Functionele MRI in combinatie met een nieuw, met MRI compatibel, hand-geïnduceerde robot apparaat om revalidatie te evalueren van individuen die herstellen van handgreep tekorten

Dit protocol wordt gebruikt om de revalidatie van patiënten met handgreeptekorten te monitoren. Chronische beroerte patiënten en mensen met andere neurologische aandoeningen waarbij motorische tekorten kunnen profiteren van deze techniek. Magnetic Resonance Imaging maakt het mogelijk om het aanpassingsvermogen van de hersenen te monitoren.

Met andere woorden, neuroplasticiteit in reactie op revalidatie van grip prestaties. Met een geschikte wijziging van de kracht stimulus apparaat deze methode kan worden toegepast voor revalidatie van handicaps die andere regio's van het lichaam. Dit apparaat en eventuele wijzigingen moeten mr-compatibiliteit behouden.

Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat de MRI-staaf goed is aangesloten en het is functies geverifieerd voordat u een onderwerp in de MR-kamer. Voordat u met dit experiment begint, krijgt u eerst geïnformeerde toestemming van het onderwerp en screent u deze grondig op DE VEILIGHEID VAN MRI. Ga niet verder met de scan als de deelnemer mogelijke MRI-contra-indicaties heeft.

Om te beginnen met de installatie, eerst de magnetische resonantie compatibele hand geïnduceerde robot apparaat in de MRI-kamer en plaats het in de buurt van het penetratiepaneel. Steek vervolgens de 3/8 inch pneumatische buis in de doorgangsbuis in het paneel, in de aangrenzende MRI-ondersteuningsruimte. Sluit vervolgens de voor- en en codeerkabels aan op de D-subconnector aan de buitenzijde van het penetratiepaneel, zoals hier wordt weergegeven.

Sluit de 3/8 inch pneumatische buisfitting, die uit het penetratiepaneel tevoorschijn komt, aan op de uitlaat van het stroomdrukregelpaneel. Sluit vervolgens de vier millimeter pneumatische buis aan op de uitlaat van de compressor in de inlaat van het luchtfilter op de interface-regelaar. Na het verlengen en verlagen van de scanner bed bevestig de onderste helft van de hoofdspoel en hebben de vrijwilliger vast te stellen, ervoor te zorgen dat ze comfortabel rusten met hun armen verlengd en gebruik kleine schuimpads om het hoofd van de deelnemer immobiliseren.

Bevestig de communicatiebal op de borst van de vrijwilliger en geef instructies over het gebruik ervan. Bevestig ook de bovenkant van de hoofdspoel. Nu, losjes installeren van de robotapparaat aan de zijkant van de patiënt tegenover hun hersenletsel met behulp van de bijbehorende bed sleuf.

Dan, met de elleboog van de vrijwilliger rust op de tafel om hun arm te ondersteunen, beweeg het apparaat handvat naar de singels tussen duim en wijsvinger en hen te helpen pak de handvatten. Als het apparaat zich aan de andere kant van de tafel van het penetratiepaneel positie van de kabels in de pneumatische buis, zodat ze onder de tafel in plaats van over de patiënt. Instrueer vervolgens de vrijwilliger om het apparaat te knijpen en te duwen of te trekken totdat ze de meest comfortabele positie hebben om te knijpen.

Zet het apparaat vervolgens stevig vast door de plastic moeren aan te draaien met een MR-compatibele moersleutel. Voer nu het aangepaste stimulusprogramma voor de gebruikersinterface uit. Stel de druk in op het minimale instelniveau om de handgreep automatisch naar de eindstop te duwen, waarbij de weergave van beweging en krachtgolfvormen wordt gecontroleerd.

Stel vervolgens het krachtniveau in en instrueert de vrijwilliger om twee tot drie keer gedurende ongeveer twee seconden volledig te knijpen. Kijk of de vrijwilliger kan een squeeze te voltooien op dat krachtniveau. Verhoog geleidelijk het krachtniveau en herhaal knijppogingen totdat ze geen druk kunnen uitknijpen.

Deze meting dient als maximale gripkracht van de vrijwilliger. Het programma berekent automatisch 60%40% en 20% van het maximale krachtniveau voor gebruik tijdens het testen. Bevestig vervolgens dat de communicatiebal werkt, plaats vervolgens met behulp van de laseruitlijning, voordat u de tafel en de deelnemer in het iso-centrum van de scanner beweegt.

Nu, met behulp van de gebruikersinterface, het genereren van de instructie en stimulus beelden en stel het systeem om de eerste kracht niveau toe te passen en wachten op een trigger signaal van de MRI-scanner. Het programma zal een reeks instructies tonen om de vrijwilliger eraan te herinneren hoe te reageren op de visuele stimulus. Het programma wacht tot de scanner een triggersignaal geeft en verwijder vervolgens de instructies en toont een fixatiekruis waarop de vrijwilliger zich moet richten.

Wanneer de fMRI-scanverwerving begint, wordt een visuele metronoom weergegeven in de vorm van een groeiende en krimpende cirkel. De vrijwilliger moet volledig knijpen en laat het handvat synchroon met de stimulus. Rustperioden scheiden stimulusperiodes gedurende welke tijd het fixatiekruis opnieuw wordt weergegeven.

Observeer de live plots van kracht en verplaatsing om de krachtoutput en de prestaties van de deelnemerstaak te controleren. Zodra het experiment is voltooid laat de deelnemer weten dat ze kunnen ontspannen en te laten gaan van het handvat. Tot slot, het verzamelen van een reeks anatomische scans.

Dit cijfer toont typische motorische taakresultaten. Hier zien we fMRI activaties bovenop een hersenomtrek en als pseudo-kleur op een driedimensionale, dwarsdoorsnede weergave van het anatomische beeld van de vrijwilliger. M1 geeft de primaire motorische cortex aan en SMA geeft het aanvullende motorische gebied aan.

Deze afbeelding toont pseudo-kleur activeringen weergegeven op een hersensjabloon. Deze grafiek toont de werkelijke krachtoutput gemeten in eenheden van kracht als functie van de tijd. De output werd in real time geregistreerd.

De witte balk komt overeen met de 60-seconden stimulus en rustperiode. Hier wordt een enkele voxale tijdsloop van activering getoond, gekozen uit een voxal op het somatosensorische gebied op de locatie van de kruisharen in dit beeld. Alle onderwerpen moeten goed worden opgeleid in het uitvoeren van de metronoom tracking grip bewegingen op voorhand.

Daarnaast is synchronisatie tussen de visuele stimulus en de MRI-sequentie cruciaal. Aanvullende beeldvorming modaliteiten kunnen worden gebruikt in dit protocol, met inbegrip van Diffusion Tensor Imaging om witte stof vezelkanaal oriëntatie en groei, die naar verwachting ook veranderen met revalidatie te detecteren. Het uitvoeren van een MR-experiment is gevaarlijk vanwege het krachtige magnetisch veld dat door de scanner wordt gegenereerd.

Daarom moeten alle proefpersonen en onderzoekers voldoen aan mr-veiligheidsrichtlijnen, waaronder screening op contra-indicaties. Ontwikkeling van dit proces zal het mogelijk maken de demonstratie dat beroerte herstel blijft na zes maanden na de schade suggereert dat de therapie en de bijbehorende verzekering vergoeding moet blijven na deze tijd.