Персонализированный напечатанный на 3D-принтере головной убор для многоэлектродной транскраниальной электростимуляции

У нашей программы действительно две основные цели. Первый — выявить изменения в мозге, приводящие к когнитивным и эмоциональным нарушениям у людей с разным спектром деменции. Вторая цель напрямую основывается на этом, используя те изменения, которые мы только что определили как цели лечения, используя такие методы, как нейромодуляция, для улучшения повседневного функционирования.

Наши инновационные головные уборы и процесс обучения позволяют легко и точно устанавливать многоэлектродные устройства дистанционно. Это расширяет доступ, сохраняя и даже улучшая точность симуляции. Для начала пройдите структурное МРТ T1.

Загрузите T1 участника на защищённый сервер и используйте программное обеспечение для сегментации мозговых тканей и подготовки модели к этапам вычислительного моделирования. Запустить программу ROAST. Разработать индивидуальную вычислительную модель прохождения электрического тока через голову участника.

Используя модель, размещайте электроды в местах, которые направляют ток в целевую область мозга. Теперь загрузите нужные расположения электродов и T1 участника в программное обеспечение для создания головных уборов. Программа автоматически размещает перекладины, соединяющие держатели электродов, чтобы создать жёсткую оболочку, позволяющую пользователю перемещать волосы и определять анатомические ориентиры.

Загрузите файл 3D-модели в формате stl на соответствующий 3D-принтер. После печати убедитесь, что шероховатые края сгладены наждачной бумагой при необходимости. Наденьте головной убор на голову участника исследования, используя ориентирующие вкладки для ориентации.

Закрепите головной убор с помощью ремня с крючком и петлей под подбородком для двустороннего убора. Проверьте посадку головного убора, найдя небольшие зазоры между держателями электродов и кожей головы. Обратите внимание на места, где появляются небольшие зазоры, и снимите головной убор, чтобы поставить мягкие прокладки, которые компенсируют эти зазоры.

Проверьте посадку ещё раз, чтобы убедиться, что все остальные держатели электродов соприкасаются с кожей головы. Для проверки точности измерения головного убора используйте гибкую рулетку, чтобы вручную измерять и отметить расположение каждого электрода на голове участника. Наденьте головной убор на участника.

Затем отметьте расположение каждого держателя электрода. Сними головной убор. Измерьте разницу в миллиметрах между вручную измеренными метками и отметками держателя электрода головного убора.

Запишите расстояние и направление любых различий. Когда головной убор будет правильно подогнат, уберите выпавшие волосы из держателя электрода, чтобы максимально открыть кожу. Затем заполните каждый держатель электрода проводящим гелем и поместите каждый электрод в держатель, обеспечивая контакт между электродом и гелем.

Прикрепите крышку к держателю, чтобы закрепить электрод на месте. На первом занятии начните с объяснения компонентов головного убора и продемонстрируйте правильные процедуры размещения и подготовки партнёру. Проверьте посадку головного убора на наличие небольших зазоров.

Если есть зазоры, приложите гибкие прокладки к нижней части держателя электрода и перепроверьте другие держатели электродов. Продемонстрируйте лучшие практики, включая удаление волос из-под держателей, правильное наполнение гелем, установку электродов и установку соответствующей крышки. Теперь продемонстрируйте работу устройства ME-tES: проверка заряда батареи и оценка сопротивления электродов.

Затем покажите правильные вращения, снятие, методы стирки и сушки. На следующем занятии попросите партнёра по изучению отметить насионные и слуховые точки, чтобы правильно разместить вкладки для головы участника. Затем пусть партнёр по учебе надеет головной убор.

Отметьте в избирательном округе места размещения партнёра по исследованию, а затем снимите головной убор. Далее наденьте головной убор на голову участника, отметьте местоположение избирателей и снимите его. Обратите внимание на различия в обоих местах и дайте корректирующую обратную связь.

Пусть партнёр по исследованию проведёт всю установку, включая активацию устройства, оценку импеданса и чистку оборудования под присмотром. В последующих сессиях используйте стандартизированный чек-лист, основанный на навыках, чтобы отслеживать партнёра по исследованию на каждом этапе подготовки. В последний день обучения предоставьте партнёру чемодан для переноски со всеми необходимыми принадлежностями, руководство по уходу и обслуживанию, а также второй кейс с устройством ME-tES в конце занятия.

Для удалённых домашних сессий ME-tES пусть партнёр по изучению войдёт в защищённый видеозвонок. Попросите их выполнить все настройки. Затем пусть они сообщают о импедансах.

Когда это будет принято, предоставьте код, который партнёр по учебе может ввести в блок ME-tDCS. Затем выполните необходимые сессионные действия по видеозвонку. После завершения сессии убедитесь, что партнёр по исследованию соблюдает контрольный список ухода и обслуживания и заряжает батарейки стимулятора.

Расположение электродов головных уборов различалось в среднем всего на 8,6 миллиметра у первых 54 участников по сравнению с ручными измерениями командой исследователей. В первый день обучения партнёры надевали головные уборы со средним отклонением примерно на три миллиметра относительно положения в группе, которое к последнему дню улучшилось до номинальных 1,74 миллиметров. Участники и партнёры по исследованию сообщили о высоком уровне уверенности после первой сессии, который к финальной сессии увеличился до почти потолочных уровней.

Наш запатентованный головной убор обеспечивает по-настоящему персонализированный метод, обеспечивающий безопасную и точную доставку мультиэлектродной нейромодуляции. Головной убор очень удобен в использовании, настолько, что неспециалисты, такие как семья и друзья, могут выполнять мультиэлектродную стимуляцию дистанционно.