Summary
वैश्विक बाहु जाल चोट के साथ रोगियों में बायोनिक पुनर्निर्माण के बाद इष्टतम कार्यात्मक परिणाम एक संरचित पुनर्वास प्रोटोकॉल पर निर्भर करते हैं। सतह इलेक्ट्रोमायोग्राफिक निर्देशित प्रशिक्षण आयाम, जुदाई और EMG संकेतों की स्थिरता में सुधार हो सकता है, जो - एक functionless हाथ के वैकल्पिक विच्छेदन के बाद - नियंत्रण और एक कृत्रिम हाथ ड्राइव.
Abstract
वैश्विक बाहु जाल चोट और जैविक उपचार विकल्प की कमी के साथ रोगियों में, bionic पुनर्निर्माण, functionless हाथ के वैकल्पिक विच्छेदन और एक कृत्रिम अंग के साथ इसके प्रतिस्थापन सहित, हाल ही में वर्णित किया गया है. इष्टतम कृत्रिम समारोह एक संरचित पुनर्वास प्रोटोकॉल पर निर्भर करता है, के रूप में एक रोगी के हाथ में अवशिष्ट मांसपेशी गतिविधि बाद में कृत्रिम समारोह में अनुवाद किया है. स्ट्रोक के बाद पुनर्वास के दौरान सतह इलेक्ट्रोमायोग्राफिक (एसईएमजी) बायोफीडबैक का उपयोग किया गया है, लेकिन अभी तक जटिल परिधीय तंत्रिका चोटों वाले रोगियों में उपयोग नहीं किया गया है। यहाँ, हम हमारे पुनर्वास प्रोटोकॉल जैविक पुनर्निर्माण के लिए उपयुक्त वैश्विक बाहु जाल चोटों के साथ रोगियों में लागू प्रस्तुत, SEMG संकेतों की पहचान से अंतिम कृत्रिम प्रशिक्षण के लिए शुरू. इस संरचित पुनर्वास कार्यक्रम मोटर relearning की सुविधा है, जो जटिल तंत्रिका जड़ avulsion चोटों के बाद एक संज्ञानात्मक दुर्बल प्रक्रिया हो सकती है, aberant फिर से innervation और अतिरिक्त शारीरिक पुनर्निर्माण (के रूप में तंत्रिका हस्तांतरण के साथ मामला है सर्जरी)। नए मोटर पैटर्न की स्थापना में SEMG biofeedback एड्स का उपयोग कर पुनर्वास प्रोटोकॉल के रूप में रोगियों को लक्ष्य की मांसपेशियों की अग्रिम फिर से innervation प्रक्रिया के बारे में पता किया जा रहा है. इसके अतिरिक्त, बेहोश संकेतों को भी प्रशिक्षित किया जा सकता है और sEMG biofeedback का उपयोग कर सुधार, एक नैदानिक "उपयोगहीन" मांसपेशियों प्रतिपादन (ब्रिटिश चिकित्सा अनुसंधान परिषद पर मांसपेशियों की ताकत M1 को प्रदर्शित [BMRC] पैमाने) निपुण कृत्रिम हाथ नियंत्रण के लिए पात्र. इसके अलावा, सफल बायोनिक पुनर्निर्माण के बाद कार्यात्मक परिणाम स्कोर इस लेख में प्रस्तुत कर रहे हैं.
Introduction
रीढ़ की हड्डी से तंत्रिका जड़ों की दर्दनाक avulsion सहित वैश्विक बाहु जाल चोटों मनुष्य में सबसे गंभीर तंत्रिका चोटों में से एक का प्रतिनिधित्व करते हैं और आम तौर पर युवा को प्रभावित, अन्यथा जीवन के प्रधानमंत्री में स्वस्थ रोगियों1,2 . तंत्रिका जड़ों की संख्या के आधार पर avulsed, पूरा ऊपरी अंग पक्षाघात के बाद से मस्तिष्क से हाथ और हाथ को nerval कनेक्शन बाधित है पीछा कर सकते हैं. परंपरागत रूप से, तंत्रिका जड़ों के avulsion गरीबपरिणामों केसाथ जुड़ा हुआ है 3 . पिछले दशकों के भीतर microsurgical तंत्रिका तकनीकों जमीन पाने के साथ, शल्य चिकित्सा परिणाम में सुधार किया गया है और कंधे और कोहनी में उपयोगी मोटर समारोह आमतौर पर बहाल कर रहे हैं4,5. हाथ में आंतरिक पेशी, जो सबसे distally झूठ, आम तौर पर फैटी अध: पतन से गुजरना जिसके परिणामस्वरूप regenerating axonsयह6 तक पहुँच सकते हैं से पहले अपरिवर्तनीय शोष में जिसके परिणामस्वरूप. ऐसे मामलों के लिए बायोनिक पुनर्निर्माण, जिसमें कार्यहीन "प्लेक्सस" हाथ का वैकल्पिक विच्छेदन और एक मेक्ट्रोनिक हाथ के साथ इसके प्रतिस्थापन शामिल हैं, का वर्णन7,8किया गया है। एक रोगी के माथे में अवशिष्ट मांसपेशी गतिविधि, जो नैदानिक रूप से नगण्य हो सकती है (आइसोमेट्रिक संकुचन, ब्रिटिश चिकित्सा अनुसंधान परिषद [बीएमआरसी] पैमाने पर एम 1), ट्रांसटेनेस इलेक्ट्रोड से उठाया जाता है जो इलेक्ट्रोमायोग्राफिक गतिविधि को संवेदन करता है, जो है तो एक कृत्रिम हाथ9के विभिन्न आंदोलनों में अनुवाद किया .
पर्याप्त सतह इलेक्ट्रोमायोग्राफिक (एसईएमजी) संकेत प्रारंभिक परामर्श पर मौजूद हो सकते हैं। कुछ मामलों में, तथापि, अतिरिक्त संकेतों चयनात्मक तंत्रिका और मांसपेशियों के हस्तांतरण7प्रदर्शन स्थापित करने की आवश्यकता है. या तो मामले में, एक संरचित पुनर्वास प्रोटोकॉल प्रक्रिया के अंत में SEMG संकेत स्थिरता और बाद में इष्टतम कृत्रिम समारोह सुनिश्चित करने की जरूरत है. तंत्रिका जड़ avulsion और aberant फिर से innervation के बाद के रूप में अच्छी तरह से तंत्रिका हस्तांतरण सर्जरी के बाद एक प्रमुख चुनौती लक्ष्य मांसपेशियों पर स्वैच्छिक नियंत्रण की अनुमति देने के लिए नई मोटर पैटर्न की स्थापना है. स्ट्रोक10के पुनर्वास में व्यापक रूप से इस्तेमाल किया गया है . इस विधि मांसपेशियों गतिविधि है कि अन्यथा मांसपेशियों की कमजोरी और / यह इस प्रकार रोगियों को अपनी कमजोर मांसपेशियों को प्रशिक्षित करने के लिए प्रोत्साहित करती है, जबकि मोटरकार्यों 11के सही निष्पादन पर सटीक प्रतिक्रिया प्रदान करते हैं।
हाल ही में एक प्रकाशन में हमने पहली बार दिखाया है कि जटिल परिधीय तंत्रिकाज्वरोंके पुनर्वास में भी सीएमजी बायोफीडबैक का उपयोग किया जा सकता है . हमें विश्वास है कि SEMG biofeedback तंत्रिका हस्तांतरण सर्जरी के बाद आगे बढ़ फिर से innervation प्रक्रिया के बारे में एक रोगी को जागरूक करने के लिए एक अत्यंत उपयोगी तरीका है. इसके अलावा, बेहोश मांसपेशियों की गतिविधि, जो पूर्व में रोगी के लिए कोई फायदा नहीं था, प्रशिक्षित किया जा सकता है और बाद में कृत्रिम नियंत्रण के लिए मजबूत SEMG biofeedback का उपयोग कर, जो अन्यथा किसी का ध्यान नहीं मांसपेशी गतिविधि के ठोस दृश्य की अनुमति देता है दोनों चिकित्सक और रोगी के लिए . इसलिए प्रशिक्षण की प्रगति को अच्छी तरह से समझा जा सकता है और प्रलेखित किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, मांसपेशियों की गतिविधि पर प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया का उपयोग चिकित्सक जुड़े संकेत आयाम और स्थिरता के साथ विभिन्न मोटर आदेशों सहसंबंधित करने के लिए अनुमति देता है, सबसे अच्छा मोटर रणनीतियों की स्थापना भविष्य में मजबूत कृत्रिम नियंत्रण की अनुमति देने के लिए. संक्षेप में, इस विधि का लक्ष्य एक रोगी की समझ, जागरूकता और उसके SEMG संकेतों के नियंत्रण में वृद्धि करके पुनर्वास प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाना है, जो बाद में एक कृत्रिम हाथ ड्राइव करेगा।
Protocol
इस पुनर्वास प्रोटोकॉल के नैदानिक कार्यान्वयन वियना के चिकित्सा विश्वविद्यालय की नैतिकता समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था (नैतिक वोट संख्या: 1009/2014), ऑस्ट्रिया और हेलसिंकी की घोषणा द्वारा निर्धारित मानकों के अनुसार किया. सभी रोगियों को इस अध्ययन में भाग लेने के लिए लिखित सूचित सहमति प्रदान की.
नोट: Aszmann एट अल द्वारा पिछले प्रकाशनोंअल और Hruby एट अल8,13 महान विस्तार में बायोनिक पुनर्निर्माण के बारे में अवधारणा, उपचार एल्गोरिथ्म, और मनोसामाजिक आवश्यकताएँ का वर्णन उपलब्ध हैं. माल की तालिका प्रस्तावित पुनर्वास प्रोटोकॉल में प्रयुक्त सभी सामग्रियों और उपकरणों का संदर्भ देती है।
1. प्रारंभिक परामर्श पर रोगी मूल्यांकन
- रोगी मूल्यांकन, पुनर्वास और प्रशिक्षण के सभी चरणों के लिए, एक कार्यालय या परीक्षा कक्ष, जहां रोगी गड़बड़ी के बिना एक शांत वातावरण में अकेला है लगता है। रोगी की जांच करने के लिए और SEMG biofeedback प्रणाली स्थापित करने के लिए पर्याप्त जगह है सुनिश्चित करें.
- चोट तंत्र और पहली देखभाल सहित रोगी से एक विस्तृत मामले के इतिहास प्राप्त, पिछले तंत्रिका मरम्मत सर्जरी पर रिपोर्ट, और दिन के लिए दिन के जीवन में व्यक्तिपरक विकलांगता.
- असफल जैविक उपचार विकल्प के साथ बायोनिक पुनर्निर्माण के लिए केवल रोगियों पर विचार करें (यानी, तंत्रिका मरम्मत, तंत्रिका स्थानान्तरण, माध्यमिक पुनर्निर्माण व्यर्थ ऊपरी अंग समारोह में जिसके परिणामस्वरूप). केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के लिए एक साथ नुकसान के साथ रोगियों को बाहर, प्रभावित अंग के अस्थिर भंग, अनुपचारित और / या लचीला मानसिक स्वास्थ्य समस्याओं, नशीली दवाओं की लत, अनुपालन और एक लंबे समय से स्थायी पुनर्वास का पालन करने के लिए प्रतिबद्धता की कमी प्रोग्राम.
- वर्तमान ऊपरी अंग समारोह पर ध्यान केंद्रित एक विस्तृत नैदानिक परीक्षा प्रदर्शन करते हैं। बीएमआरसी ग्रेडिंग स्केल का उपयोग करके प्रभावित हाथ और हाथ में सभी प्रमुख मांसपेशियों के कार्य का चिकित्सकीय आकलन करें।
- पुनर्निर्माण सर्जन, ऑर्थोपेडिक सर्जन, भौतिक चिकित्सक, मनोवैज्ञानिक और फिजियोथेरेपिस्ट शामिल एक बहु-विषयक टीम में आकलन करें कि क्या जैविक उपचार विकल्प संभव हैं। रोगी को समझाएँ कि एक मायोइलेक्ट्रिक कृत्रिम अंग की कार्यक्षमता किसी भी तरह से जैविक हाथ के साथ तुलना नहीं कर सकती है।
- रोगी से उसकी रूपांकनों और बायोनिक पुनर्निर्माण पर दृष्टिकोण के बारे में पूछें (एक मनोवैज्ञानिक के साथ संरचित साक्षात्कार सहित पिछले प्रकाशन13 देखें कि क्या एक रोगी मनोसामाजिक रूप से बायोनिक की प्रक्रिया के माध्यम से जाने के लिए फिट है पुनर्निर्माण)।
- आकलन करें कि क्या टिनेल संकेत प्रमुख परिधीय नसों के तंत्रिका अक्ष के साथ प्राप्त किया जा सकता है जो तंत्रिका स्थानांतरण सर्जरी के लिए उपयुक्त व्यवहार्य एक्सॉन की उपस्थिति का संकेत देता है।
- रोगी मूल्यांकन के अलावा, यह भी अस्पष्ट पूरी प्रक्रिया है, जो पता लगाने योग्य EMG संकेतों की उपलब्धता पर निर्भर करता है की एक संभव समय रेखा रूपरेखा. यदि अन्य हस्तक्षेप, जैसे मनोवैज्ञानिक समर्थन, मुद्रा प्रशिक्षण, और/या शेष मांसपेशियों को मजबूत बनाने का संकेत दिया जाता है, तो उन्हें जितनी जल्दी हो सके शुरू करें।
2. SEMG संकेतों की पहचान
- एक शांत कमरे में एक मेज पर sEMG biofeedback के लिए एक प्रणाली की स्थापना की. यह एक स्टैंड-अलोन डिवाइस, या एक कंप्यूटर से कनेक्ट किया जा सकता है। यदि किसी कंप्यूटर का उपयोग किया जाता है, तो EMG डिवाइस को सभी केबल में प्लग इन करके कंप्यूटर से कनेक्ट करें और कंप्यूटर पर उपयुक्त सॉफ़्टवेयर प्रारंभ करें.
- प्रतिबाधा को कम करने के लिए, ध्यान से संबंधित शरीर के अंग हजामत बनाने और /
- शीघ्र ही रोगी को EMG डिवाइस और संबद्ध कंप्यूटर सॉफ्टवेयर की कार्यक्षमता की व्याख्या.
- रोगी को कंप्यूटर स्क्रीन के सामने रखें।
- रोगी को हाथ आंदोलनों के बारे में सोचने के लिए कहें और साथ ही एक विशिष्ट कार्रवाई करने के लिए इरादा मांसपेशियों को अनुबंध करने का प्रयास करें (जैसे कलाई का विस्तार करना, मुट्ठी बनाना, अंगूठे को लचीला करना, आदि), भले ही इससे उसके कार्यहीन की वास्तविक गति नहीं होगी हाथ. मांसपेशियों में संकुचन के लिए अपने माथे को पालपेट करें।
- सटीक त्वचा की स्थिति पर एक SEMG इलेक्ट्रोड रखें, जहां मांसपेशियों में संकुचन उंगली के साथ palpated किया जा सकता है, उदा, पृष्ठीय एक्स्टेंसर डिब्बे पर 5 सेमी कोहनी संयुक्त करने के लिए distal जब रोगी को पूछ उसकी कलाई और उंगलियों का विस्तार करने के बारे में सोच.
नोट: जबकि SEMG गतिविधि गीला और शुष्क इलेक्ट्रोड के साथ पता लगाया जा सकता है, सूखी इलेक्ट्रोड परीक्षण के लिए तैयार कर रहे हैं के रूप में इन आसानी से त्वचा पर ले जाया जा सकता इष्टतम पदों के लिए जाँच करने के लिए. - मांसपेशियों के संकुचन को प्राप्त करने के लिए पहले इस्तेमाल की गई मोटर कमांड को दोहराएं (यानी, कलाई और उंगलियों का विस्तार)।
- कंप्यूटर स्क्रीन पर EMG संकेत का निरीक्षण करें और देखें कि आयाम लगातार बढ़ जाती है जब रोगी एक विशिष्ट कार्रवाई करने के लिए इरादा मांसपेशियों अनुबंध करने का प्रयास करता है (यानी, कलाई और उंगलियों का विस्तार).
- यदि आयाम पर्याप्त उच्च नहीं है (कम से कम 2 से कम 2 -3 बार पृष्ठभूमि शोर12) या संकेत असंगत है, एक ही इलेक्ट्रोड स्थिति के साथ अन्य मोटर आदेशों का प्रयास करें और देखो अगर उच्च आयाम प्राप्त किया जा सकता है.
- एक अलग मांसपेशी या मांसपेशी समूह के लिए प्रक्रिया दोहराएँ. उदाहरण के लिए, एसईएमजी इलेक्ट्रोड को अग्र के वॉलर पहलू पर ले जाएं, इसे प्रोनेटर टेरेस मांसपेशी पर रखें, और रोगी को अपने माथे को प्रोनेट करने का प्रयास करने के लिए कहें। कंप्यूटर स्क्रीन पर संकेत का निरीक्षण करें और देखें कि जब रोगी इस आंदोलन के बारे में सोचता है तो आयाम बार-बार बढ़ता है या नहीं।
नोट: कुछ रोगियों में, कोई मांसपेशी गतिविधि स्पष्ट है. यहाँ, तीन या अधिक SEMG इलेक्ट्रोड वॉलर पर रखा जाना चाहिए, पृष्ठीय और अरीय पहलू बांह और विभिन्न मोटर आदेशों का प्रयास किया जाना चाहिए, बारीकी से आयाम परिवर्तन के लिए सभी संकेतों को देख भी इलेक्ट्रोड स्थिति में थोड़ी सी भी परिवर्तन के साथ ( चित्र 1देखें .
चित्रा 1: एक कंप्यूटर स्क्रीन पर EMG संकेतों का स्क्रीनशॉट.
EMG गतिविधि की पहचान करने के लिए, दो या दो से अधिक इलेक्ट्रोड एक रोगी के माथे पर रखा जा सकता है उसे पूछ / इस विशिष्ट मामले में, forearm के वॉलर पहलू पर इलेक्ट्रोड EMG गतिविधि होश के रूप में पहले द्वारा परिलक्षित, लाल लहर कंप्यूटर स्क्रीन पर प्रदर्शित, जब रोगी को अपने हाथ को बंद करने का प्रयास करता है. इस रोगी में सिग्नल जुदाई संतोषजनक है, क्योंकि नीले सिग्नल, जो बांह के पृष्ठीय पहलू पर रखे गए दूसरे इलेक्ट्रोड से मेल खाती है, दहलीज तक नहीं पहुंचती है। जब रोगी हाथ खोलने के बारे में सोचता है, तो नीले सिग्नल का आयाम दहलीज से अधिक होता है, जबकि लाल सिग्नल लगभग निष्क्रिय रहता है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
- इसके अलावा मोटर आज्ञाओं और इलेक्ट्रोड पदों है कि aberant फिर से innervation और तंत्रिका स्थानान्तरण में के रूप में अतिरिक्त शारीरिक पुनर्निर्माण के रूप में "सामान्य" शरीर रचना विज्ञान से अलग करने की कोशिश आंशिक रूप से denervated मांसपेशियों के लिए तंत्रिका इनपुट बदल दिया है.
- यदि बांह में कोई मांसपेशी गतिविधि नहीं पाई जाती है, तो ऊपरी हाथ और कंधे की कमर पर प्रक्रिया को दोहराएं।
नोट: कुछ रोगियों में, कोई SEMG संकेत पाए जाते हैं. इन में, तंत्रिका और मांसपेशियों के स्थानान्तरण के लिए नए EMG संकेत साइटों की स्थापना के लिए प्रदर्शन किया जाना चाहिए (विस्तृत शल्य अवधारणा कहीं और पाया जा सकता है7),6 के लिए संकेत प्रशिक्षण में देरी 9 महीने. दक्ष कृत्रिम हाथ नियंत्रण के लिए कम से कम दो पृथक ईएमजी संकेतों की आवश्यकता है।
3. SEMG निर्देशित संकेत प्रशिक्षण
नोट: SEMG निर्देशित संकेत प्रशिक्षण के लिए प्रशिक्षण सत्र 30 मिनट से अधिक नहीं होना चाहिए क्योंकि यह मांसपेशियों की थकान की ओर जाता है, जो सफल मोटर सीखने में बाधा डाल रहा है। वर्णित कदम विश्वसनीय कृत्रिम नियंत्रण के लिए बाद में की जरूरत के रूप में अच्छा neuromuscular समन्वय सुनिश्चित करने के लिए समय की एक विस्तारित अवधि में दोहराया जा करने की जरूरत है.
- जैसे ही दो या दो से अधिक ईएमजी संकेतों की पहचान की गई है, रोगी को उन्हें बारी-बारी से सक्रिय करने के लिए प्रोत्साहित करें (चित्र 2एदेखें)। मज़बूती से एक कृत्रिम अंग ड्राइव करने के लिए, स्वतंत्र EMG संकेतों के हस्तक्षेप के बिना नियंत्रित करने की जरूरत है.
- प्रशिक्षण के दौरान सभी संकेतों के लिए एक समान आयाम सीमा को प्राप्त करने के लिए स्वतंत्र रूप से प्रत्येक संकेत के वोल्टेज लाभ को समायोजित करें, जो रोगी के लिए सिग्नल जुदाई और समझ को आसान बना देगा।
- दोहराएँ और रोगी को समझाने के लिए एक कृत्रिम हाथ के यांत्रिकी: मामूली मांसपेशियों में संकुचन अंततः बेहतर संकेत जुदाई के लिए नेतृत्व करेंगे और मांसपेशियों की ताकत पर पसंद किया जाना चाहिए, यानी, एक संकेत आयाम.
चित्र 2: SEMG-जैवनिक हाथ पुनर्निर्माण के साथ रोगियों के लिए पुनर्वास निर्देशित.
(ए) मांसपेशियों की गतिविधि के प्रत्यक्ष दृश्य के साथ, विभिन्न मोटर आदेशों की तुलना की जा सकती है एक विशिष्ट लक्ष्य मांसपेशियों और विभिन्न संकेत पदों पर उच्चतम EMG आयाम की पहचान करने का प्रयास किया जा सकता है. (बी) एक टेबल टॉप कृत्रिम अंग का उपयोग करके, रोगी के हाथ में ईएमजी गतिविधि का सीधे कृत्रिम कार्य में अनुवाद किया जाता है। (ग)संकर कृत्रिम हाथ की फिटिंग रोगी को भविष्य कृत्रिम हाथ के उपयोग की कल्पना और समझने की अनुमति देती है। (डी)कृत्रिम पुनर्निर्माण के बाद, ईएमजी संकेतों को या तो एसईजी बायोफीडबैक के साथ या कृत्रिम हाथ के साथ प्रशिक्षित और अनुकूलित किया जा सकता है। यह आंकड़ा Sturma एट अल से संशोधित किया गया है12 और तंत्रिका विज्ञान में फ्रंटियर्स से अनुमति के साथ पुनरुत्पादित. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
- कंप्यूटर स्क्रीन पर ईएमजी संकेतों का प्रेक्षण करें और रोगी को अवगत कराएं कि क्या किसी विशिष्ट गति का प्रयास करते समय दो संकेत सह-सक्रिय होते हैं। रोगी को समझाएँ कि एक विशिष्ट क्रिया के प्रयास के दौरान दो संकेतों को सह-सक्रिय नहीं किया जाना चाहिए, क्योंकि प्रत्येक EMG संकेत एक विशिष्ट कृत्रिम कार्रवाई से जुड़ा हुआ है। सह सक्रिय संकेतों इसलिए रोगी द्वारा वांछित कार्रवाई में परिणाम नहीं होगा.
- रोगी को अलग (थोड़ा) आंदोलनों की कोशिश करने और निरीक्षण करने के लिए निर्देश दें कि सिग्नल जुदाई के संबंध में कौन से सटीक आंदोलन पैटर्न सबसे अच्छे हैं। इन आंदोलनों को प्रशिक्षित करने के लिए रोगी को प्रोत्साहित करें।
- रोगी को पता है कि सही संकेत जुदाई प्रशिक्षण की शुरुआत में संभावना नहीं है, लेकिन repetitions की एक उच्च संख्या के साथ सुधार होगा.
चेतावनी: मांसपेशियों की ताकत जटिल तंत्रिका चोटों और बेहोश myoactivity के साथ रोगियों में तेजी से कम हो सकती है के रूप में छूट के चरणों की अनुमति दें. - बेहतर संकेत स्थिरता के साथ, आगे मांसपेशियों और उसके संकेत को मजबूत करने के लिए एक उच्च संकेत आयाम उत्पन्न करने के लिए रोगी को निर्देश.
- संगत EMG संकेत जुदाई और ठोस नियंत्रण के साथ, एक मेज शीर्ष कृत्रिम अंग इसी EMG सॉफ्टवेयर से जुड़े स्थापित करें और रोगी के माथे पर रखा इलेक्ट्रोड / यह ईएमजी गतिविधि को यांत्रिक कृत्रिम फलन में सीधे अनुवाद करेगा (चित्र 2ठ और चित्र 3देखें)।
चित्रा 3: एक मेज शीर्ष कृत्रिम अंग और एक कंप्यूटर स्क्रीन पर अपने दो संकेतों के स्क्रीनशॉट के सामने रोगी.
रोगी के माथे पर, दो इलेक्ट्रोड भावना EMG गतिविधि. इन दो संकेतों को कंप्यूटर स्क्रीन (लाल और नीले) पर रंग कोडित रेखांकन के रूप में प्रदर्शित कर रहे हैं और एक साथ कृत्रिम आंदोलन में अनुवाद कर रहे हैं, रोगी संकेत गुणवत्ता और कृत्रिम नियंत्रण के बीच संबंधों को समझने के लिए अनुमति देता है. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
- रोगी को शिक्षित करें कि प्रत्यक्ष नियंत्रण के साथ मायोइलेक्ट्रिक प्रोस्थेसिस एक इलेक्ट्रोड के इनपुट का उपयोग करते हैं (यानी, एक इलेक्ट्रोड से पता लगाया पेशी गतिविधि) एक कृत्रिम आंदोलन को नियंत्रित करने के लिए।
- कंप्यूटर स्क्रीन पर सिग्नल की उपस्थिति (ज्यादातर आयाम ऊंचाई) और कृत्रिम आंदोलन की गति/शक्ति के बीच सहसंबंध के बारे में रोगी को अवगत कराएं, यदि आंदोलन की गति के आनुपातिक नियंत्रण के साथ एक डिवाइस चुना जाता है।
नोट: उपलब्ध EMG संकेतों की संख्या और अंतिम कृत्रिम डिवाइस की स्वतंत्रता की डिग्री पर निर्भर करता है, यह स्वतंत्रता के इन डिग्री के बीच स्विच करने के लिए तरीकों का उपयोग करने के लिए आवश्यक हो सकता है. स्वतंत्रता की डिग्री के बीच स्विच करने की एक बार बार इस्तेमाल किया विधि (जैसे, हाथ खुला / प्रोनेशन केलिए बंद / - ट्रेन सह-संकुचन. रोगी को कंप्यूटर स्क्रीन और कृत्रिम अंग पर EMG संकेतों का निरीक्षण करने दें। यदि कृत्रिम उपकरण नहीं चलता है, अर्थात, सह-संकुचन के दौरान खुला/बंद, रोगी इसे सही ढंग से कर रहा है।
4. हाइब्रिड हाथ फिटिंग और कृत्रिम प्रशिक्षण
- रोगी की त्वचा पर इलेक्ट्रोड पदों को चिह्नित करें, जिसे विश्वसनीय कृत्रिम नियंत्रण के लिए इष्टतम के रूप में परिभाषित किया गया है और एक आर्थोपेडिक तकनीशियन को इन सटीक इलेक्ट्रोड स्थितियों के साथ डिज़ाइन किया गया प्रारंभिक कृत्रिम सॉकेट बनाने दें।
- एक संकर कृत्रिम हाथ को functionless "प्लेक्सस" हाथ पर या नीचे व्यक्तिगत रूप से सिलवाया सॉकेट के साथ माउंट करें (चित्र 2गदेखें)।
- साथ ही रोगी को उसके कार्यों के बारे में जागरूक करने के लिए ईएमजी सॉफ्टवेयर प्रोग्राम चलाएं।
- वैकल्पिक रूप से विभिन्न कृत्रिम आंदोलनों को प्रशिक्षित करें। इलेक्ट्रोड भी ऊपरी हाथ और कंधे कमर के साथ आसपास की मांसपेशियों पर रखा जा सकता है बेहोश सह-संकुचन से बचने के लिए, जो वृद्धि हुई पहनने के समय के साथ पूरे ऊपरी अंग में थकान के लिए नेतृत्व करेंगे.
- कृत्रिम डिवाइस का समर्थन किया जा रहा है के वजन के साथ सरल कृत्रिम आंदोलनों के साथ शुरू (केवल खुले /
- इस तरह के कोहनी बढ़ाया जा रहा है या बारी-बारी से flexed के रूप में विभिन्न हाथ पदों में सरल कृत्रिम आंदोलनों पर ले जाएँ। सभी स्थितियों में विभिन्न हाथ पदों और ट्रेन सिग्नल स्थिरता का समायोजन करते समय रोगी को सिग्नल विसंगतियों के बारे में जागरूक करें।
नोट: सहज तंत्रिका पुनर्जनन के बाद विभिन्न मांसपेशी या मांसपेशी समूहों के अनपेक्षित सह-सक्रियण अक्सर विपथी पुन:-इनरव्हील के कारण होता है, जो समन्वित आंदोलनों में बाधा डाल सकता है और पर्याप्त मांसपेशी गतिविधियों को अक्षम कर सकता है15। बेहोश अनपेक्षित मांसपेशियों में संकुचन अक्सर होता है जब हाथ चलती है, जो SEMG सेंसर द्वारा महसूस किया और कृत्रिम आंदोलन में अनुवाद किया है. यह गरीब कृत्रिम नियंत्रण में परिणाम हो सकता है, अगर पर्याप्त रूप से EMG प्रशिक्षण और मांसपेशियों को मजबूत बनाने के रूप में नीचे वर्णित का उपयोग कर पुनर्वास के दौरान संबोधित नहीं. - विभिन्न हाथ पदों में बोझिल कृत्रिम नियंत्रण के मामले में, अच्छी तरह से कंप्यूटर स्क्रीन पर EMG संकेतों का निरीक्षण और रोगी को इंगित, क्या हाथ की स्थिति में एक या एक से अधिक मांसपेशियों के अनपेक्षित संकुचन संकेत भ्रमण की ओर जाता है. स्थिति है कि रोगी अभी भी संभाल और धीरे धीरे समय के साथ हाथ की स्थिति को बदल सकते हैं में EMG संकेतों की सटीक सक्रियण ट्रेन.
- कोहनी flexors के लिए शक्ति प्रशिक्षण प्रदर्शन (और कंधे की मांसपेशियों, यदि लागू हो), यदि कृत्रिम नियंत्रण के लिए इस्तेमाल की मांसपेशियों के सह सक्रियण हाथ उठाने के दौरान मनाया जाता है. रोगी को समझाओ कि एक मजबूत मांसपेशी (यानी, एक मांसपेशी है कि सरल उठाने के कार्यों के दौरान अपनी अधिकतम स्वैच्छिक बल के साथ काम नहीं करता है) आमतौर पर भी संकेतों का एक बेहतर जुदाई के लिए योगदान देता है. इसके अलावा शक्ति प्रशिक्षण प्रदर्शन, अगर ऊपरी अंग की मांसपेशियों को भी तीन आयामी अंतरिक्ष में कृत्रिम डिवाइस ले जाने के लिए कमजोर कर रहे हैं और /
- सरल लोभी कार्यों के साथ जारी रखें, जैसे छोटे बक्से उठाना और छोटी वस्तुओं में हेर-फेर करना (चित्र 2गदेखें)।
- अंत में, एक दरवाजा खोलने, एक तौलिया तह या एक बोतल खोलने की तरह दैनिक जीवन के सरल कार्यों को प्रशिक्षित।
नोट: कई कार्यों तथ्य यह है कि लकवाग्रस्त हाथ रास्ते में हो जाता है की वजह से प्रतिबंधित किया जा सकता है, और डिवाइस बल्कि भारी लग सकता है के रूप में रोगी संकर कृत्रिम हाथ के अलावा अपने हाथ का वजन उठाने के लिए है.
- यदि सिग्नल गुणवत्ता अपर्याप्त है, तो कंप्यूटर स्क्रीन पर प्रशिक्षण संकेत करने के लिए वापस जाना फायदेमंद हो सकता है. सभी कार्यों में विशेष रूप से कंप्यूटर स्क्रीन पर संकेतों के सह-सक्रियण के लिए देखो और आगे संकेत निर्भरता में सुधार.
- संकर कृत्रिम हाथ और परीक्षण के परिणामों के रिकॉर्ड वीडियो का उपयोग कर ऊपरी अंग समारोह का आकलन करें। इसके अतिरिक्त, functionless हाथ के कृत्रिम प्रतिस्थापन से अपेक्षित कार्यात्मक लाभ दस्तावेज़ के लिए लकवाग्रस्त हाथ के लिए एक ही आकलन का उपयोग करें.
5. विद्युत विच्छेदन और कृत्रिम हाथ प्रतिस्थापन
- संक्षेप में विभिन्न EMG संकेतों की साइट पर निर्भर करता है विच्छेदन के स्तर की योजना (ट्रांसरेडियल, transhumeral या, दुर्लभ मामलों में, glenohumeral) बहुविषयक टीम में रोगी के फिजियोथेरेपिस्ट / विच्छेदन और रोगी की अपेक्षाओं से परिचित मनोवैज्ञानिक के लिए।
- रोगी से पूछें कि क्या उसके पास नियोजित विच्छेदन के बारे में कोई अनसुलझे प्रश्न हैं और स्पष्ट रूप से यह सूचित करें कि इस निर्णय को रद्द करने के लिए विच्छेदन से पहले किसी भी समय यह संभव है, जिसके परिणामस्वरूप अन्यथा एक अपरिवर्तनीय और जीवन बदलने वाली सर्जरी हो जाएगी।
- functionless हाथ का उपयोग कर ऊपरी अंग समारोह के मानकीकृत मूल्यांकन प्रदर्शन और वीडियो टेप परिणाम
- संकर कृत्रिम हाथ और वीडियो टेप का उपयोग कर ऊपरी अंग समारोह के मानकीकृत मूल्यांकन प्रदर्शन परिणाम एक भविष्य कृत्रिम फिटिंग के लाभों को दस्तावेज़ करने के लिए।
- क्रियाहीन अंग के वैकल्पिक विच्छेदन को यथापूर्व7,8में वर्णित करें .
- पोस्ट ऑपरेटिव घाव भरने की अनुमति दें और रोगी को बेहतर ऊपरी अंग गतिशीलता के लिए आसन्न जोड़ों को प्रशिक्षित करने दें। 4 "6 सप्ताह के बाद, ऊपर वर्णित के रूप में EMG संकेतों को प्रशिक्षित करने और इलेक्ट्रोड पदों के लिए सबसे अच्छा आकर्षण के केंद्र को परिभाषित.
नोट: इन इलेक्ट्रोड पदों और मोटर आदेश विच्छेदन से पहले पाया लोगों से थोड़ा अलग हो सकता है. - एक आर्थोपेडिक तकनीशियन पहले से परिभाषित EMG इलेक्ट्रोड पदों का उपयोग कर अंतिम कृत्रिम सॉकेट डिजाइन करते हैं (चित्रा 4देखें , शामिल रोगियों में से एक में एक संभव सॉकेट डिजाइन illustrating).
नोट: हालांकि कोई विशिष्ट सॉकेट डिजाइन की सिफारिश की है, इलेक्ट्रोड की सही स्थिति और स्टंप की त्वचा के लिए उनके आसंजन अत्यंत महत्वपूर्ण हैं के रूप में बाहु जाल रोगियों एक काफी हद तक कम न्यूरो पेशी इंटरफेस है.
चित्र 4: एक संभव कृत्रिम अंग और सॉकेट डिजाइन का उदाहरण.
(ए) इस रोगी के कृत्रिम अंग में कार्बन से बना बाहरी आवरण होता है। (बी) कृत्रिम हाथ के बजाय, रोगी एक हुक का उपयोग करना पसंद करता है, जो एक लोभी उपकरण के रूप में खुलता है और बंद कर देता है। (सी, डी) दो इलेक्ट्रोड कृत्रिम अंग में एकीकृत कर रहे हैं. रोगी इसे में दो छेद के साथ एक सिलिकॉन लाइनर पहनता है, दो इलेक्ट्रोड के साथ सीधे त्वचा संपर्क की अनुमति (नहीं दिखाया). कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
- कृत्रिम प्रशिक्षण शुरू करें।
- फिर, सरल कृत्रिम आंदोलनों के साथ शुरू (केवल खुला / किसी भी सह-संकुचन के बिना हाथ बंद) कृत्रिम डिवाइस के वजन के साथ समर्थित किया जा रहा है.
- इस तरह के कोहनी बढ़ाया जा रहा है या बारी-बारी से flexed के रूप में विभिन्न हाथ पदों में सरल कृत्रिम आंदोलनों पर ले जाएँ।
- छोटे बक्से उठा और छोटी वस्तुओं में हेरफेर के रूप में सरल लोभी कार्यों के साथ जारी रखें (चित्र 2डीदेखें).
- अंत में, दैनिक जीवन की ट्रेन गतिविधियों, फिर से बल्कि सरल कार्यों के साथ शुरू (एक दरवाजा खोलने के रूप में) और धीरे धीरे जटिलता और कार्य है कि रोगी अपने विशिष्ट जीवन की स्थिति के लिए प्रासंगिक समझता है जोड़ें.
- कृत्रिम फिटिंग के तीन महीने बाद, कृत्रिम हाथ का उपयोग करके ऊपरी अंग समारोह के मानकीकृत मूल्यांकन को दोहराएं और परिणामों का एक वीडियो रिकॉर्ड करें।
Representative Results
कई तंत्रिका जड़ avulsions सहित गंभीर बाहु जाल चोटों के साथ छह रोगियों में SEMG biofeedback का उपयोग कर प्रस्तुत पुनर्वास प्रोटोकॉल सफलतापूर्वक लागू किया गया था. विस्तृत रोगी विशेषताएँ सारणी 1में पाई जा सकती हैं। चित्रा 2 संरचित पुनर्वास प्रोटोकॉल के विभिन्न चरणों को दर्शाता है और इसके कार्यान्वयन पर विस्तृत स्पष्टीकरण.
से पहले और bionic पुनर्निर्माण के बाद हाथ समारोह में सुधार प्रदर्शित करने के लिए, एक मानकीकृत मूल्यांकन वैश्विक ऊपरी extremity समारोह का मूल्यांकन दो समय बिंदुओं पर किया गया था: फ़ंक्शनहीन "प्लेक्सस" हाथ के वैकल्पिक विच्छेदन से पहले के रूप में अच्छी तरह से सफल कृत्रिम पुनर्निर्माण और पुनर्वास के बाद। कार्रवाई अनुसंधान शाखा परीक्षण (ARAT) मूल रूप से हाथ नियंत्रण16के संज्ञानात्मक हानि के साथ रोगियों में वैश्विक ऊपरी extremity मोटर समारोह का आकलन करने के लिए विकसित किया गया था. Yozbatiran एट अल17 के मानकीकृत दृष्टिकोण हमारे अध्ययन में इस्तेमाल किया गया था. ARAT में चार अलग-अलग अनुभाग होते हैं, जिनमें दैनिक जीवन के करीब कार्य शामिल होते हैं। परीक्षण प्रेक्षक द्वारा समय पर किया जाता है जो कार्य निष्पादन को 0$3 से भी रेट करता है, जिसमें 3 सामान्य कार्य का संकेत देता है। अधिकतम 57 अंक प्राप्त करने योग्य है जो अबाधित मोटर समारोह16का संकेत देता है । एसईएमजी बायोफीडबैक के साथ चिकित्सा सत्रों की संख्या और प्रत्येक रोगी के लिए विस्तृत परिणाम तालिका 2में पाए जा सकते हैं।
हालांकि की पेशकश की पुनर्वास प्रोटोकॉल के साथ रोगी संतुष्टि SEMG biofeedback का उपयोग कर सीधे मापा नहीं गया था, सभी छह रोगियों को यह तंत्रिका हस्तांतरण सर्जरी के बाद फिर से innervation प्रक्रिया को समझने में अत्यंत उपयोगी खोजने के लिए रिपोर्ट और करने के लिए बहुत बेहोश गतिविधि है कि पूर्व में उन्हें कोई नैदानिक उपयोग का था के साथ मांसपेशियों के संकुचन को प्रशिक्षित.
| मामला संख्या | सेक्स, उम्र (वर्ष) | दुर्घटना के प्रकार | घाव का प्रकार | प्रारंभिक पुनर्निर्माण के बाद जैव प्रौद्योगिकी इंटरफेस में सुधार करने के लिए सर्जरी हाथ समारोह में सुधार करने में विफल रहे हैं | |
| 1 | एम, 32 | ऊंचाई से गिर | C7$T1 का भ्रम; इन्फ्राक्लेव्युलर जालक का कर्षण क्षति | बांह का चुनावी विच्छेदन | |
| 2 | एम, 32 | मोटर साइकिल दुर्घटना | बीपी के सभी 3 trunci का रूप | नि: शुल्क gracilis मांसपेशियों बांह extensor डिब्बे और विकिरण तंत्रिका की गहरी शाखा के neurotization obturator तंत्रिका के लिए स्थानांतरित; अग्र क्रम का वैकल्पिक विच्छेदन | |
| 3 | एम, 55 | मोटर साइकिल दुर्घटना | C5$T1 का आवागशन | ऊपरी हाथ के चुनावी विच्छेदन | |
| 4 | एम, 38 | मोटर साइकिल दुर्घटना | जड़ों को व्यापक क्षति C5 डिग्री सेल्सियस 8; T1 का आक्षेप | बांह का चुनावी विच्छेदन | |
| 5 | एम, 27 | मोटर साइकिल दुर्घटना | आवलन C8$T1 | बांह का चुनावी विच्छेदन | |
| 6 | एम, 43 | मोटर साइकिल दुर्घटना | C6$T1 का आवागरन | इन्फ्रास्पिनाथस खात में ट्राइसेप्स मांसपेशी का स्थानांतरण और कृत्रिम फिटिंग में सुधार करने के लिए बाइसेप्स मांसपेशी को सुप्राक्लेविकुलर खात में स्थानांतरित करना; हाथ का विद्युत विच्छेदन (शोल्डर एक्सरेशन) | |
तालिका 1: रोगी विशेषताओं. सभी रोगियों में जैविक उपचार विकल्पों की व्यवहार्यता के कारण बायोनिक पुनर्निर्माण शुरू किया गया था। पहले और ऊपरी हाथ में ईएमजी संकेतों को स्थापित करने के लिए सर्जरी में चयनात्मक तंत्रिका और मांसपेशी स्थानांतरण शामिल हो सकते हैं, जो तब एक मायोइलेक्ट्रिक कृत्रिम हाथ चलाएगा। विद्युत विच्छेदन या तो एक ट्रांसरेडयाल या ट्रांसह्यूमरल स्तर पर किया जाता है, अवशिष्ट मांसपेशी गतिविधि के आधार पर। इस रोगी समूह में किए गए सभी चयनात्मक तंत्रिका स्थानांतरण सफल रहे। इस तालिका Sturma एट अल से संशोधित किया गया है12 और तंत्रिका विज्ञान में फ्रंटियर्स से अनुमति के साथ पुनरुत्पादित.
| मामला संख्या | आधार रेखा पर ARAT | अनुवर्ती पर ARAT | एसईएमजी प्रशिक्षण की शुरुआत | कुल में चिकित्सा सत्रों की संख्या (30 मिनट प्रत्येक) | |
| 1 | 7 | 35 | पहले परामर्श के तुरंत बाद | 24 | |
| 2 | 0 | 15 | पहले परामर्श के तुरंत बाद एक संकेत के साथ प्रशिक्षण; दूसरा संकेत उपलब्ध था 9 महीने के बाद नि: शुल्क gracillis हस्तांतरण + तंत्रिका हस्तांतरण | 30 | |
| 3 | 0 | 19 | पहले परामर्श के तुरंत बाद | 16 | |
| 4 | 1 | 22 | पहले परामर्श के तुरंत बाद | 20 | |
| 5 | 9 | 42 | जीवविज्ञान पुनर्निर्माण के रूप में एक बायोनिक पुनर्निर्माण के लिए लक्ष्य के लिए लक्ष्य के निर्णय के तुरंत बाद विफल | 20 | |
| 6 | 0 | 17 | पहले परामर्श के तुरंत बाद | 22 | |
| मतलब (जेड एसडी) | 2.83 ] 4.07 | 25.00 $ 10.94 | 22 ] 4.32 | ||
तालिका 2: ARAT स्कोर और चिकित्सा सत्रों की संख्या. एक्शन रिसर्च आर्म टेस्ट (एआरईटी) में, रोगियों ने शुरू में नगण्य ऊपरी अंग समारोह दिखाया (मतलब 2.83, अधिकतम 57 अंक प्राप्य)। उपयोगी समारोह बायोनिक पुनर्निर्माण के बाद बहाल किया गया था (मतलब 25.00, 57 की). इस तालिका Sturma एट अल से संशोधित किया गया है12 और तंत्रिका विज्ञान में फ्रंटियर्स से अनुमति के साथ पुनरुत्पादित.
Discussion
Biofeedback दृष्टिकोण व्यापक रूप से कई neuromuscular विकारों के पुनर्वास में इस्तेमाल किया गया है, से लेकर (हेमी)-मस्तिष्क रक्तस्राव और स्ट्रोक के रूप में केंद्रीय रोगों से उत्पन्न plegic शर्तों18,19 करने के लिए विभिन्न musculoskeletal अध: पतन या चोट और उनके शल्य चिकित्सा20,21,22. दिलचस्प है, संरचित biofeedback की अवधारणा परिधीय तंत्रिका चोटों के लिए नैदानिक अभ्यास में लागू नहीं किया गया है. हालांकि, ठीक जटिल तंत्रिका चोटों के पुनर्वास में, अभ्यास, पुनरावृत्ति, और उचित biofeedback के साथ संरचित प्रशिक्षण कार्यक्रम सही मोटर पैटर्न स्थापित करने के लिए आवश्यक हैं23.
यहाँ, और एक पिछले अध्ययन में12, हम जैविक उपचार कृत्रिम हाथ प्रतिस्थापन के लिए पात्र विकल्प की कमी के साथ रोगियों के लिए SEMG biofeedback का उपयोग कर एक संरचित पुनर्वास प्रोटोकॉल प्रस्तुत किया, एक अवधारणा आज बायोनिक के रूप में जाना जाता है पुनर्निर्माण. बायोनिक पुनर्निर्माण के संदर्भ में एक SEMG biofeedback सेट अप का उपयोग करने का सबसे स्पष्ट लाभ SEMG आकर्षण के केंद्र की सटीक परिभाषा से उत्पन्न होता है, यानी, त्वचा स्थानों, जहां EMG गतिविधि के एक अपेक्षाकृत उच्च आयाम transcutaneously मापा जा सकता है. विभिन्न मोटर आदेशों बारी-बारी से प्रयास किया जा सकता है, सेंसर आसानी से पूरे बांह के साथ ले जाया जा सकता है के रूप में, और - बांह में पता लगाने योग्य मांसपेशी समारोह लापता के मामले में - भी ऊपरी हाथ और कंधे में कमर. जब एक रोगी को एक विशिष्ट कार्रवाई करने के लिए इरादा मांसपेशियों को अनुबंध करने के लिए कहा जाता है (जैसे कलाई का विस्तार), एक इलेक्ट्रोड रखा जा सकता है, जहां (कमजोर) मांसपेशियों में संकुचन परीक्षक द्वारा palpated है. कंप्यूटर स्क्रीन पर EMG संकेत अवलोकन, एक आसानी से निर्धारित कर सकते हैं कि क्या संकेत आयाम लगातार बढ़ जाती है, जब रोगी को इस मांसपेशियों को अनुबंध करने का प्रयास करता है. आयाम पर्याप्त उच्च नहीं है या संकेत असंगत है, तो एक ही इलेक्ट्रोड स्थिति के साथ अन्य मोटर आदेशका प्रयास किया जा सकता है. के रूप में सुई EMG का विरोध, इस प्रक्रिया गैर इनवेसिव है, दर्दनाक नहीं है और हाथ में सभी मांसपेशियों / विभिन्न मांसपेशी स्थानों पर विभिन्न मोटर आदेशों का परीक्षण एक विशिष्ट मोटर कार्रवाई के साथ जुड़े उच्चतम आयाम और पुन: उत्पादनीय गतिविधि के साथ, EMG आकर्षण के केंद्र की पहचान करने के लिए अनुमति देता है। सबसे मजबूत EMG संकेतों की पहचान के बाद, इन sEMG biofeedback का उपयोग कर प्रशिक्षित किया जा सकता है के साथ संकेत जुदाई का संबंध है (सह सक्रियण दो या दो EMG संकेतों के कंप्यूटर स्क्रीन पर नहीं होना चाहिए), संकेत शक्ति (EMG संकेत द्वारा reflected कंप्यूटर स्क्रीन पर आयाम) और संकेत पुन: उत्पादनीयता (मांसपेशियों को अनुबंध करने के लिए प्रत्येक प्रयास संबंधित EMG संकेत के भ्रमण के लिए नेतृत्व करना चाहिए). प्रशिक्षण के बाद के चरण में, EMG गतिविधि सीधे कृत्रिम समारोह में अनुवाद किया है, पहले एक मेज शीर्ष कृत्रिम अंग का उपयोग कर (चित्रा 3देखें), जो पकड़ शक्ति के ठीक ट्यूनिंग की अनुमति रोगी को अतिरिक्त प्रतिक्रिया देता है, और फिर पहने शारीरिक कृत्रिम अंग.
पारंपरिक amputees में, साहित्य की एक विशाल राशि से पता चला है कि लक्षित-मांसपेशी-पुनर्निमाण (TMR), यानी, छाती और ऊपरी हाथ में वैकल्पिक मांसपेशी साइटों के लिए अवशिष्ट हाथ नसों के सर्जिकल हस्तांतरण, कृत्रिम समारोह में सुधार, के बाद से इन पुन: innervated मांसपेशियों सहज ज्ञान युक्त मोटर आदेशों के जैविक एम्पलीफायरों के रूप में सेवा और कृत्रिम हाथ, कलाई और कोहनी नियंत्रण24,25,26,27 के लिए शारीरिक रूप से उपयुक्त EMG संकेत प्रदान . पैटर्न मान्यता नियंत्रण प्रणाली का उपयोग करना, EMG इन re-innervated मांसपेशियों की त्वचा पर रखा कई sEMG संकेतों से निकाले गए डीकोड और विशिष्ट, reproduible मोटर outputs, जो अधिक विश्वसनीय myoelectric प्रदान करता है करने के लिए अनुवाद किया जा सकता है कृत्रिम अंग नियंत्रण28,29,30. क्योंकि EMG संकेत साइटों की संख्या और बाहु जाल avulsion चोट के साथ रोगियों में मांसपेशियों की मायोइलेक्ट्रिक गतिविधि बहुत सीमित हैं, पैटर्न मान्यता एल्गोरिदम के रूप में पारंपरिक amputees8के लिए किया जाता है इस्तेमाल नहीं किया जा सकता है. फिर भी, आगे अनुसंधान और बेहतर प्रौद्योगिकी के साथ, इन प्रणालियों के मौजूदा बेहोश मांसपेशी संकेतों के बारे में अधिक जानकारी निकालने के लिए और इसलिए कृत्रिम समारोह में भी इस अजीब रोगी समूह में सुधार करने में सक्षम हो सकता है.
जबकि प्रस्तुत प्रोटोकॉल एक दिशानिर्देश माना जाता है, विवरण रोगी और उपलब्ध उपकरणों के आधार पर अनुकूलित करने की आवश्यकता है. इस तरह के तंत्रिका चोटों के बाद होने वाली aberant पुन:-innervation के कारण, मोटर आदेश जरूरी शारीरिक रूप से "सही" मांसपेशियों12के सक्रियण में परिणाम नहीं है। उदाहरण के लिए, लेखकों ने फोरम फ्लेक्सर डिब्बे में ईएमजी गतिविधि देखी, जबकि रोगी अपना हाथ खोलने का प्रयास कर रहे थे। इसलिए, विभिन्न मोटर आदेशों EMG संकेतों की पहचान करने के क्रम में परीक्षण किया जाना चाहिए. इसके अतिरिक्त, अवशिष्ट पेशी समारोह (हालांकि सभी मामलों में भी उपयोगी हाथ आंदोलनों उत्पन्न करने के लिए कमजोर) काफी हद तक रोगियों में भिन्न हो सकते हैं और आवश्यक प्रशिक्षण समय में बदलाव के कारण के रूप में तालिका 2में दिखाया गया है. इसके अलावा, कृत्रिम उपकरण की पसंद और नियंत्रण के लिए इस्तेमाल इलेक्ट्रोड की संख्या संकेत जुदाई की परिशुद्धता के लिए आवश्यकताओं को बदलने, संकेत आयाम और सह-संकुचन की जरूरत है. इस सब के सब संकेत प्रशिक्षण, संकर कृत्रिम अंग प्रशिक्षण और वास्तविक कृत्रिम प्रशिक्षण के दौरान ध्यान में रखा जाना चाहिए, के रूप में यह भी amputees31के मानक कृत्रिम प्रशिक्षण में सिफारिश की है. SEMG biofeedback प्रशिक्षण के लिए इस्तेमाल किया उपकरणों के बारे में, लेखकों वे एक साथ कृत्रिम नियंत्रण के लिए आवश्यक संकेतों की संख्या प्रदर्शित कर सकते हैं, वास्तविक समय प्रतिक्रिया दे, और या तो एक कंप्यूटर या प्रदर्शन करने के लिए कनेक्ट किया जा सकता है, तो उपयुक्त उपकरणों पर विचार एक स्क्रीन पर खुद को संकेत. उपकरण है कि प्रशिक्षण के दौरान संकेत लाभ समायोजन की अनुमति पसंद कर रहे हैं.
पुनर्वास के बाद, सभी रोगियों को दैनिक जीवन गतिविधियों के दौरान अपने कृत्रिम अंग का उपयोग करने में सक्षम थे और उनके functionless हाथ एक कृत्रिम उपकरण12के साथ प्रतिस्थापित करने के निर्णय से संतुष्ट थे. इस कार्यात्मक सुधार 2.83 से 2.83 - 4.07 से 25.00 - 10.94 (च $ 0.028) से मतलब ARAT स्कोर में महत्वपूर्ण वृद्धि से परिलक्षित होता था।
हमारे दृष्टिकोण से, SEMG biofeedback सेट अप वर्तमान मूल्यवान उपकरण तंत्रिका चोट और bionic पुनर्निर्माण के साथ जुड़े मोटर वसूली की संज्ञानात्मक मांग की प्रक्रिया की सुविधा के लिए. इष्टतम EMG इलेक्ट्रोड स्थिति की पहचान और मांसपेशियों की गतिविधि के प्रत्यक्ष दृश्य के साथ विभिन्न मोटर आदेशों के परीक्षण बहुत एक नैदानिक सेट अप में SEMG biofeedback का उपयोग कर सरलीकृत है. हालांकि SEMG biofeedback भी जैविक ऊपरी अंग समारोह10,12के पुनर्वास में इस्तेमाल किया जा सकता है , bionic पुनर्निर्माण की प्रक्रिया में अपने आवेदन विशेष रूप से प्रभावी माना जाता है. सबसे महत्वपूर्ण बात, प्रशिक्षण के दौरान सक्रिय SEMG संकेतों बाद में कृत्रिम सॉकेट के भीतर इलेक्ट्रोड पदों को प्रतिबिंबित, जो व्यक्तिगत रूप से प्रत्येक रोगी के लिए अनुकूलित है. इसलिए, प्रशिक्षण के दौरान इन संकेतों के दोहराव सक्रियण सबसे अधिक संभावना भविष्य कृत्रिम हैंडलिंग और मैनुअल क्षमता बढ़ जाती है. इस मांसपेशी गतिविधि के प्रत्यक्ष दृश्य भी एक रोगी myoelectric हाथ नियंत्रण की अवधारणा को समझने के लिए अनुमति देता है और वह प्रशिक्षण प्रगति और अधिक होशपूर्वक का पालन कर सकते हैं.
भविष्य में, हमारे प्रस्तुत पुनर्वास प्रोटोकॉल कार्यात्मक परिणामों को बढ़ाने के लिए और अधिक उन्नत उपकरणों के साथ बढ़ाया जा सकता है. यह सक्रियण गर्मी नक्शे32के माध्यम से इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट की प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाने के लिए उच्च घनत्व SEMG रिकॉर्डिंग शामिल हो सकते हैं, आगे आभासी समाधान EMG गतिविधि का मूल्यांकन करने के लिए30,33, और गंभीर खेल प्रशिक्षण बढ़ाने के लिए प्रेरणा34| इसके अतिरिक्त कृत्रिम नियंत्रण के लिए नवीन प्रौद्योगिकियों, जैसे पैटर्न मान्यता एल्गोरिदम का भी उपयोग किया जा सकता है28,30,35. हालांकि, कम न्यूरो पेशी इंटरफेस के कारण, यह स्पष्ट नहीं है कि क्या वर्तमान में व्यावसायिक रूप से उपलब्ध अन्यथा स्वस्थ amputees के लिए डिजाइन प्रणालियों काफी इस विशिष्ट रोगी समूह में कृत्रिम समारोह में सुधार होगा. भविष्य के अध्ययन गंभीर बाहु जाल चोटों के साथ रोगियों के पुनर्वास के लिए सूचीबद्ध उपन्यास प्रौद्योगिकियों की प्रयोज्यता और लाभ का मूल्यांकन करना चाहिए. इसके अतिरिक्त, उच्च रोगी संख्या के साथ नियंत्रित परीक्षण भी सबूत के एक उच्च स्तर के साथ sEMG biofeedback का उपयोग कर वर्तमान प्रोटोकॉल के सकारात्मक प्रभाव को प्रदर्शित करने की अनुमति देगा.
Disclosures
लेखकों को खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.
Acknowledgments
इस अध्ययन अनुसंधान और प्रौद्योगिकी विकास और विज्ञान, अनुसंधान और अर्थव्यवस्था के ऑस्ट्रिया के संघीय मंत्रालय के लिए ऑस्ट्रिया ईलापरिषद के ईसाई डॉपलर रिसर्च फाउंडेशन द्वारा वित्त पोषित किया गया. हम मूल अनुच्छेद12में प्रस्तुत आंकड़ों को पुनरुत्पादित करने की अनुमति के लिए पांडुलिपि में और तंत्रिका विज्ञान में फ्रंटियर्स में शामिल चित्र तैयार करने के लिए एरॉन कोर्वेनी के आभारी हैं .
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| dry EMG electrodes | Ottobock Healthcare, Duderstadt, Germany | 13E202 = 50 | The EMG electrodes used in this study were bipolar and included a ground. They can be used both for EMG training with the Myoboy and for the control of a prosthetic device. |
| Myoboy | Otto bock Healthcare, Duderstadt, Germany | Myoboy | This device that can be used as stand alone device or with a computer. It allows to display EMG activity while using the dry EMG electrodes that can also be impeded in the prosthetic socket. |
| SensorHand Speed | Ottobock Healthcare, Duderstadt, Germany | All patients used this commercially available myoelectrical prosthesis as their standard prosthetic device and during functional testing. Fitting of patients undergoing this procedure is, however, not restricted to this device. | |
| Standard laptop with Microsoft operating system | Usually, devices for EMG biofeedback connected to a computer do not require much computing power and thus work on any regular laptop | ||
| TeleMyo 2400T G2 | Noraxon, US | A surface EMG biofeedback set-up used in our protocol, connected to TeleMyo-Software, which displays the recorded EMG activity as color-coded graphs on the computer screen | |
| wet EMG electrodes | Ambu | Ambu Blue Sensor VL Adhesive Electrodes | These adhesive electrodes can be used in combination with many different EMG biofeedback devices, including the TeleMyo 2400T. While they cannot be moved easily, the wet contacts usually allow to detect very faint EMG signals as well. |
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