Summary
نقدم رواية جنبا إلى جنب السلوكية و neuroimaging البروتوكول استخدام الإسقاط الفيديو في الوقت الحقيقي غرض تميز يرتبط العصبية المرتبطة مع العلاج مرآة داخل بيئة التصوير بالرنين المغناطيسي الماسح الضوئي في الساق مواضيع مبتوري الأطراف مع ألم أطرافهم الوهمية.
Abstract
واقترح العلاج مرآة (MT) كاستراتيجية تأهيلية فعالة للتخفيف من أعراض الألم في مبتوري الأطراف مع ألم أطرافهم الوهمية (حزب العمال التقدمي). ومع ذلك، إنشاء يرتبط العصبية المرتبطة مع العلاج طن متري قد تم تحدي نظراً لأن من الصعب إدارة العلاج الفعال داخل بيئة ماسح تصوير بالرنين المغناطيسي (التصوير بالرنين المغناطيسي). تميز المنظمة الفنية للمناطق القشرية المرتبطة باستراتيجية إعادة التأهيل هذه، قمنا بتطوير بروتوكول نيورويماجينج السلوكية والفنية مشتركة التي يمكن تطبيقها في المشتركين بتر ساقه. ويسمح هذا النهج رواية المشاركين الخضوع MT داخل بيئة التصوير بالرنين المغناطيسي الماسح الضوئي عن طريق عرض صور الفيديو في الوقت الحقيقي التي استولت عليها كاميرا. ينظر إلى الصور للمشاركين من خلال نظام من المرايا ورصد أن المشارك وجهات النظر بينما يرقد على الماسح الضوئي. بهذه الطريقة، يمكن وصف التغييرات الوظيفية في المناطق القشرية للفائدة (مثلاً، حسي حركي اللحاء) ردا على التطبيق المباشر لجبل
Introduction
حزب العمال التقدمي يشير إلى الإحساس بالألم ينظر داخل المنطقة المقابلة للمفقودين أطرافهم بوستامبوتيشن1،2. هذا الشرط هو عبء الرعاية الصحية مزمنة كبير ويمكن أن يكون لها أثر كبير على نوعية الحياة للفرد3،4. وقد اقترح أن التغييرات في بنية الدماغ ووظيفة تلعب دوراً أساسيا في التنمية ونيوروباثوفيسيولوجي من حزب العمال التقدمي5،6. ومع ذلك، يرتبط العصبية الأساسية لكيفية تطوير أعراض الألم، وكيف يمكن التخفيف من استجابة للعلاج لا تزال مجهولة. وهذا الافتقار إلى المعلومات الغالب بسبب التحديات التقنية والقيود المرتبطة بتنفيذ نهج علاجية معينة ضمن القيود التي تفرضها بيئة neuroimaging مثل التصوير بالرنين المغناطيسي5،7،8 .
ويعزو نتائج عدد من الدراسات تطوير حزب العمال التقدمي نيوروبلاستيك مهايئ إعادة التنظيم التي تحدث داخل كورتيسيس حسي حركي، وكذلك في مناطق أخرى من الدماغ. على سبيل المثال، ثبت أن هناك بعد بتر أطرافهم، تحولاً في تمثيل القشرية حسي حركي المقابلة من المناطق المجاورة. نتيجة لذلك تبدأ المناطق المجاورة على ما يبدو غزو المناطق التي تستخدم لتتوافق مع9،أطرافهم المبتورة10. من أجل التخفيف من الأعراض الآلام المصاحبة لحزب العمال التقدمي، قد تكون علاجات مثل طن متري أو التصوير الحركي فعالة9،،من1112. ويقترح أن تخفيف الأعراض تحدث مزعومة من خلال الصليب مشروط إعادة إنشاء الزبائ المدخلات المقدمة من مراقبة مرآة تنعكس صور من أطرافهم نونافيكتيد12،13، 14،15،،من1617. من خلال هذه الصور والمشاركين قادرين على تصور انعكاس للجزء الآخر بدلاً من تلك التي قد تم بتر، وبالتالي خلق الوهم الذي يبقى كل أطرافه. على الوهم وآثار غامرة درست سابقا دييرس وآخرون في مواضيع صحية التي قيمت مقارنة للتنشيط الوظيفية من خلال التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (الرنين المغناطيسي الوظيفي) بعد أن خضع لمهمة أما مع مربع مرآة الشائعة أو الواقع الافتراضي 18. ومع ذلك، تظل غير مفهومة يرتبط العصبية المرتبطة بعكس التغييرات نيوروبلاستيك مهايئ والتخفيف من الأعراض. بالإضافة إلى ذلك، لا تزال إليه الكامنة لحزب العمال التقدمي موضوع البحث كما هو لا يزال غير كامل شرح واضح تحوير فيسيوباثولوجيك الكامنة وراء وضع حزب العمال التقدمي بينما النتائج المثيرة للجدل قد كشفت5، 19. وكما ذكر أعلاه، العديد من المؤلفين سمة تنمية ألم ديفيرينتيشن وإعادة التنظيم القشرية للدماغ المتضررة منطقة (منطقة أطرافهم المبتورة)6،،من78؛ ومع ذلك، مقابل النتائج وصفت ماكين والمتعاونين فيه وجود الألم يرتبط بالحفاظ على بنية الدماغ والألم يعزى إلى ربط وظيفي أقاليمي الحد19. نظراً لهذه مثيرة للجدل، وعكس النتائج التي توصلت إليها، ونعتقد أن نهج الرواية المقدمة هنا سوف تجلب معلومات إضافية ذات صلة بالدراسة من حزب العمال التقدمي وسيتم السماح للعلماء بتقييم آثار طن متري في الهواء وبيئة بدرجة الدماغ التنشيط في حين مقارنتها بمستويات الألم المقررة في بروتوكول كامل لدينا19.
وقد أظهرت الكتابات السابقة حول هذا الموضوع أن النقل المتعدد الوسائط واحد من العلاجات السلوكية الأكثر ملاءمة لمعالجة حزب العمال التقدمي نظراً لسهولة التنفيذ والتكاليف المنخفضة12. وفي الواقع، أظهرت الدراسات السابقة لهذا الأسلوب الأدلة لعكس التغييرات مهايئ داخل قشرة حسي حركي الأولية في البتر مع حزب العمال التقدمي8،،من2021. على الرغم من أن النقل المتعدد الوسائط ربما أحد النهج الأكثر غير مكلفة والأكثر فعالية التعامل مع حزب العمال التقدمي12،22،،من2324، حاجة لدراسات أكثر لتأكيد هذه الآثار نظراً لبعض المرضى الذين لا الاستجابة لهذا النوع من العلاج8 وهناك نقص أكبر التجارب السريرية المعشاه التي توفر نتائج عالية-المستندة إلى الأدلة25.
ويتصل أحد الفرضيات التي يمكن أن تقلل طن متري من حزب العمال التقدمي إلى حقيقة أن صورة طبق الأصل من الجزء الأساسي عدم بتر يساعد على إعادة تنظيم وإدماج عدم التطابق بين وضع الجسم والتغذية المرتدة البصرية26. الآليات الأساسية للنقل المتعدد الوسائط يمكن أن تترافق مع عودة تعيين مهايئ سوماتوسينسوري8،،من2728.
لطن متري، المواضيع المطلوبة لأداء العديد من المهام الحركية والحسية استخدام على أطرافه سليمة (مثل الانحناء وملحق) مع التقيد بهذا التأثير في مرآة الواقعة في خط الوسط للهيئة المشارك، مما يخلق حية ودقيقة تمثيل الحركة داخل المنطقة من أطرافهم المبتورة29.
المشاركة في حزب العمال التقدمي، على مواصلة تطوير الفهم العلمي لجوانب الفيزيولوجيا المرضية من الأهمية بمكان لأفضل وصف التغييرات نيوروبلاستيك الكامنة التي ستنتج عن بتر، فضلا عن تحسين أعراض الألم المقدمة من جبل وفي هذا الصدد، تقنيات نيورويماجينج، مثل الرنين المغناطيسي الوظيفي، قد برزت بوصفها أدوات قوية للمساعدة على توضيح الآليات باثوفيسيولوجيك المرتبطة بإعادة التنظيم القشرية وتوفير القرائن نحو تحسين إعادة التأهيل للأفراد مع حزب العمال التقدمي في سياق السريرية30،31. وعلاوة على ذلك، أتاحت عالية الدقة المكانية بالرنين المغناطيسي الوظيفي (بالمقارنة مع المخ، على سبيل المثال) يسمح لرسم خرائط أكثر دقة لاستجابات الدماغ، مثل الإصبع وأرقام تمثيلات، في قشرة حسي حركي جنبا إلى جنب مع مناطق أخرى من الدماغ32.
وحتى الآن، لا يزال العصبية المرتبطة بالنقل المتعدد الوسائط بعيد المنال الواجب في جزء كبير منه إلى التحديات لتنفيذ الإجراء داخل بيئة الماسح الضوئي (أي، من الصعب على فرد للقيام العلاج بينما الكذب في الماسح الضوئي). هنا، يمكننا وصف أسلوب الذي يسمح لأي فرد لمراقبة حركة الساق الخاصة بهم في تتحمل في الوقت الحقيقي أثناء الكذب تارة ضمن الحدود الضيقة للماسح الضوئي. يمكن أن يعاد الترفيه دقيقة من الإحساس حية وغامرة بالعلاج باستخدام كاميرا الفيديو التي تلتقط الصور في الوقت الحقيقي في الساق تتحرك، ونظام من المرايا وجهاز عرض التي يمكن عرضها مباشرة من قبل المشاركين الدراسة.
وقد حاولت الدراسات السابقة في إدماج تقنيات مثل تسجيل الفيديو والواقع الافتراضي، والرسوم المتحركة أو المسجلة مسبقاً كوسيلة لتقديم الحافز البصري والتحايل على هذه التحديات التقنية9،16،33 ،34. ومع ذلك، كانت محدودة هذه التقنيات في هذه الفعالية36،35،37،،من3839. في حالة معينة باستخدام فيديو شكل مسبق، وهناك إجراء مزامنة فقيرة غالباً ما بين حركات المشاركين وتلك المقدمة من شريط الفيديو، فضلا عن عدم دقة توقيت، مما يؤدي إلى انطباع واقعي فقراء أن الفرد نفسه الساق لا تتحرك. وبغية تحسين هذا الشعور الغمر حسي حركي، جربت أساليب أخرى، مثل الواقع الافتراضي والرسوم المتحركة الرقمية،. بيد أنها أخفقت في توليد الأحاسيس بصريا مقنعا بسبب قرار صورة منخفضة ومجال رؤية محدود والطلبات الشبيهة بالإنسان غير الواقعي أو نوناتورال ووجود تأخير الحركة (أي، ديسينتشرونيزيشن من الحركة). بالإضافة إلى ذلك، يعوق الافتقار النمذجة الدقيقة جنبا إلى جنب مع سيطرة الفقراء على ميزات أخرى، مثل آثار الاحتكاك، والزخم، والجاذبية، تصور حية وغامرة يشعر40. ولذلك، لمبتوري الأطراف، يجدر استكشاف استراتيجيات لضمان أن يمارسن المواضيع المهمة المعرفية (المراقبة) وبتر غامرة في الوهم من أطرافهم الحركة. وأخيراً، الموارد المطلوبة لتطوير وتنفيذ هذه الاستراتيجيات المعقدة قد تكون مضيعة للوقت أو التكلفة الباهظة.
يصف لنا نهجاً جديداً ونحن نعتقد أن يخلق شعورا بواقعية وحيوية للغمر موجبة المشارك يمكن مشاهدة فيديو حية وفي الوقت الحقيقي للصورة المسقطة من أطرافهم الخاصة بهم بينما يقومون بدوره من31مليون طن. يتم تنفيذ هذا النهج بينما الفرد هو الكذب في التجويف الماسح الضوئي وهو دون تكاليف كبيرة أو تنمية التقنية على نطاق واسع.
هذا البروتوكول جزء من "منحة مشروع أبحاث المعاهد الوطنية للصحة" (NIH) (RO1)-رعاية الدراسات السريرية التي تقيم آثار الجمع بين تقنية نيورومودولاتوري، هما transcranial التحفيز التيار المباشر (تدكس)، مع العلاج السلوكي (مرآة العلاج) من أجل تخفيف الألم أطرافهم فانتوم31. نقوم بتقييم التغييرات في جدول التناظرية البصري (VAS) للألم عند خط الأساس، السابقة، وبعد كل دورة التدخل. الرنين المغناطيسي الوظيفي كأداة نيوروفيسيولوجيك من أجل تقييم التغييرات الهيكلية في وظيفة المخ وارتباطها بالتخفيف من حزب العمال التقدمي. لذلك، يتم الحصول عليها الرنين المغناطيسي الوظيفي أولية بغية الحصول على خريطة أساس للهيكل التنظيمي لمشارك الدماغ، والتي سوف تظهر أما أن هناك إعادة تنظيم مهايئ القشرية5،6،8 , 11 , 13 , 14 , 18 , 28 ، أو أنه لا يوجد19؛ بنفس الطريقة، يمكن أن نلاحظ الباحث ما هي المجالات التي يتم تنشيطها عند خط الأساس بمهمة النقل المتعدد الوسائط من أجل فهم المجالات التنشيط استجابة للنقل المتعدد الوسائط؛ وأخيراً، فمن الممكن الحصول على بوستينتيرفينتيون الرنين المغناطيسي الوظيفي ثاني لمشاهدة إذا تم إنشاؤها التغييرات (تعديل) في إطار إعادة تنظيم القشرية بعد العلاج مجتمعة مع تدكس والنقل المتعدد الوسائط وتحليل ما إذا كانت تلك التغييرات هي مترابطة أو المرتبطة بدرجة ألم التغيير. ولذلك، هذا البروتوكول يسمح للعلماء لتقييم التغييرات إعادة التنظيم الهيكلي في المرضى الذين يعانون من المدعيات أثناء النقل المتعدد الوسائط وأيضا يساعدهم على فهم إذا هذه التغييرات في الرنين المغناطيسي الوظيفي ترتبط بالتغيرات في حزب العمال التقدمي، وبالتالي توفير تفاصيل إضافية عن كيف يؤثر طن متري على نشاط الدماغ الهيكلية والوظيفية لتعديل الألم الوهمية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1-التحضير للموضوع
- قبل المشاركة، يكون المشارك إكمال نموذج موافقة وسلامة التصوير بالرنين المغناطيسي فحص التقييم، هذه الأخيرة التي تقوم بها فني نيورويماجينج في مرفق المسح، لضمان أن المشارك ليس لديه أي موانع معروفة تم مسحها ضوئياً (مثل المعادن في أجسامهم، تاريخ من الخوف من الأماكن المغلقة، أو الحمل).
- تزويد المشارك بتعليمات مفصلة فيما يتعلق بالإجراء التجريبي.
- يكون هذا الموضوع الاستماع إلى صوت مسجل تعليمية التأكد من أنها قادرة على فهم واتبع الإرشادات المتوفرة من خلال إجراء المسح الضوئي.
- القيام بممارسة تشغيل في الماسح ضوئي وهمية تيسيرا التعرف على الإرشادات المهمة داخل بيئة الماسح الضوئي.
ملاحظة: يشبه الماسح الضوئي وهمية بكل وسيلة للماسح الضوئي التصوير بالرنين المغناطيسي الحقيقي الحصول على البيانات، ولكن دون المغناطيس النشطة. - يعطي تعليمات واضحة للمشاركين لتفادي أي تحركات من الجزء المتبقي والوهمية لتجنب أي تقلصات في عضلات الجذع التي يمكن أن تتداخل مع الإشارات الدماغ.
2-التحضير للتجربة
ملاحظة: بروتوكول تجريبي مشابه لما قد وصفت سابقا لأغراض التحقيق يرتبط العصبية المرتبطة بالصور الذهنية لتحريك أطرافه العلوية. هنا، نحن تكييف النهج المتبع إزاء حركة السفلية. على وجه التحديد، المهام السلوكية التي تتكون من الآتي.
- قبل الدخول إلى قاعة الماسح الضوئي، اسأل المشاركين لإزالة ما بدلة وأي أجسام معدنية.
- وقد فني التصوير بالرنين المغناطيسي في التأكد من أن المشاركين قد لا يوجد المعدن في أجسامهم التي يمكن وضعها في خطر.
- النقل المشترك إلى غرفة التصوير بالرنين المغناطيسي في الكراسي المتحركة متوافقة مع التصوير بالرنين المغناطيسي؛ بعد ذلك، أطلب من المشاركين لتحويل أنفسهم إلى الماسح الضوئي التصوير بالرنين المغناطيسي.
- لطن متري، مكان مريح مرآة قطعة واحدة، والمتوافقة مع التصوير بالرنين المغناطيسي، والأفقية (10,000 مم × 255 مم × 3 مم) يدعمه موقف ثلاثي بين الساقين المشارك في حين أنهم يكذبون ضعيف على الماسح الضوئي. استخدام أكياس الرمل من أجل السماح للاستقرار ووضع أفضل للمرأة. إرفاق الوقوف مرآة لذراع قابل لتعديل بحيث يمكن أن توضع وفقا للارتفاع في هذا الموضوع وتحديد المواقع دون الاتصال بأي جزء من الجسم ( الشكل 1).
الشكل 1 : كاميرا فيديو ومرآة مجموعة المكياج. يتم وضع المرأة بين الساقين بزاوية حوالي 45 درجة، تبعاً لمستوى البتر والارتفاع للمشترك. والهدف هو لتغطية الجزء المتبقي وجعله غير مرئي لأنظمة الفيديو. يتم استخدام أكياس الرمل لإبقاء المرأة في الموضع الصحيح. وضع الكاميرا هي أيضا قابلة للتكيف، ويمكن تغييرها بسهولة باستخدام ترايبود أو العرقوب قابلة للتكيف (تغيير زاوية الكاميرا). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
- للملاحظات البصرية، جبل على كاميرا رقمية متوافقة مع التصوير بالرنين المغناطيسي على موقف ترايبود قابل لتعديل القرب من الساق سليمة للمشارك ( الشكل 1).
ملاحظة: يتم سرد الكاميرا المستخدمة في الجدول للمواد وتكاليف حوالي 217 دولاراً. الكاميرا يكتسب الصور في دقة الصورة 1,080 بكسل. منذ وضع الكاميرا نفسها لا تتحمل داخل التصوير بالرنين المغناطيسي، ليست هناك حاجة أكثر تكلفة بالأنظمة المتوافقة مع التصوير بالرنين المغناطيسي. ومرفق قطب الرابع آمنة للتصوير بالرنين المغناطيسي عن طريق خرطوم وحدات gooseneck لتمكين تغييرات المواقع الكاميرا. - إرفاق الكاميرا إلى ترايبود، ويتيح التعديل المناسب من زاوية ومجال الرؤية.
- وتتحمل مكان مرآة ثانية في التصوير بالرنين المغناطيسي اللولب الرأس، مما يسمح المشاركين لعرض الصورة المعروضة على الشاشة مباشرة أثناء الكذب تماما داخل الماسح الضوئي ( الشكل 2).
الشكل 2 : التخطيطي كاميرا فيديو وإسقاط الصورة في بيئة الماسح الضوئي- الإسقاط الفيديو في الوقت الحقيقي لنظام العلاج مرآة يتألف من ثلاثة نظم فرعية. 1) النظام الفرعي الكاميرا وجهاز العرض. ويحال الفيديو إلى جهاز العرض، حيث يمكن مشاهدة هذا الموضوع حركات الساق الساق ومرآة في الوقت الحقيقي. 2) لفائف الرأس مع مرآة المرفقة. المرأة في فائف الرأس يسمح للمشاركين لمشاهدة الشاشة دون تحريك رؤوسهم. المرأة بزاوية 45° في مستوى العين. 3) مرآة وأكياس الرمل. يتم وضع مرآة المتوافقة مع التصوير بالرنين المغناطيسي بعناية بين الساقين والجزء المتبقي في طريقة أنه يغطي الجزء المتبقي ويسمح للحصول على أفضل صورة لإظهارها. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
- إعداد نقل صورة الفيديو في الوقت الحقيقي لإرسالها من خلال نظام الكمبيوتر التي تسيطر عليها ويتحمل المشروع على جهاز يوضع في الجزء الخلفي من الماسح الضوئي (بالقرب من رئيس المشارك).
ملاحظة: لا يوجد أي تأخير وقت إدراكه وفهمه بين الإسقاط واستولت الحركة الفعلية. الحركة الفعلية والتغذية المرتدة البصرية مفصولة بأقل من ثانية التي لا تتدخل في الشعور في الوقت الحقيقي، وكما ذكر المشاركون.
3-المسح وجمع البيانات
- الحصول على بيانات الرنين المغناطيسي الوظيفي مع ماسح ضوئي تي 3 لفائف رأس الصفيف على مراحل-8-قناة باستخدام.
- الحصول على تسلسل التصوير التي تتضمن صورة هيكلية ذات الدقة عالية T1 المرجحة (الشركة المصرية للاتصالات: 3.1 مرض التصلب العصبي المتعدد، TR: 6.8 مرض التصلب العصبي المتعدد، وزاوية الوجه: 9°، وحجم فوكسل الخواص 1 ملم) (فحص تشريحي)، والدم الأكسجين-المستوى--تعتمد على (غامق) الرنين المغناطيسي الوظيفي إشارة القياسات باستخدام بروتوكول تعتمد التدرج مولتيسليسي (سريعة-حقل) تصوير صدى المستوية (EPI) ومعلمات قياسية (الشركة المصرية للاتصالات: 28 مللي، TR: 2 s، وزاوية الوجه: 90°، حجم فوكسل الخواص 3 مم، الموجهة نحو محوريا، وتغطي الكامل للعقل).
ملاحظة: إجراء مسح كامل تستغرق حوالي 30 دقيقة. وهذا يشمل بتفحص (تشريحية) هيكلي أولى 4 دقيقة وأربعة مهمة الشراء (الوظيفية) دائم 6 دقيقة. ويتوقع المريض لكل مهمة (اقتناء الوظيفية)، اضغط على أقدامهم بسرعة 1 برنامج المساعدة التقنية لكل ثانية. - أثناء التفحص، يكون المشارك ارتداء عزل الصوت الرنين المغناطيسي متوافقة مع سماعات الرأس (على سبيل المثال، Westone) طوال الدورة المسح الضوئي لسماع أوامر السمع المحقق.
- بينما هو الكذب المريض في الماسح الضوئي، تشغيل المسار السمعية حيث أن المشارك يسمع سلسلة من الإشارات السمعية لأداء المهمة سلوكية معينة.
- استخدم الأوامر التالية: 1) "المحطة" للحركة المبتورة الساق (راجع الملاحظة بعد الخطوة 3.11)؛ 2) "مرآة" للحركة في الساق سليمة أثناء عرض تسجيل فيديو في الوقت الحقيقي (ومن ثم مراقبة حركة الساق في موقف ساقه المبتورة باستخدام المرأة)؛ 3) "الراحة" الذي توقف عن أي حركة الساق المشارك ويكمن بلا حراك مع عيونهم مغلقة. وبالإضافة إلى ذلك، قد يقول المحقق "ابدأ" و "وضع حد" للدلالة على البداية ونهاية التشغيل التجريبي، على التوالي ( الشكل 3).
الشكل 3 : تصميم المهمة. تصميم المهمة يتكون من ثلاث خطوات. خلال الخطوة الأولى "المحطة"، الموضوع تعليمات لتحريك الساق (الثناء القدم) بمعدل حركة واحدة كل 2 ثانية (10 حركات في 20 s)، مع عيونهم مغلقة. الخطوة الثانية "ميرور"، قد المشارك مواصلة التحرك في الساق (10 حركات في 20 s) بينما تبحث في جهاز الفيديو عرض صورة معكوسة في الوقت الحقيقي على الإنترنت في الساقين. يرشد الخطوة الأخيرة في هذا الموضوع للراحة.
- يكون المشارك القيام حركة بأسفل الساق نونامبوتاتيد مع عيون مغلقة (أي الانحناء أخمصي المتكررة والانحناء الظهرية من القدم بوتيرة من نقرة واحدة تقريبا كل ق 2-3).
- المشارك القيام بحركة الساق نفسها، ولكن الآن يلاحظ المشارك صورة معكوسة لصفحته/صفحتها ساقه نقل مكان الساق المبتورة باستخدام التقاط الفيديو في الوقت الحقيقي لحركة الساق سليمة.
- يكون المشارك تنفيذ شرط باقي، الذي يرسي عليه لا يزال مع لا حركة الساقين.
ملاحظة: كل شرط يستمر لمدة 20 ثانية (أي كتلة تجريبية واحدة = 60 s) لوقت تشغيل طول 6 دقيقة (التكرار الستة من التشغيل التجريبي كل كتلة). - جمع البيانات في جلسة عمل واحدة لكل مشارك.
- الإيعاز إلى المحقق للإحاطة علما بأي تحركات غير المرغوب فيها، وما بين يدير، لإرشاد المشاركين للحفاظ على وتيرة الصحيح والحركات.
- تأكد من أنه، بعد أن يتم تنفيذ الإجراءات، المحقق نقل البيانات إلى محرك أقراص فلاش مشفرة ويخزنها في مكان أمن في المرفق.
ملاحظة: يستخدم كلمة "المحطة" في هذا البروتوكول، يستعاض عن كلمة "سيرا على الأقدام". على الرغم من أن المشاركين فقط جعل القدم الحركات (بسبب القيود من آلة التصوير بالرنين المغناطيسي)، معظمهم من جزء أكبر من الجزء السفلي بتر ويشار إلى مبتوري الساق، لا سيرا على الأقدام.
4-تحليل
- تحليل البيانات نيورويماجينج الوظيفية باستخدام التقنيات القياسية30،41، باستخدام تصميم التحليل الطولي (خط الأساس وبوستريتمينت) وتجهيز تيار في حزمة برامج مكتبة برامج فمريب (FSL)42 ،43.
- لكل عملية مسح الوظيفية، إجراء تصحيح الحركة ثلاثية الأبعاد باستخدام المحاذاة المجلد الأول، عالية تمرير تصفية لإزالة الاتجاهات الخطية الزمنية، وإجراء تصحيح لاقتناء شريحة الوقت وتجانس المكانية (نواة الضبابي، 5.0 ملم بالعرض الكامل في النصف حد أقصى [فوم]).
- وضع علامة على وحدات التخزين مع اقتراح أعلاه 0.9 ملم في أي اتجاه مع تيار تجهيز كشف الخارجة الحركة لخدمة ميدانية محلية ورياضيا "فرك" لهم من التحليل النهائي44.
ملاحظة: إذا عينت أكثر من 25% من وحدات التخزين لإزالة، ينبغي أن تستبعد الحصول على كامل من البيانات الإجمالية.
- وضع علامة على وحدات التخزين مع اقتراح أعلاه 0.9 ملم في أي اتجاه مع تيار تجهيز كشف الخارجة الحركة لخدمة ميدانية محلية ورياضيا "فرك" لهم من التحليل النهائي44.
- كوريجيستير كل من معالجة وظيفية الصور الدقة التشريحية وثم جعلها قياسية تاليراتش الفضاء.
- تناسب نموذج خطي عام (GLM) لدورة وقت فوكسل فيها على غرار كل شرط التجريبية قبل التحوفيه boxcar التي ينبغي أن تكون ممهدة مع دالة الاستجابة الفسيولوجية مزدوجة-غاما.
- استخدام ال تي التشريحية عالية الدقة1-الخرائط حجم التشريحية المرجحة لبناء شبكة سطحية القشرية مضخمة لرؤية تفعيل سولكال، وثم، المشروع موضوع الفردية لكل تباين من الفائدة على هذا الموضوع إعادة بنائها مش.
ملاحظة: ينبغي أن تبين التوقعات قيم هامة من GLM. تعيين العتبة قيمة الدلالة الإحصائية في معيار قياسي ف < 0.001 المصوبة لمقارنات متعددة، باستخدام إجراء تعديل عتبة حجم الكتلة.
- لكل عملية مسح الوظيفية، إجراء تصحيح الحركة ثلاثية الأبعاد باستخدام المحاذاة المجلد الأول، عالية تمرير تصفية لإزالة الاتجاهات الخطية الزمنية، وإجراء تصحيح لاقتناء شريحة الوقت وتجانس المكانية (نواة الضبابي، 5.0 ملم بالعرض الكامل في النصف حد أقصى [فوم]).
- إجراء منطقة تحليل الفائدة (العائد على الاستثمار).
- تحديد العائد على الاستثمار الأولية على نطاق واسع مع فريسورفير في ديسيكان أطلس45 من قشرة حسي حركي الأولية، وثم، صقل لكل موضوع باستخدام التنشيط الوظيفية الخاصة بهذا الموضوع خلال المحطة مقابل بقية الشرط في مسح خط الأساس.
- وتعكس دوروا الابتدائي المكرر على منطقة مثلى لنصف الكرة الغربي المعاكس (أي، عن الابتدائي حسي حركي تمثيل سليمة سفلي).
- استخدام القياسية فريسورفير التشريحية ديسيكان أطلس45 لتعريف القشرة البصرية قفويه (الثنائية) كامل للثانوي العائد على الاستثمار.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
من الممكن توليد الإحساس المرتبطة بالنقل المتعدد الوسائط باستخدام الإسقاط الفيديو في الوقت الحقيقي. وقدم المشاركون تقارير ذاتي أن صورة الفيديو ينظر مثل الحياة والإحساس غامرة.
وعلاوة على ذلك، قوية بأنماط التنشيط القشرية المقترنة طن متري (أي حركة في الساق وعرض صورة مرآة المتوقعة) في بيئة الماسح الضوئي. وفي دراسة تجريبية، سجلت الاستجابات القشرية للنقل المتعدد الوسائط باستخدام الرنين المغناطيسي الوظيفي في أحد المشاركين ببتر أطرافهم السفلية ما يلي الساق اليسرى (أنثى، 56 عاماً، الصدمة البتر من أسفل الساق تحت الركبة) البروتوكول المهمة المذكورة أعلاه. مقارنة حركة الساق مقابل الشرط بقية أسفرت تنشيط قوية داخل تمثيل حسي حركي في الساق كونترالاتيرال (أي، اليسار) نصف الكرة الأرضية. وقد لوحظ عن تفعيل القشرية داخل منطقة الساق حسي حركي (الشكل 4 أ). كما أكدت الشرط مرآة مقابل حالة بقية قوي التنشيط contralateral فضلا عن تمثيل حسي حركي الساق القشرية. بالإضافة إلى ذلك، اعتبر تفعيل القشرية قوية مع القفوية الخلفية (أي، البصرية) المناطق القشرية المرتبطة بعرض الصورة المسقطة من الساق تتحرك.
أنماط التنشيط ووصف تمثل التنشيط في وضع خط الأساس، ففي بداية فترة العلاج. خدمة الردود الأولية لتعريف تفعيل خط الأساس لأغراض تحديد مناطق الاهتمام (رويس)، ومقارنة لاحقة بعد اكتمال البروتوكول طن متري في كل فرد.
الشكل 4 : مثال على التنشيط القشرية استجابة لمرآة العلاج في التصوير بالرنين المغناطيسي الماسح الضوئي- (أ) مقارنة حركة الساق مقابل الشرط بقية أسفرت تنشيط قوية داخل تمثيل حسي حركي في الساق كونترالاتيرال (أي، اليسار) وعن القشرة. كما أكدت الشرط (ب) الشرط مرآة مقابل بقية قوي contralateral وعن تنشيط تمثيل حسي حركي الساق القشرية، فضلا عن القفوية (أي البصرية) تفعيل القشرية المرتبطة بالعرض الصورة المسقطة من الساق تتحرك. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
يصف هذا البروتوكول الرواية، والإجراء ممكناً أن يسمح للمحققين تميز بدقة يرتبط العصبية المرتبطة بالنقل المتعدد الوسائط في الأفراد مع حزب العمال التقدمي.
كما سبق وذكر، والدراسات السابقة وقد حاولت التحقيق يرتبط العصبية المرتبطة مع العلاج طن متري بدمج تقنيات مختلفة مثل تسجيل الفيديو والواقع الافتراضي، والرسوم المتحركة أو المسجلة مسبقاً9،33 ،34. ومع ذلك، اقتصرت هذه النهج من حيث فعالية37،،من3839. في البروتوكول الواردة هنا، ونحن دمج عناصر بسيطة ومتاحة تجارياً، ومنخفضة التكلفة لخلق ضجة كبيرة تنبض بالحياة وغامرة المرتبطة بالنقل المتعدد الوسائط ضمن بيئة التصوير بالرنين المغناطيسي. جميع المعدات المستخدمة هو متوافق بالرنين المغناطيسي (أي مواد نونفيروماجنيتيك) ويمكن تعديلها بسهولة وتعديلها لكل فرد. العناصر الرئيسية التي تتألف من المتبقيتان الرئيسية الثلاث: (1) كاميرا فيديو وجهاز العرض؛ (2) مرآة تعكس تعلق على لفائف الرأس؛ (3) مرآة عاكسة كبيرة ويدعم. ويحال الفيديو إلى جهاز العرض حيث يمكن مشاهدة هذا الموضوع حركات الساق الساق ومرآة في الوقت الحقيقي. التوجه للمرأة في فائف الرأس يسمح المشارك لعرض الشاشة بينما الكذب ضعيف ودون الحركة المفرطة للرأس. يتم ضبط المرأة لطول الساق المبتورة للموضوع باستخدام حامل قابل لضبط بغية تجنب أي اتصال مع فريق الخبراء المشترك. من الحصول على البيانات وتحليلها من وجهة نظر، ويتم تحليل البيانات نيورويماجينج الوظيفية باستخدام التقنيات القياسية (أي منطقة تحليل الفائدة) مع التركيز بوجه خاص على تصميم طولية بعد ما قبل30،41.
بالإضافة إلى الإحساس غامرة بواقع الحياة المقدمة للمشاركين، هو ميزة أخرى لهذا البروتوكول أن النظام يمكن تعديلها لأغراض عرض مختلف أطرافه (العلوي والسفلي)، ويمكن استخدامها لاختبار أية تركيبة من حركة أطرافه.
الإحساس غامرة المقدمة من انتقال الفيديو عامل مهم عندما يتعلق الأمر إلى توليد الأثر العلاجي لجبل استخدام الفيديو في الوقت الحقيقي التي تم التقاطها من كاميرا الفيديو كما عرضت هنا يمكن أن تكون متفوقة على الماضي النهج مثل الصور المحوسبة، والواقع الافتراضي، أو الصور أو المسجلة مسبقاً. ومع ذلك، نحن لا مقارنة هذا الأسلوب مع الوهم البصرية منها. وعلاوة على ذلك، تقييم دراسة سابقة في المشاركين صحية تنشيط الدماغ الوظيفية بعد أداء مهمة مع مربع مرآة تقليدية وصورة المسقطة من واقع الظاهري من الطرف العلوي. في نتائج هذه الدراسة، وجدت دييرس والمتعاونين مع لا اختلافات بين والرسومية أو أصالة المتصورة من الوهم بين الوهم بالواقع المرئي و العلاج مرآة مربع18.
من ناحية أخرى، هذا البروتوكول أيضا له القيود والتحديات المرتبطة بها: نظراً لطبيعة حركة الساق، الحركة التحف (أي، المرتبطة بحركة الرأس المفرطة) قد يعرض للخطر نوعية البيانات. على الرغم من أن المريض مسموح لرؤية صورة حية المتوقعة من أطرافهم الخاصة بهم، يفتقر إلى البروتوكول استبيانا لتقييم بشكل صحيح والرسومية والغمر الذي يشعر المشارك في حين يمر بالمهام. وبالإضافة إلى ذلك، نحن لا مقارنة العمل المنجز في هذا الأسلوب مع الاستراتيجيات الأخرى، مثل المحفزات البصرية فقط لتسجيل حركة الساق دون المريض فعلا أداء الحركة أو إسقاطاً تصوير واقع الافتراضي لأحد أطرافه السفلي تتحرك. وقد تم ذلك وبخاصة لأنه ليس الهدف من هذا البروتوكول، ونظرا لأن هناك دراسات سابقة التي سبق دراستها ومقارنة هذه التدخلات وكشف أي اختلاف في نمط التنشيط، وكذلك لا فرق في وضوح المهمة بين التدخلات، كما هو مذكور أعلاه18. وبالإضافة إلى ذلك، للتغلب على التحديات المتصلة بالاقتراح، استخدمنا الحركة الدولة من الفن الحالي كشف وتصحيح الاستراتيجيات26. لزيادة تحسين نوعية البيانات، استراتيجيات جديدة (مثلاً، توضع القيود المادية حول الوركين في هذا الموضوع لمساعدتك في عزل حركة الساق) يجري حاليا. وأخيراً، فيما يتعلق بالتعديل واستكشاف الأخطاء وإصلاحها، ونحن في البداية كان موقف كاميرا ثابتة لا تسمح لنا بالحصول على وعلى نحو كاف التقاط انعكاس أطرافهم السفلي للمريض في المرأة؛ ومع ذلك، الاستعانة حامل قابل لضبط، كنا قادرين على الحصول على نقل الصورة الأكثر دقة ودقيقة. بالإضافة إلى ذلك، كان موقف مرآة خلال الخطوات الأولى لوضع البروتوكول، هشة وسقطت بسهولة مع أي حركة خفيفة. تم التغلب على هذا عندما أضيفت أكياس الرمل لإعطاء الاستقرار للمونتاج مرآة.
وأخيراً، نظراً لسهولة تنفيذ الإعداد التجريبية، قد يسمح هذا النهج تقييم آثار طن متري ليس فقط في أطرافهم بترت أطرافهم ولكن أيضا في الظروف الأخرى التي تستخدم هذا النهج في المعاملة، مثل إصابة المخ والحبل الشوكي.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
Acknowledgments
وقد دعمت هذه الدراسة بمنحه RO1 المعاهد الوطنية للصحة (1R01HD082302).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Scanner | Phillips | NA | 3 Tesla Philips Acheiva MRI scanner |
| Camera | Logitech | NA | HD Pro Webcam C910 |
| Monitor | Cambridge Research Systems | NA | 3D BOLD screen for MRI |
| Mirror | TAP Plastics | 99999 | Mirrored Acrylic Sheets (CuttoSize) Clear 1/8 (.118)" Thick, 10" Wide, 40" Long |
| Mirror stand | NA | Mirror stand was built by the co-investigators from a rectangular piece of wood | |
| Headphones | Westone Sensimetrics | PN 79245 | Replacement comply foam tips for universal-fit earphones. Canal size: Standard 6 pieces/ 3 pair MR compatible in ear headphones |
| MRI Scanner | Phillips | 3.0 T Philips Achieva System |
References
- Louis, E. D., York, G. K. Weir Mitchell’s observations on sensory localization and their influence on Jacksonian neurology. Neurology. 66 (8), 1241-1244 (2006).
- Weinstein, S. M. Phantom Limb Pain and Related Disorders. Neurologic Clinics. 16 (4), 919-935 (1998).
- Rudy, T. E., Lieber, S. J., Boston, J. R., Gourley, L. M., Baysal, E. Psychosocial Predictors of Physical Performance in Disabled Individuals With Chronic Pain. The Clinical Journal of Pain. 19 (1), 18-30 (2003).
- Whyte, A. S., Carroll, L. J. A preliminary examination of the relationship between employment, pain and disability in an amputee population. Disability and Rehabilitation. 24 (9), 462-470 (2002).
- Flor, H., Diers, M., Andoh, J. The neural basis of phantom limb pain. Trends in Cognitive Sciences. 17 (7), 307-308 (2013).
- Flor, H., Nikolajsen, L., Staehelin Jensen, T. Phantom limb pain: a case of maladaptive CNS plasticity? Nature Reviews. Neuroscience. 7 (11), 873-881 (2006).
- Lotze, M., Flor, H., Grodd, W., Larbig, W., Birbaumer, N. Phantom movements and pain. An fMRI study in upper limb amputees. Brain: A Journal of Neurology. 124 (Pt 11), 2268-2277 (2001).
- Foell, J., Bekrater-Bodmann, R., Diers, M., Flor, H. Mirror therapy for phantom limb pain: Brain changes and the role of body representation. European Journal of Pain (United Kingdom). 18 (5), 729-739 (2014).
- Subedi, B., Grossberg, G. T. Phantom limb pain: Mechanisms and treatment approaches. Pain Research and Treatment. 2011, (2011).
- Elbert, T., et al. Extensive reorganization of the somatosensory cortex in adult humans after nervous system injury. NeuroReport. 5 (18), 2593-2597 (1994).
- Diers, M., Christmann, C., Koeppe, C., Ruf, M., Flor, H. Mirrored, imagined and executed movements differentially activate sensorimotor cortex in amputees with and without phantom limb. Pain. 149 (2), 296-304 (2010).
- Chan, B. L., et al. Mirror therapy for phantom limb pain. The New England Journal of Medicine. 357 (21), 2206-2207 (2007).
- Flor, H., Knost, B., Birbaumer, N. Processing of pain- and body-related verbal material in chronic pain patients: central and peripheral correlates. Pain. 73 (3), 413-421 (1997).
- Flor, H., Braun, C., Elbert, T., Birbaumer, N. Extensive reorganization of primary somatosensory cortex in chronic back pain patients. Neuroscience Letters. 224 (1), 5-8 (1997).
- Bolognini, N., Russo, C., Vallar, G.
- Senna, I., Russo, C., Parise, C. V., Ferrario, I., Bolognini, N. Altered visual feedback modulates cortical excitability in a mirror-box-like paradigm. Experimental Brain Research. 233 (6), 1921-1929 (2015).
- Ambron, E., Miller, A., Kuchenbecker, K. J., Buxbaum, L. J., Coslett, H. B. Immersive low-cost virtual reality treatment for phantom limb pain: Evidence from two cases. Frontiers in Neurology. , (2018).
- Diers, M., et al. Illusion-related brain activations: A new virtual reality mirror box system for use during functional magnetic resonance imaging. Brain Research. 1594, 173-182 (2015).
- Makin, T. R., et al. Phantom pain is associated with preserved structure and function in the former hand area. Nature Communications. 4, 1570 (2013).
- Darnall, B. D., Li, H. Home-based self-delivered mirror therapy for phantom pain: A pilot study. Journal of Rehabilitation Medicine. 44 (3), 254-260 (2012).
- Rothgangel, A. S., Braun, S. M., Beurskens, A. J., Seitz, R. J., Wade, D. T. The clinical aspects of mirror therapy in rehabilitation: a systematic review of the literature. International Journal of Rehabilitation Research. 34 (1), 1-13 (2011).
- Griffin, S. C., et al. Trajectory of phantom limb pain relief using mirror therapy: Retrospective analysis of two studies. Scandinavian Journal of Pain. 15, 98 (2017).
- Tsao, J. W., Finn, S. B., Miller, M. E. Reversal of phantom pain and hand-to-face remapping after brachial plexus avulsion. Annals of Clinical and Translational Neurology. 3 (6), 463-464 (2016).
- Tung, M. L., et al. Observation of limb movements reduces phantom limb pain in bilateral amputees. Annals of Clinical and Translational Neurology. 1 (9), 633-638 (2014).
- Datta, R., Dhar, M. Mirror therapy: An adjunct to conventional pharmacotherapy in phantom limb pain. Journal of Anaesthesiology, Clinical Pharmacology. 31 (4), 575-578 (2015).
- Kim, S. Y., Kim, Y. Y. Mirror therapy for phantom limb pain. The Korean Journal of Pain. 25 (4), 272-274 (2012).
- Halligan, P. W., Zeman, A., Berger, A. Phantoms in the brain. Question the assumption that the adult brain is “hard wired“. BMJ (Clinical Research ed.). 319 (7210), 587-588 (1999).
- Flor, H., et al. Phantom-limb pain as a perceptual correlate of cortical reorganization following arm amputation. Nature. 375 (6531), 482-484 (1995).
- Genius, J., et al. Mirror Therapy:Practical Protocol for Stroke Rehabilitation. Pain Practice. 16 (4), 422-434 (2013).
- Forman, S. D., et al. Improved assessment of significant activation in functional magnetic resonance imaging (fMRI): use of a cluster-size threshold. Magnetic Resonance in Medicine. 33 (5), 636-647 (1995).
- Pinto, C. B., et al. Optimizing Rehabilitation for Phantom Limb Pain Using Mirror Therapy and Transcranial Direct Current Stimulation: A Randomized, Double-Blind Clinical Trial Study Protocol. JMIR Research Protocols. 5 (3), e138 (2016).
- Goense, J., Bohraus, Y., Logothetis, N. K. fMRI at High Spatial Resolution: Implications for BOLD-Models. Frontiers in Computational Neuroscience. 10, 66 (2016).
- Khor, W. S., et al. Augmented and virtual reality in surgery—the digital surgical environment: applications, limitations and legal pitfalls. Annals of Translational Medicine. 4 (23), 454 (2016).
- Nosek, M. A., Robinson-Whelen, S., Hughes, R. B., Nosek, T. M. An Internet-based virtual reality intervention for enhancing self-esteem in women with disabilities: Results of a feasibility study. Rehabilitation Psychology. 61 (4), 358-370 (2016).
- Henry, J. Virtual Reality in 2016: Its Power and Limitations. Medium. , (2016).
- Renner, R. S., Velichkovsky, B. M., Helmert, J. R. The perception of egocentric distances in virtual environments - A review. ACM Computing Surveys. 46 (2), 1-40 (2013).
- Huang, M. P., Alessi, N. E. Current limitations into the application of virtual reality to mental health research. Studies in Health Technology and Informatics. , (1998).
- Ballester, B. R., et al. Domiciliary VR-Based Therapy for Functional Recovery and Cortical Reorganization: Randomized Controlled Trial in Participants at the Chronic Stage Post Stroke. JMIR Serious Games. 5 (3), e15-e15 (2017).
- Bower, K. J., et al. Clinical feasibility of interactive motion-controlled games for stroke rehabilitation. Journal of Neuroengineering and Rehabilitation. 12, 63 (2015).
- Reed, S. K. Structural descriptions and the limitations of visual images. Memory & Cognition. 2 (2), 329-336 (1974).
- Boynton, G. M., Engel, S. A., Glover, G. H., Heeger, D. J. Linear Systems Analysis of Functional Magnetic Resonance Imaging in Human V1. The Journal of Neuroscience. 16 (13), 4207-4221 (1996).
- Jenkinson, M., Beckmann, C. F., Behrens, T. E. J., Woolrich, M. W., Smith, S. M.
- Smith, S. M., et al. Advances in functional and structural MR image analysis and implementation as FSL. NeuroImage. 23 (Supple), S208-S219 (2004).
- Siegel, J. S., et al. Statistical Improvements in Functional Magnetic Resonance Imaging Analyses Produced by Censoring High-Motion Data Points. Human Brain Mapping. 35 (5), 1981-1996 (2014).
- Desikan, R. S., et al. An automated labeling system for subdividing the human cerebral cortex on MRI scans into gyral based regions of interest. NeuroImage. 31 (3), 968-980 (2006).
