인터페이스를 제시합니다. 이 시스템은 자발적으로 구동되는 전기 요법 패러다임을 향해 기성품인 저비용 센서를 통합합니다. 개념 증명 소프트웨어 인터페이스는 건강한 지원자를 대상으로 시연되었습니다.

후 스트로크 균형 재활을위한 신경 근육 전기 자극 시스템과 저가 센서를 통합하는 인간 - 기계 인터페이스

신경근 기능의 변화를 평가하기 위한 프로토콜을 제시합니다. 경피적 전기 신경 자극은 근육 반응을 유발하는 비침습적 방법입니다. 이러한 반응의 전기생리학적, 기계적 특성을 통해 뇌에서 근육(척추상, 척추 및 말초 수준)에 이르는 신경근 기능을 평가할 수 있습니다.

경피적 전기 신경 자극을 사용하여 신경 근육 기능의 평가

쥐 골격 근육 수축 기능의 측정 치료 개입의 효능 뿐만 아니라 질병의 진행을 추적 하는 데 사용할 수 있는 유용한 도구입니다. 여기 같은 마우스에서 시간이 지남에 따라 반복 될 수 dorsiflexor 근육의 비-침략 적, vivo에서 평가 설명 합니다.

비-침략 적 쥐에서 Dorsiflexor 근육 기능 평가

소설 소개 행동 결합 및 neuroimaging 프로토콜 고용 실시간 비디오 프로젝션 다리에서 자기 공명 화상 진 찰 스캐너 환경 내에서 미러 치료와 관련 된 신경 상호 특성화 목적 팬텀 사지 통증과 수족 과목입니다.

팬텀 사지 통증에 대 한 미러 치료와 관련 된 신경 상관 관계의 특성에 대 한 MRI에서 실시간 비디오 프로젝션

현재 프로토콜 설명 단일 펄스 transcranial 자석 자극 및 neuronavigation를 사용 하 여 나머지와 토 닉 자발적인 활성화 중 앞쪽에 tibialis soleus의 corticomotor 응답 동시, 양자 평가 시스템입니다.

사용 하 여 발목 근육의 Corticospinal 통로의 양측 평가 Transcranial 자석 자극 탐색

우리는 신경학적 적자에서 회복하는 개인의 손 운동 기능을 모니터링하기 위한 유틸리티를 평가하기 위해 새로운 MRI 호환 핸드 유도 로봇 장치를 사용하여 기능적 MRI를 수행했습니다.

손 그립 적자에서 회복하는 개인의 재활을 평가하기 위해 새로운 MRI 호환 손 유도 로봇 장치와 함께 기능MRI

이 프로토콜은 뇌졸중 후 사람들의 TMS를 사용하여 서있는 위치에서 낮은 사지 근육, 티비알리스 전방 및 솔레루스의 신경 생리학적 평가를 수행하는 과정을 설명합니다. 이 위치는 뇌졸중 후 TMS 반응을 유도의 더 큰 확률을 제공하고 신경 생리적 평가 중 감소 된 자극기 전력의 사용을 허용.

낮은 사지 근육 의 서 신경 생리학적 평가 뇌졸중 후

발의 기능적 코어 안정성은 인간의 정적인 자세와 역동적인 활동에 기여합니다. 이 논문은 세 가지 하위 시스템을 결합한 풋 코어 시스템의 기능에 대한 포괄적인 평가를 제안합니다. 다양한 인구 집단에서 발 기능을 탐구하기 위한 인식 제고와 다각적인 프로토콜을 제공할 수 있습니다.

노인의 발 코어 시스템의 기능 평가

여기에서는 우반구 손상 환자의 상지 기능에 대한 보조 능동 또는 수동 운동과 결합된 기능적 작업치료의 효과를 조사하고 기능적 근적외선 분광법이 뇌 기능 리모델링에 미치는 영향을 탐구합니다.

fNIRS를 기반으로 우반구 손상 환자의 상지 기능 회복에 대한 다양한 유형의 운동의 효과 조사

전 세계 6명 중 1명은 일생 동안 뇌졸중을 앓아 장기적인 장애를 유발하는 것으로 추정되며, 이러한 재활 메커니즘은 아직 잘 알려져 있지 않습니다. 이 연구는 하지 로봇 치료 세션 동안 기능적 근적외선 분광법(fNIRS)으로 뇌 활성화를 평가하는 프로토콜을 제안합니다.

기능적 근적외선 분광법과 하지의 로봇 보조 다관절 포인팅 운동을 이용한 실험

학습하세요 뇌졸중 환자의 보행 관련 뇌 활동을 fMRI와 자기공명 호환 발 운동 장치로 측정하는 방법을. 이 기법은 재활 치료 효과를 평가하고 맞춤형 치료를 정당화하는 바이오마커를 확립하는 데 도움을 줍니다.

발 마비 환자의 기능적 자기 공명 영상 평가를 위한 발 유도 디지털 제어 저항 장치의 사용

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