Capacete impresso em 3D personalizado para estimulação elétrica transcraniana com vários eletrodos

Nosso programa realmente tem dois objetivos principais. A primeira é identificar mudanças no cérebro que estão levando a déficits cognitivos e emocionais em pessoas de todo o espectro da demência. O segundo objetivo se baseia diretamente nisso, usando as mudanças que acabamos de identificar como alvos de tratamento, utilizando técnicas como neuromodulação para melhorar o funcionamento cotidiano.

Nosso inovador equipamento de cabeça e processo de treinamento possibilitam uma configuração fácil e precisa de múltiplos eletrodos remotamente. Isso expande o acesso, preservando e até melhorando a precisão da simulação. Para começar, faça uma ressonância magnética estrutural T1.

Faça upload do T1 do participante para um servidor seguro e utilize softwares de segmentação para segmentar os tecidos cerebrais e preparar o modelo para as etapas de modelagem computacional. Inicie o programa ROAST. Desenvolva um modelo computacional individualizado do fluxo de corrente elétrica pela cabeça do participante.

Usando o modelo, coloque eletrodos em locais que direcionem o fluxo de corrente para a área cerebral alvo. Agora, faça upload das localizações desejadas dos eletrodos e do T1 do participante no software de criação do capacete. O software colocará automaticamente barras transversais, conectando os suportes dos eletrodos, para formar uma casca rígida que permite ao usuário reposicionar os cabelos e identificar marcos anatômicos.

Envie o arquivo do modelo 3D em formato stl para uma impressora 3D apropriada. Após a impressão, certifique-se de que as bordas ásperas sejam alisadas com lixa quando necessário. Coloque o capacete na cabeça do participante da pesquisa usando as abas de orientação para guiar a posição.

Prenda o capacete usando uma alça de gancho e laço sob o queixo para o capacete bilateral. Verifique o ajuste do capacete procurando pequenos espaços entre os suportes dos eletrodos e o couro cabeludo. Note os locais onde ocorrem pequenas lacunas e remova o suporte de cabeça para aplicar espaçadores macios que compensem esses espaços.

Verifique novamente o ajuste para garantir que todos os outros suportes de eletrodos permaneçam em contato com o couro cabeludo. Para validar a precisão da medição do capacete, use uma fita métrica flexível para medir manualmente e marcar a localização de cada eletrodo na cabeça do participante. Coloque o capacete no participante.

Depois, marque a localização de cada suporte de eletrodo. Tire o capacete. Meça a diferença em milímetros entre as marcas medidas manualmente e as marcas do suporte do eletrodo do capacete.

Registre a distância e a direção de quaisquer diferenças. Quando o capacete estiver devidamente ajustado, mova qualquer pelo solto do suporte do eletrodo para expor o máximo de pele possível. Em seguida, encha cada suporte de eletrodo com gel condutor e coloque cada eletrodo em seu suporte, garantindo contato entre o eletrodo e o gel.

Aplique a tampa no suporte para fixar o eletrodo no lugar. Na primeira reunião, comece explicando os componentes do capacete e demonstre procedimentos corretos de posicionamento e preparação ao parceiro de estudo. Inspecione o ajuste do capacete para ver se há pequenas folgas.

Se houver espaços, aplique espaçadores flexíveis na parte inferior do suporte do eletrodo e verifique novamente outros suportes de eletrodo. Demonstre as melhores práticas, incluindo remover o cabelo dos suportes inferiores, preencher corretamente com gel, colocar eletrodos e aplicar a tampa correspondente do suporte. Agora, demonstre o funcionamento do dispositivo ME-tES: verificação de carga da bateria e avaliação da impedância do eletrodo.

Depois, mostre as rotações corretas, remoção e métodos de lavagem e secagem. Para a próxima sessão, peça ao parceiro de estudo para marcar os pontos nasionais e auriculares para garantir que as abas orientadoras do capacete estejam corretamente posicionadas na cabeça do participante. Depois, peça para o parceiro de estudo colocar o capacete.

Marque a localização do parceiro de estudo nos portadores do eleitorado e depois remova o capacete. Em seguida, coloque o capacete na cabeça do participante, marque a localização dos portadores do eleitorado e remova o capacete. Observe quaisquer diferenças entre as duas posições e forneça qualquer feedback corretivo.

Peça ao parceiro de estudo conduzir toda a configuração, incluindo ativar o dispositivo, avaliar a impedância e limpar equipamentos sob supervisão. Nas sessões seguintes, utilize uma lista de verificação padronizada baseada em habilidades para monitorar o parceiro de estudo em cada etapa do processo de configuração. No último dia de treinamento, forneça ao parceiro de estudo uma mala contendo todos os suprimentos necessários, um manual de cuidados e manutenção, e uma segunda mala com o dispositivo ME-tES ao final da sessão.

Para sessões remotas de ME-tES em casa, peça ao parceiro de estudo para iniciar uma chamada de vídeo segura. Peça para eles realizarem todas as atividades de preparação. Depois, peça para eles reportarem impedâncias.

Quando aceito, forneça um código para o parceiro de estudo entrar na unidade ME-tDCS. Depois, realize as atividades necessárias da sessão em uma videochamada. Após a sessão, certifique-se de que o parceiro de estudo siga a lista de verificação de cuidados e manutenção e carregue as baterias do estimulador.

A localização dos eletrodos do aparelho de cabeça diferiu em média de apenas 8,6 milímetros entre os primeiros 54 participantes, em relação aos locais medidos manualmente obtidos pela equipe do estudo. No primeiro dia de treinamento, os parceiros de estudo posicionaram o capacete com uma média de apenas três milímetros de diferença em relação à colocação da equipe, que melhorou para um valor nominal de 1,74 milímetros no último dia. Participantes e parceiros do estudo relataram altos níveis de confiança após a primeira sessão, que aumentaram ainda mais para níveis próximos ao teto até a sessão final de treinamento.

Nosso capacete patenteado oferece um método verdadeiramente personalizado que permite a entrega segura e precisa da neuromodulação multieletrodo. O aparelho de cabeça é muito amigável ao uso, a ponto de não especialistas, como familiares e amigos, poderem realizar a estimulação com múltiplos eletrodos remotamente.