Uso de um Dispositivo de Resistência Controlado Digitalmente Induzido pelo Pé para Avaliação de Imagem por Ressonância Magnética Funcional em Pacientes com Paresia do Pé

A visão de longa data, a reorganização do cérebro, era impossível além de seis meses após o AVC, tem sido uma barreira crítica para o progresso no campo da recuperação do cérebro. As informações derivadas da ressonância magnética podem ser usadas para personalizar o planejamento do tratamento de recuperação com base em mapas cerebrais obtidos antes e depois da terapia. Nossa abordagem emprega um dispositivo de resistência ao movimento do pé compatível com ressonância magnética que permite a avaliação da função cerebral por FMRI para observar a ativação durante a realização de exercícios terapêuticos.

Os níveis de resistência à força variam dinamicamente, de modo que o espectro de respostas cerebrais a forças altas e baixas pode ser medido sem interromper as varreduras para ajustar as configurações de resistência. O conjunto de imagens usa o mesmo dispositivo que a terapia regular de AVC, que ativa as mesmas respostas durante a imagem e durante o treinamento. Isso permite ajustes e níveis de resistência e duração usados na terapia para maximizar as melhorias na função cerebral.

Todas as pesquisas sobre reabilitação da função do pé e da mão usam uma abordagem semelhante, mas com diferentes dispositivos compatíveis com RM. As mudanças na plasticidade do cérebro que ocorrem em resposta à terapia intensiva não são exclusivas da recuperação motora no AVC. Todos os achados são aplicáveis a outros distúrbios do movimento.

Para começar com essa abordagem, os pacientes devem ter um nível mínimo de função que lhes permita fazer pequenos movimentos contra forças de baixa resistência. À medida que o paciente progride, os níveis de força e a amplitude de movimento são adaptados de acordo com suas capacidades e são ajustados à medida que melhoram. Comece reunindo-se com os sujeitos em potencial e verificando o encaixe do pé de cada sujeito nos pedais do dispositivo.

Certifique-se de que a mesa do scanner esteja totalmente fora do orifício do scanner e abaixada completamente. Em seguida, monte a bobina do cabeçote em seu slot correspondente na mesa do scanner. Conecte a seção inferior da bobina principal no soquete.

Remova a seção superior e coloque-a de lado. Cubra as almofadas da mesa do scanner com um lençol de hospital e coloque a almofada na seção inferior da bobina da cabeça. Estenda o sensor e os cabos de alta tensão sem laços entre o dispositivo de pé e o painel de penetração.

Em seguida, conecte o sensor e os cabos de alta tensão aos plugues do painel de penetração. Certifique-se de que os cabos não estejam enrolados ao redor da mesa ou em risco de entalamento ou emaranhamento. Quando a mesa é movida para o furo do scanner.

Clique no botão OK para aceitar as proporções padrão do nível de força quando solicitado na caixa de diálogo inicial da interface do usuário. Aguarde até que as caixas de diálogo de confirmação apareçam e descartem automaticamente. Em seguida, aguarde até que a janela inicial do gráfico ao vivo de força e deslocamento apareça na tela.

Em seguida, peça a um membro da equipe para mover o pedal do dispositivo de pé através de sua amplitude de movimento. Enquanto outro observa os traços de força e deslocamento para confirmar que as saídas normais esperadas são observadas. Quando os sinais parecerem normais, clique em continuar na janela do gráfico ao vivo.

Em seguida, clique no botão de desligamento na caixa de diálogo de confirmação. Em seguida, forneça ao sujeito tampões de proteção e instrua-o a sentar-se na mesa de exame inicialmente. Em seguida, deite-se em decúbito dorsal com a cabeça aninhada na seção inferior da bobina da cabeça.

Para evitar o movimento da cabeça durante a imagem, coloque o acolchoamento entre a cabeça do sujeito e as paredes da bobina da cabeça. Peça ao sujeito para endireitar as pernas. Em seguida, mova o dispositivo de pé em direção ou para longe do assunto até que seus calcanhares estejam apoiados nos assentos de pé do dispositivo.

Ajuste ainda mais o dispositivo para alinhar o pivô principal dos pedais com os tornozelos do sujeito. Prenda o pé testado firmemente ao pedal do dispositivo de pé com as tiras de velcro e verifique se a bola do pé do sujeito ou a frente do sapato está em contato com a extremidade do pedal. Em seguida, usando os suportes de retenção de plástico e a porca borboleta, aperte o dispositivo de pé no lugar.

Forneça ao sujeito um dispositivo de alarme de bulbo de compressão. Instrua-os a testá-lo apertando a lâmpada e lembre-os de usá-la a qualquer momento para se comunicar com os técnicos. Em seguida, levante a mesa de RM até uma altura total.

Em seguida, instale a seção superior da bobina principal e monte o viewconjunto do espelho sobre a bobina principal. Certifique-se de que o assunto tenha uma visão clara da tela do projetor através do espelho. Reinicie a interface do usuário.

Aceite ou ajuste as proporções padrão do nível de força de acordo com o protocolo do estudo. Em seguida, clique no botão OK. Uma vez que os traços de força e deslocamento tenham aparecido, peça ao sujeito para mover o pé testado o máximo possível na direção da dorsiflexão e retornar à flexão plantar total três vezes.

Verifique se os traços de deslocamento e força parecem normais. Em seguida, peça ao sujeito para mover o pé testado para flexão plantar completa. Verifique se o pé permanece em flexão plantar total.

Clique em OK na caixa de diálogo correspondente. Uma nova janela e uma caixa de diálogo aparecerão. Arraste a janela para a tela de projeção e clique em OK na caixa de diálogo.

Em seguida, instrua o sujeito a mover o pé para fazer com que o cursor siga de perto o movimento do alvo. Se o sujeito puder se mover com sucesso em toda a sua amplitude de movimento enquanto segue o alvo, aumente os pontos de ajuste de força para dorsiflexão e flexão plantar clicando em FdFp 10 no gráfico ao vivo. Em seguida, observe se o assunto pode continuar rastreando com precisão o movimento do metrônomo.

Se o rastreamento preciso continuar, clique em FdFp 10 para aumentar os dois pontos de ajuste de força. No entanto, se a dorsiflexão não puder ser concluída, mas a flexão plantar continuar a seguir o movimento alvo, clique em FdFp 10 uma vez e, em seguida, clique em Fp 10 duas vezes para diminuir a força de resistência à dorsiflexão em um passo e aumentar a resistência plantar em um passo. Se a força de dorsiflexão já tiver sido definida e a flexão plantar ainda rastrear o movimento do metrônomo com precisão, clique em Fp 10 para aumentar ainda mais a força de resistência da plantadeira.

Por outro lado, se a força de dorsiflexão já tiver sido definida e a flexão plantar não puder rastrear o metrônomo, clique em Fp 10 uma vez e, em seguida, clique em continuar na janela do gráfico ao vivo. Em seguida, peça ao sujeito para fechar os olhos e usar a linha de laser de marcação do scanner para localizar a bobina da cabeça e a posição da cabeça do sujeito. Prossiga centralizando a cabeça do assunto dentro do orifício do scanner movendo a mesa.

Instrua o sujeito que a parte do estudo FMRI e do dispositivo de pé está prestes a começar, conforme solicitado pela janela de diálogo da interface do usuário. Instrua o sujeito a realizar movimentos de dorsiflexão e flexão plantar. Aconselhe também o sujeito a seguir o metrônomo visual que aparece na tela.

Clique em OK na janela de diálogo de instruções para iniciar a sequência FMRI. Uma vez iniciado, um sinal de mais indicando uma cruz de fixação aparecerá solicitando que o sujeito descanse. Rastreie o alvo usando um cursor circular aberto, após o qual a cruz de fixação é exibida e o assunto descansa.

Por fim, mova a mesa e o assunto para fora do orifício do scanner e abaixe a mesa. Em seguida, remova o conjunto do espelho e a parte superior da bobina do cabeçote. As regiões quadradas de interesse foram desenhadas na borda e no centro da imagem para cálculos de ruído de fundo e sinal, respectivamente.

A análise estatística não mostrou diferença significativa na relação entre os sinais centrais e de fundo para testes fantasmas com dispositivos de pé inativos e ativos. O dispositivo de pé não afetou a relação sinal-ruído ou a qualidade da imagem. Ativações significativas foram observadas nas regiões M1 e SMA quando o dispositivo de tornozelo era passivo, em comparação com o dispositivo de tornozelo energizado a 60% da força máxima do sujeito.

As etapas de calibração do paciente são muito importantes para garantir que o display do metrônomo cubra sua amplitude de movimento atual e que os níveis de força aplicados sejam baseados na força máxima possível exercida pelo paciente. Isso nos permite medir suas verdadeiras capacidades, em vez de desempenho abaixo do ideal. Nossa abordagem não se limita à reabilitação da função do pé.

O impacto desta pesquisa está na identificação de biomarcadores de recuperação cerebral usando ressonância magnética em conjunto com dados clínicos antes da terapia. Esse avanço aumentará significativamente a previsão de resultados e permitirá o planejamento personalizado do tratamento. Resultados bem-sucedidos em pacientes com AVC crônico também podem levar a extensões na cobertura de seguro para reabilitação de AVC de longo prazo, melhorando sua qualidade de vida.