التغذية الحيوية السطحية الكهربائية كاداه لأعاده التاهيل للمرضي الذين يعانون من إصابات الضفيرة العالمية تلقي أعاده بناء بيونيك

Neuroscience
 

Summary

النتائج الوظيفية المثلي بعد أعاده بناء بيونيك في المرضي الذين يعانون من أصابه الضفيرة الشاملة العالمية تعتمد علي بروتوكول أعاده التاهيل المنظم. وقد يحسن التدريب الموجه للكهربية الكهربائية السطحية من السعه والانفصال والاتساق لإشارات فريق الاداره البيئية ، والتي-بعد البتر الاختياري لعنصر التحكم باليد وقياده اليد الاصطناعية.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

Hruby, L. A., Sturma, A., Aszmann, O. C. Surface Electromyographic Biofeedback as a Rehabilitation Tool for Patients with Global Brachial Plexus Injury Receiving Bionic Reconstruction. J. Vis. Exp. (151), e59839, doi:10.3791/59839 (2019).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

في المرضي الذين يعانون من إصابات الضفيرة الشاملة العالمية ونقص بدائل المعالجة البيولوجية ، تم مؤخرا وصف أعاده البناء الكترونيه ، بما في ذلك البتر الاختياري لليد الوظيفية واستبدالها ببدله. تعتمد وظيفة الأطراف الاصطناعية المثلي علي بروتوكول أعاده التاهيل المنظم ، حيث يتم ترجمه نشاط العضلات المتبقية في ذراع المريض لاحقا إلى وظيفة الأطراف الاصطناعية. وقد استخدمت التغذية الكهربائية السطحية الكهربائية (sEMG) في اثناء أعاده التاهيل بعد السكتة الدماغية ، ولكن لم يتم استخدامها حتى الآن في المرضي الذين يعانون من إصابات العصب الطرفية المعقدة. هنا ، نقدم بروتوكول أعاده التاهيل لدينا تنفيذها في المرضي الذين يعانون من إصابات الضفيرة الشاملة العالمية مناسبه لأعاده الاعمار بيونيك ، بدءا من تحديد إشارات sEMG إلى تدريب الأطراف الاصطناعية النهائي. هذا البرنامج أعاده التاهيل المنظم يسهل أعاده التعلم الحركي ، والتي قد تكون عمليه موهنه معرفيا بعد الإصابات المعقدة يثبت تغير الجذور العصبية ، وأعاده التنشيط الشاذة وأعاده البناء خارج التشريحية (كما هو الحال مع نقل العصب عمليه جراحيه). بروتوكول أعاده التاهيل باستخدام sEMG التغذية الحيوية المساعدات في إنشاء أنماط المحركات الجديدة كما يتم اجراء المرضي علي بينه من التقدم عمليه أعاده الإفراز من العضلات المستهدفة. بالاضافه إلى ذلك ، قد يتم أيضا تدريب الإشارات الخافتة وتحسينها باستخدام التغذية الحيوية sEMG ، مما يجعل العضلات "عديمه الفائدة" سريريا (إظهار قوه العضلات M1 علي مقياس مجلس البحوث الطبية البريطانية) المؤهلة لحاذق اليد الاصطناعية السيطرة. وعلاوة علي ذلك ، يتم عرض نتائج وظيفية بعد أعاده بناء الكترونيه ناجحه في هذه المقالة.

Introduction

الإصابات الضفيرة العالمية الحاده بما في ذلك يثبت تغير الصدمة من جذور العصب من الحبل الشوكي تمثل واحده من إصابات العصب الأكثر شده في البشر وعاده ما تؤثر علي الشباب ، والا المرضي الأصحاء في رئيس الحياة1،2 . اعتمادا علي عدد من جذور العصب avulsed ، قد يحدث شلل الطرف العلوي كامله منذ انقطاع الاتصال نرفال من الدماغ إلى الذراع واليد. تقليديا ، ارتبطت يثبت تغير الجذور العصبية بالنتائج الضعيفة3. مع تقنيات الأعصاب الجراحية المجهرية تكتسب الأرض خلال العقود الماضية ، تم تحسين النتائج الجراحية ووظيفة المحرك مفيده في الكتف والكوع وعاده ما يتم استعاده4،5. العضلات المتاصله في اليد ، والتي تقع بشكل أكثر اشمئزازا ، وعاده ما يخضع لانحطاط الدهنية مما ادي إلى ضمور لا رجعه فيه قبل أعاده تجديد محاور قد تصل اليه6. لمثل هذه الحالات أعاده بناء بيونيك ، والذي يتضمن بتر الاختيارية من اليد "الضفيرة" واستبدالها بيد الميكاترونيك ، وقد وصفت7،8. نشاط العضلات المتبقية في الساعد المريض, التي قد تكون تافه سريريا (انقباضات متساوية القياس, M1 علي مقياس مجلس البحوث الطبية البريطانية [BMRC]), يتم انتقاؤها من أقطاب ترانسكوتانيوس الاستشعار عن النشاط الكهربي, وهو ثم ترجم إلى حركات مختلفه من اليد الاصطناعية9.

وقد تكون إشارات الكهربية السطحية الكافية (sEMG) موجودة عند الاستشارة الاوليه. في بعض الحالات ، ومع ذلك ، يجب ان تنشا إشارات اضافيه أداء انتقائية العصب والعضلات التحويلات7. وفي كلتا الحالتين ، هناك حاجه إلى بروتوكول أعاده التاهيل المنظم لضمان اتساق اشاره sEMG ووظيفة الأطراف الاصطناعية المثلي اللاحقة في نهاية العملية. ويتمثل أحد التحديات الرئيسية التالية ليثبت تغير الجذرية العصبية وأعاده الإفراز المنحرف وكذلك بعد جراحه نقل العصب في إنشاء أنماط محركات جديده للسماح بالتحكم في العضلات المستهدفة. وقد تم استخدام أساليب sEMG التغذية الحيوية علي نطاق واسع في أعاده تاهيل السكتة الدماغية10. هذا الأسلوب يسمح التصور المباشر للنشاط العضلي التي من شانها ان تكون لولا ذلك دون ان يلاحظها أحد بسبب ضعف العضلات و/أو التنشيط المشترك للخصم. التالي فانه يشجع المرضي علي تدريب عضلاتهم ضعيفه ، في حين توفير ردود فعل دقيقه علي التنفيذ الصحيح للمهام الحركية11.

في منشور الاخيره وقد أظهرنا للمرة الاولي ان sEMG التغذية الحيوية ويمكن أيضا ان تستخدم في أعاده تاهيل إصابات الأعصاب المحيطيه المعقدة12. ونحن نعتقد ان sEMG التغذية الحيوية هو وسيله مفيده للغاية لجعل المريض علي بينه من عمليه أعاده الإفراز المتقدمة بعد جراحه نقل العصب. أيضا, نشاط العضلات الخافتة, التي كانت سابقا لا فائده للمريض, ويمكن تدريب وتعزيز للسيطرة الاصطناعية في وقت لاحق باستخدام التغذية الحيوية sEMG, الذي يسمح التصور ملموسه من النشاط العضلات دون ان يلاحظها أحد علي حد سواء الطبيب والمريض . ولذلك فان تقدم التدريب يمكن فهمه وتوثيقه بشكل جيد. بالاضافه إلى ذلك, استخدام التغذية المرتدة المباشرة علي نشاط العضلات يسمح للطبيب لربط الأوامر الحركية المختلفة مع السعه اشاره المرتبطة والاتساق, إنشاء أفضل الاستراتيجيات الحركية للسماح السيطرة الاصطناعية قويه في المستقبل. وباختصار ، فان الهدف من هذه الطريقة هو تسهيل عمليه أعاده التاهيل عن طريق زيادة فهم المريض ، والوعي والسيطرة علي إشارات sEMG له/لها ، والتي سوف تدفع في وقت لاحق اليد الاصطناعية.

Protocol

تمت الموافقة علي التنفيذ السريري لبروتوكول أعاده التاهيل هذا من قبل لجنه الأخلاق في جامعه فيينا الطبية (رقم التصويت الأخلاقي: 1009/2014) ، والنمسا ونفذت وفقا للمعايير التي حددها إعلان هلسنكي. وقدم جميع المرضي موافقه خطيه مستنيرة للمشاركة في هذه الدراسة.

ملاحظه: المنشورات السابقة التي أعدها aszmann وآخرون7 و hruby وآخرون8،13 متاحه تصف المفهوم ، خوارزميه العلاج ، والمتطلبات الاجتماعية والنفسانية فيما يتعلق باعاده البناء بيونيك بقدر كبير من التفصيل. ويشير جدول المواد إلى جميع المواد والمعدات المستخدمة في بروتوكول أعاده التاهيل المقترح.

1. تقييم المريض عند الاستشارة الاوليه

  1. لجميع خطوات تقييم المرضي ، وأعاده التاهيل والتدريب ، والعثور علي مكتب أو غرفه الفحص ، حيث المريض وحده في جو هادئ دون اضطرابات. تاكد من ان يكون لديك مساحة كافيه لفحص المريض واعداد نظام التغذية الحيوية sEMG.
  2. الحصول علي تاريخ الحالة مفصله من المريض بما في ذلك اليه الاصابه والرعاية الاولي ، وتقارير عن العمليات الجراحية السابقة لإصلاح العصب ، والاعاقه الذاتية في الحياة اليومية.
  3. النظر فقط المرضي لأعاده البناء بيونيك مع فشل العلاج البيولوجي البدائل (اي إصلاح العصب ، ونقل العصب ، وأعاده الإنشاءات الثانوية مما ادي إلى وظيفة الطرف العلوي غير مجديه). استبعاد المرضي الذين يعانون من تلف في وقت واحد إلى الجهاز العصبي المركزي ، وكسور غير مستقره من الطرف المصاب ، وغير المعالجة و/أو مشاكل الصحة العقلية المرنة ، وإدمان المخدرات ، وعدم الامتثال والتزام بالانضمام إلى أعاده تاهيل طويلة الأمد برنامج.
  4. قم باجراء فحص إكلينيكي مفصل يركز علي وظيفة الطرف العلوي الحالية. تقييم سريريا وظيفة جميع العضلات الرئيسية في الذراع المتضررة واليد باستخدام مقياس الدرجات BMRC.
  5. التقييم في فريق متعدد التخصصات يتكون من الجراحين الترميميين وجراحي العظام والفيزيائيين وعلماء النفس واخصائيي العلاج الطبيعي سواء كانت بدائل المعالجة البيولوجية ممكنة. اشرح للمريض ان وظيفة البدلة الكهربائية العضلية يمكن ان تقارن بأي حال من الأحوال باليد البيولوجية.
  6. أسال المريض عن الزخارف له/لها وجات النظر حول أعاده البناء بيونيك (انظر المنشور السابق13 بما في ذلك مقابله منظمه مع طبيب نفساني لتقييم ما إذا كان المريض هو نوبة نفسيه للذهاب من خلال عمليه بيونيك أعاده البناء).
  7. تقييم ما إذا كان يمكن استخلاص علامات Tinel علي طول المحور العصبي للأعصاب الطرفية الرئيسية مما يشير إلى وجود محاور قابله للحياة مناسبه لجراحه نقل العصب.
  8. الاضافه إلى تقييم المريض ، فانه يحدد أيضا بشكل مبهم الجدول الزمني المحتمل للعملية برمتها ، والذي يعتمد علي توافر إشارات فريق التخطيط البيئي القابلة للكشف. إذا تم الاشاره إلى تدخلات أخرى ، مثل الدعم النفساني ، وتدريب الوضعية ، و/أو تقويه العضلات المتبقية ، فقم بتشغيلها في أقرب وقت ممكن.

2. تحديد إشارات sEMG

  1. اعداد نظام للتعليقات الحيوية sEMG علي جدول في غرفه هادئه. يمكن ان يكون هذا جهاز مستقل أو واحد متصل بجهاز كمبيوتر. في حاله استخدام جهاز كمبيوتر ، قم بتوصيل جهاز فريق الاتصالات البيئية بالكمبيوتر عن طريق توصيل جميع الكابلات وبدء تشغيل البرنامج المناسب علي الكمبيوتر.
  2. للحد من مقاومه ، واعداد الجلد المريض عن طريق الحلاقة بعناية جزء من الجسم المعنية و/أو عن طريق أزاله بلطف خلايا الجلد الميتة مع هلام تقشير أو منشفه ورقيه مبلله.
  3. شرح قريبا وظيفة جهاز فريق الفريق البيئي وبرامج الكمبيوتر المرتبطة بها للمريض.
  4. ضع المريض امام شاشه الكمبيوتر.
  5. أسال المريض للتفكير في حركات اليد ومحاولة في وقت واحد لعقد العضلات التي تهدف إلى تنفيذ اجراء معين (مثل تمديد المعصم ، وجعل قبضه ، والثناء الإبهام ، وما إلى ذلك) ، حتى لو كان هذا لن يؤدي إلى الحركة الحقيقية له الوظيفية اقل اليد. بالبات له/لها الساعد لانكماش العضلات (ضعيف).
  6. ضع قطب sEMG علي موضع الجلد الدقيق ، حيث يمكن تحسس انقباض العضلات بالاصبع ، علي سبيل المثال ، علي المقصورة الباسطة الظهرية 5 سم إلى مفصل الكوع عندما يطلب من المريض التفكير في تمديد معصمه وأصابعه.
    ملاحظه: في حين يمكن الكشف عن نشاط sEMG مع أقطاب رطبه وجافه ، يتم اعداد الأقطاب الكهربائية الجافة للاختبار لان هذه يمكن نقلها بسهوله علي الجلد للتحقق من المواقف المثلي.
  7. كرر قياده السيارات المستخدمة من قبل (اي ، تمديد المعصم والأصابع) لانتزاع انكماش العضلات.
    1. لاحظ اشاره فريق العمل البيئي علي شاشه الكمبيوتر ومعرفه ما إذا كانت السعه تزداد باستمرار عندما يحاول المريض التعاقد مع العضلات التي تهدف إلى تنفيذ اجراء معين (اي تمديد المعصم والأصابع).
    2. إذا كانت السعه ليست عاليه بما فيه الكفاية (اقل من 2 − 3 مرات من الضوضاء الخلفية12) أو اشاره غير متناسقة ، حاول الأوامر الحركية الأخرى مع نفس الموقف القطب ومعرفه ما إذا كان يمكن الحصول علي الاتساع الأعلى.
  8. كرر الاجراء لعضله مختلفه أو مجموعه العضلات. علي سبيل المثال ، نقل القطب semg إلى الجانب أخمص من الساعد ، ووضعه علي العضلات الضمير ، ونسال المريض لمحاولة الضمير له/لها الساعد. مراقبه اشاره علي شاشه الكمبيوتر ومعرفه ما إذا كان يزيد السعه مرارا وتكرارا عندما يفكر المريض في هذه الحركة.
    ملاحظه: في بعض المرضي ، لا نشاط العضلات واضح. هنا ، ينبغي وضع ثلاثه أو أكثر من أقطاب sEMG علي الجانب volar ، الظهرية والشعاعية من الساعد والأوامر الحركية المختلفة يجب ان تحاول ، ومراقبه عن كثب جميع الإشارات للتغيرات السعه حتى مع ادني التغييرات في تحديد المواقع القطب ( انظر الشكل 1).

Figure 1
الشكل 1: لقطه من إشارات فريق الفريق البيئي علي شاشه الكمبيوتر.
لتحديد نشاط فريق العمل البيئي ، يمكن وضع اثنين أو أكثر من الأقطاب الكهربائية علي الساعد المريض يطلب منه/لها لمحاولة حركات مختلفه. في هذه الحالة المحددة ، يستشعر القطب الكهربي علي جانب فولار من الساعد نشاط فريق العمل البيئي كما ينعكس في الموجه الحمراء الاولي المعروضة علي شاشه الكمبيوتر ، عندما يحاول المريض إغلاق يده. فصل اشاره في هذا المريض هو مرضيه ، منذ اشاره زرقاء ، والذي يتوافق مع القطب الثاني وضعت علي الجانب الظهري من الساعد ، لا تصل إلى عتبه. عندما يفكر المريض في فتح اليد ، تتجاوز سعة الاشاره الزرقاء العتبة ، بينما تظل الاشاره الحمراء غير نشطه تقريبا. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

  1. أيضا محاولة السيارات الأوامر والأقطاب المواقف التي تختلف عن التشريح "العادي" كما الشاذة أعاده الإفراز وأعاده البناء خارج التشريحية كما في نقل العصب قد غيرت المدخلات العصبية للعضلات دينيرفاتيد جزئيا.
  2. إذا لم يتم العثور علي نشاط العضلات في الساعد ، كرر الاجراء علي الذراع العلوي وحزام الكتف.
    ملاحظه: في بعض المرضي ، لم يتم العثور علي إشارات sEMG. في هذه, يجب ان يتم اجراء عمليات نقل العصب والعضلات لإنشاء مواقع اشاره جديده لفريقالتقييمالبيئي (يمكن العثور علي المفهوم الجراحي المفصل في مكان آخر 7), تاخير تدريب اشاره لمده 6 − 9 أشهر. لحاذق اليد الاصطناعية السيطرة علي الأقل اثنين من إشارات فريق الاداره البيئية القابلة للفصل مطلوبه.

3. التدريب اشاره الموجهة sEMG

ملاحظه: يجب ان لا تتجاوز الدورات التدريبية للتدريب اشاره الموجهة sEMG 30 دقيقه لان هذا يؤدي إلى التعب العضلات ، والذي يعوق التعلم الحركي الناجح. يجب تكرار الخطوات الموصوفة علي مدي فتره زمنيه طويلة لضمان التنسيق العضلي العصبي الجيد حسب الحاجة فيما بعد للتحكم الاصطناعي الموثوق به.

  1. وبمجرد التعرف علي اثنين أو أكثر من إشارات فريق العلاج البيئي ، نشجع المريض علي تنشيطها بالتناوب (انظر الشكل 2ا). لدفع الأطراف الاصطناعية بشكل موثوق ، تحتاج إشارات فريق الاداره البيئية المستقلة إلى التحكم فيها دون تدخل.
    1. ضبط كسب الجهد من كل اشاره بشكل مستقل لتحقيق عتبه السعه مماثله لجميع الإشارات اثناء التدريب ، والتي سوف تجعل الانفصال الاشاره والفهم أسهل للمريض.
    2. كرر واشرح للمريض أليات اليد الاصطناعية: انكماش العضلات طفيف سوف يؤدي في نهاية المطاف إلى تحسين فصل الاشاره ويجب ان يفضل علي قوه العضلات ، اي السعه اشاره.

Figure 2
الشكل 2: أعاده التاهيل بتوجيه sEMG للمرضي الذين لديهم أعاده بناء يدوية الكترونيه.
(ا) مع التصور المباشر للنشاط العضلي ، قد يتم محاولة العديد من الأوامر الحركية للتعرف علي اعلي سعة لفريق الاداره البيئية علي العضلات المستهدفة المحددة ويمكن مقارنه مواضع الإشارات المختلفة. (ب) باستخدام البدلة العلوية الجدول ، يتم ترجمه نشاط فريق العمل البيئي في ذراع المريض مباشره إلى وظيفة الأطراف الاصطناعية. (ج) ان تركيب اليد الاصطناعية الهجينة يسمح للمريض بتصور وفهم الاستخدام المستقبلي لليد الاصطناعية. (د) بعد أعاده بناء الأطراف الاصطناعية ، يمكن تدريب إشارات فريق التطوير البيئي وتحسينها اما بالتغذية البيولوجية semg أو باليد الاصطناعية نفسها. وقد تم تعديل هذا الرقم من ستونما وآخرون12 واستنسخت مع اذن من الحدود في علوم الأعصاب. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

  1. راقب إشارات فريق العمل البيئي علي شاشه الكمبيوتر واجعل المريض يدرك ما إذا كانت الاشاران مفعلين عند محاولة حركه معينه. اشرح للمريض انه لا ينبغي تنشيط إشارتين اثناء محاولة اجراء محدد واحد ، حيث ان كل اشاره من إشارات فريق العمل البيئي مرتبطة باجراء اصطناعي محدد. التالي فان الإشارات المنشطة لن تؤدي إلى الاجراء المطلوب من قبل المريض.
  2. إرشاد المريض إلى محاولة مختلفه (طفيف) الحركات ومراقبه اي أنماط الحركة الدقيقة هي أفضل منها فيما يتعلق بفصل الاشاره. تشجيع المريض علي تدريب هذه الحركات.
  3. السماح للمريض يعرف ان فصل اشاره الكمال من غير المرجح في بداية التدريب ولكن سوف تتحسن مع عدد كبير من التكرار.
    تحذير: السماح لمراحل الاسترخاء كما قوه العضلات قد تنخفض بشكل أسرع في المرضي الذين يعانون من إصابات العصب المعقدة والنشاط العضلي الخافت.
  4. مع تحسين اتساق الاشاره ، إرشاد المريض لتوليد سعة اشاره اعلي لزيادة تعزيز العضلات وإشارته.
  5. مع انفصال اشاره فريق الاداره البيئية المتسق والتحكم الصلب ، قم بتركيب بدله علويه للجدول متصلة ببرنامج أداره العلاقات البيئية المطابق والأقطاب الكهربائية الموضوعة علي الساعد/الذراع الخاص بالمريض. سيترجم ذلك مباشره نشاط فريق العمل البيئي إلى وظيفة الأطراف الاصطناعية الميكانيكية (انظر الشكل 2باء والشكل 3).

Figure 3
الشكل 3: المريض امام الجدول البدلة العلوي ولقطه من إشارتيه علي شاشه الكمبيوتر.
علي الساعد المريض ، واثنين من أقطاب استشعار نشاط فريق العمل البيئي. يتم عرض هاتين الإشارتين كرسوم بيانيه مرمزه بألوان علي شاشه الكمبيوتر (الأحمر والأزرق) وتترجمان في نفس الوقت إلى حركه اصطناعية ، مما يسمح للمريض بفهم العلاقة بين جوده الاشاره والتحكم التعويضي. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

  1. تثقيف المريض ان الأطراف الاصطناعية myoelectric مع التحكم المباشر استخدام المدخلات من قطب واحد (اي النشاط العضلي المكتشفة من قطب واحد) للسيطرة علي حركه واحده الاصطناعية.
  2. جعل المريض علي بينه من العلاقة بين ظهور الاشاره (في الغالب ارتفاع السعه) علي شاشه الكمبيوتر وسرعه/قوه الحركة التعويضية ، في حاله اختيار جهاز مع التحكم النسبي في سرعه الحركة.
    ملاحظه: اعتمادا علي عدد إشارات فريق التكنولوجيا البيئية المتاحة ودرجات حريه الجهاز التعويضي النهائي ، قد يكون من الضروري استخدام أساليب للتبديل بين هذه الدرجات من الحرية. واحده غالبا يستعمل أسلوب من يحول بين درجات الحرية ([مثلا.], يد مفتوحة/[كلوس] إلى [بروايشن/سووسونغ]) عن طريق الانقباض متزامنة من اثنان عضلات, أيضا يعرف بما ان [ك-ينبرويشن]14.
  3. تدريب الانكماش المشترك. دع المريض يراقب إشارات فريق الرصد البيئي علي شاشه الكمبيوتر والبدلة. إذا لم يتحرك الجهاز التعويضي ، اي فتح/إغلاق اثناء الانكماش المشترك ، فان المريض يقوم بذلك بشكل صحيح.

4. الهجين اليد المناسب والتدريب الاصطناعية

  1. ضع علامة علي مواضع القطب الكهربي علي جلد المريض ، والتي تم تعريفها علي انها الأمثل للتحكم الاصطناعي الموثوق به والسماح لفني العظام بتصنيع مقبس اصطناعي اولي مصمم مع هذه المواضع الكهربائية الدقيقة.
  2. جبل اليد الاصطناعية الهجين مع المقبس مصممه بشكل فردي علي أو تحت اليد "الضفيرة" اقل من ناحية (انظر الشكل 2ج).
  3. في نفس الوقت تشغيل برنامج أداره البرامج البيئية لجعل المريض علي بينه من أفعاله/لها.
  4. بالتناوب تدريب مختلف الحركات الاصطناعية. ويمكن أيضا وضع أقطاب علي العضلات المجاورة علي طول الذراع العلوي وحزام الكتف لتجنب لاوعي المشاركة في الانقباضات ، والتي سوف تؤدي إلى التعب في الطرف العلوي كله مع زيادة مرات ارتداء.
    1. تبدا مع الحركات الاصطناعية بسيطه (مفتوحة فقط/إغلاق اليد دون اي الانكماش المشترك) مع وزن الجهاز الاصطناعية التي يجري دعمها.
    2. الانتقال إلى الحركات الاصطناعية بسيطه في مواضع الذراع المختلفة ، مثل الكوع يجري تمديد أو ثني بالتناوب. جعل المريض علي بينه من التناقضات اشاره عند ضبط مختلف المواقف الذراع والتدريب اشاره الاتساق في جميع المواقع.
      ملاحظه: بعد التجدد العصبي عفويه غير مقصوده المشاركة في التنشيط من العضلات المختلفة أو مجموعات العضلات غالبا ما يحدث بسبب الشاذة أعاده التفاعل ، والتي قد تعيق الحركات المنسقة وتعطيل أنشطه العضلات الكافية15. غالبا ما يحدث انكماش العضلات غير المقصودة الخافت عند تحريك الذراع ، والذي يتم استشعاره بواسطة مستشعرات sEMG ويترجم إلى حركه اصطناعية. وقد يؤدي ذلك إلى ضعف السيطرة التعويضية ، إذا لم تعالج بشكل كاف اثناء أعاده التاهيل باستخدام تدريب فريق الاداره البيئية وتعزيز العضلات علي النحو المبين أدناه.
    3. في حاله السيطرة التعويضية المرهقة في مواضع الأذرع المختلفة ، راقب بدقه إشارات فريق الاداره البيئية علي شاشه الكمبيوتر وأشر إلى المريض ، في اي موضع ذراع انقباض غير مقصود لعضله واحده أو أكثر يؤدي إلى رحله الاشاره. تدريب التنشيط الدقيق لإشارات فريق المعالجة البيئية في المواقع التي يمكن للمريض التعامل معها وتغيير موقف الذراع ببطء مع مرور الوقت.
    4. أداء التدريب القوه لثني الكوع (وعضلات الكتف ، إذا كان ذلك ممكنا) ، إذا لوحظ المشاركة في تنشيط العضلات المستخدمة للسيطرة الاصطناعية في حين رفع الذراع. اشرح للمريض ان العضلات القوية (اي العضلات التي لا تعمل مع قوتها الطوعية القصوى خلال مهام الرفع البسيطة) تساهم عاده أيضا في فصل أفضل للإشارات. أيضا أداء قوه التدريب ، إذا عضلات الطرف العلوي ضعيفه جدا لنقل الجهاز الاصطناعي في الفضاء ثلاثي الابعاد و/أو تثبيت الكتف اثناء القيام بذلك.
    5. تابع المهام البسيطة التي يمكن استيعابها ، مثل التقاط القليل من المربعات والتلاعب بالأجسام الصغيرة (انظر الشكل 2ج).
    6. وأخيرا ، وتدريب مهام بسيطه من الحياة اليومية مثل فتح الباب ، وطي منشفه أو فتح زجاجه.
      ملاحظه: العديد من المهام قد تكون مقيده نظرا لحقيقة ان اليد مشلولة يحصل في الطريق ، والجهاز قد يشعر الثقيلة بدلا من ذلك المريض لديه لرفع الوزن له/يدها الخاصة بالاضافه إلى اليد الاصطناعية الهجين.
  5. إذا كانت جوده الاشاره غير كافيه ، فقد يكون من المفيد الرجوع إلى تدريب الاشاره علي شاشه الكمبيوتر. في جميع المهام علي وجه التحديد البحث عن المشاركة في تفعيل الإشارات علي شاشه الكمبيوتر وزيادة تحسين الاستقلالية اشاره.
  6. تقييم وظيفة الطرف العلوي باستخدام اليد الاصطناعية الهجينة وتسجيل الفيديو من نتائج الاختبار. بالاضافه إلى ذلك ، استخدم نفس التقييمات لليد المشلولة من أجل توثيق الفائدة الوظيفية المتوقعة من استبدال الأطراف الاصطناعية باليد الناقصة.

5. البتر الاختياري واستبدال اليد الاصطناعية

  1. التخطيط الدقيق لمستوي البتر اعتمادا علي موقع إشارات فريق العمل البيئي المختلفة (الشعاعية ، العابرة ، أو ، في حالات نادره ، glenohumeral) في مجموعه متعددة التخصصات التي تتكون من مدرب العلاج الطبيعي/الطبيب البيئي المريض ، الجراح المسؤول لبتر والطبيب النفساني علي دراية توقعات المريض.
  2. أسال المريض إذا كان لديه اي اسئله لم تحل بشان البتر المخطط لها والإبلاغ بوضوح انه من الممكن في اي وقت قبل البتر للغاء هذا القرار ، والتي سوف تؤدي لولا ذلك إلى جراحه لا رجعه فيها وتغيير الحياة.
  3. اجراء التقييم الموحد لوظيفة الطرف العلوي باستخدام اليد الوظيفية وشريط الفيديو النتائج
  4. اجراء التقييم الموحد لوظيفة الطرف العلوي باستخدام اليد الاصطناعية الهجينة وشريط الفيديو النتائج لتوثيق فوائد التركيب الاصطناعي في المستقبل.
  5. اجراء البتر الاختياري للأطراف الوظيفية كما هو موضح سابقا7,8.
  6. السماح بالتئام الجروح بعد الجراحة والسماح للمريض بتدريب المفاصل المجاورة لتحسين حركه الأطراف العلوية. بعد 4 − 6 أسابيع ، وتدريب إشارات فريق التقييم البيئي كما هو موضح أعلاه وتحديد أفضل النقاط الساخنة لمواقع القطب الكهربائي.
    ملاحظه: قد تختلف هذه المواقف الكهربائية والأوامر الحركية قليلا عن تلك التي وجدت قبل البتر.
  7. دع اخصائي العظام يصمم المقبس الصناعي النهائي باستخدام مواضع القطب الكهربي المحددة مسبقا (انظر الشكل 4، موضحا تصميم مقبس محتمل في أحد المرضي المشمولين).
    ملاحظه: في حين انه لا يوجد تصميم محدد لماخذ التوصيل الموصي به ، فان الموضع الدقيق للأقطاب الكهربائية والتصاقها بجلد الجذع لهما اهميه قصوى حيث ان مرضي الضفيرة الفائقة لديهم واجهه عصبيه عضلية منخفضه إلى حد كبير.

Figure 4
الشكل 4: مثال علي تصميم الأطراف الاصطناعية المحتملة والمقبس.
(ا) يتكون الطرف الاصطناعي للمريض من غلاف خارجي مصنوع من الكربون. (ب) بدلا من اليد الاصطناعية ، يفضل المريض استخدام خطاف ، الذي يفتح ويغلق ، كاداه استيعاب. (جيم ، دال) يتم دمج القطبين في البدلة. المريض يرتدي بطانة سيليكون مع اثنين من الثقوب في ذلك ، مما يسمح ملامسه الجلد مباشره مع اثنين من الأقطاب (لا يظهر). يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

  1. بدء تدريب الأطراف الاصطناعية.
    1. مره أخرى ، تبدا مع الحركات الاصطناعية بسيطه (مفتوحة فقط/إغلاق اليد دون اي الانكماش المشترك) مع وزن الجهاز الاصطناعية التي يجري دعمها.
    2. الانتقال إلى الحركات الاصطناعية بسيطه في مواضع الذراع المختلفة ، مثل الكوع يجري تمديد أو ثني بالتناوب.
    3. الاستمرار في المهام البسيطة لاستيعاب مثل التقاط القليل من المربعات والتلاعب بالأجسام الصغيرة (انظر الشكل 2د).
    4. وأخيرا ، تدريب أنشطه الحياة اليومية ، مره أخرى بدءا من مهام بسيطه نوعا ما (كما فتح الباب) وأضافه ببطء التعقيد والمهام التي يعتبرها المريض ذات الصلة لحاله حياته محدده.
  2. بعد ثلاثه أشهر من تركيب الأطراف الاصطناعية ، كرر التقييم الموحد لوظيفة الطرف العلوي باستخدام اليد الاصطناعية وتسجيل فيديو للنتائج.

Representative Results

في سته مرضي يعانون من إصابات الضفيرة الحاده بما في ذلك العديد من الإصابات الجذرية العصبية تم تنفيذ بروتوكول أعاده التاهيل المقدم باستخدام التغذية الحيوية sEMG بنجاح. ويمكن الاطلاع علي خصائص مفصله للمرضي في الجدول 1. ويبين الشكل 2 مختلف مراحل بروتوكول أعاده التاهيل المنظم وشروح تفصيليه لتنفيذه.

لإظهار التحسينات في وظيفة اليد قبل وبعد أعاده الاعمار بيونيك ، تم اجراء تقييم موحد تقييم وظيفة الطرف العلوي العالمي في نقطتين زمنيتين: قبل البتر الاختياري للدالة "الضفيرة" اليد وكذلك بعد نجاح أعاده بناء الأطراف الصناعية وأعاده تاهيلهم. وقد وضعت في الأصل اختبار العمل ذراع البحوث (ارات) لتقييم وظيفة المحرك العلوي العالمي في المرضي الذين يعانون من ضعف المعرفية للسيطرة علي اليد16. وقد استخدم النهج الموحد لشركه يووزباتران وآخرون17 في دراساتنا. تتكون المسارات من أربعه أقسام مختلفه ، والتي تشمل المهام القريبة من الحياة اليومية. يتم تحديد توقيت الاختبار من قبل المراقب الذي يقوم أيضا بمعدل أداء المهمة من 0 − 3 ، مع 3 يشير إلى الدالة العادية. ويمكن تحقيق الحد الأقصى من النقاط ال57ه التي تشير إلى وظيفة المحرك غير المعاق16. ويمكن الاطلاع علي عدد جلسات العلاج مع التغذية الحيوية sEMG والنتائج التفصيلية لكل مريض في الجدول 2.

علي الرغم من ان رضا المريض مع بروتوكول أعاده التاهيل المقدمة باستخدام التغذية الحيوية sEMG لم تقاس مباشره ، وذكرت جميع المرضي الستة للعثور علي انها مفيده للغاية في فهم عمليه أعاده innervation بعد جراحه نقل العصب تدريب انكماش العضلات مع النشاط خافت جدا التي كانت سابقا من اي استخدام السريرية لهم.

رقم القضية الجنس ، العمر (بالسنوات) نوع الحادث نوع آلافه فشلت العمليات الجراحية لتحسين واجهه البيوتكنولوجيا بعد أعاده الإنشاءات الاوليه لتحسين وظيفة اليد
1 m, 32 سقوط من الارتفاع يثبت تغير من C7-T1; أصابه الجر من الضفيرة المتعدية للبطيني البتر الاختياري للذراع
2 m, 32 حادث دراجة ناريه تمزق كل 3 اقتطاع من BP العضلات الحرة التي نقلت إلى الساعد الباسطة المقصورة & العصبية من فرع عميق من العصب شعاعي إلى العصب البودقه. بتر الاختيارية من الساعد
3 m, 55 حادث دراجة ناريه يثبت تغير من C5 − T1 البتر الاختياري للذراع العلوي
4 m, 38 حادث دراجة ناريه اضرار واسعه النطاق للجذور C5 − 8 ؛ يثبت تغير من T1 البتر الاختياري للذراع
5 m, 27 حادث دراجة ناريه يثبت تغير 8-T1 البتر الاختياري للذراع
6 m, 43 حادث دراجة ناريه يثبت تغير من C6 − T1 نقل العضلات ثلاثية الرؤوس إلى fosaspinatous ونقل العضلات ذات الرؤوس العضلية إلى حفره فوق الترقوة لتحسين تركيب الأطراف الاصطناعية. البتر الاختياري للذراع (الكتف المفصلي)

الجدول 1: خصائص المريض. وفي جميع المرضي ، بدات عمليه أعاده البناء الكترونيه بسبب عدم جدوى بدائل المعالجة البيولوجية. قد تشمل العمليات الجراحية لإنشاء إشارات فريق الاداره البيئية في الجانب الامامي والعلوي النقل الانتقائي للأعصاب والعضلات ، والذي سيقود بعد ذلك اليد الاصطناعية الكهربائية العضلية. يتم اجراء البتر الاختياري اما علي المستوي الشعاعي أو العابر ، اعتمادا علي نشاط العضلات المتبقي. جميع عمليات نقل العصب الانتقائية التي أجريت في هذه المجموعة من المرضي كانت ناجحه. تم تعديل هذا الجدول من ستونما وآخرون12 واستنسخت مع اذن من الحدود في علوم الأعصاب.

رقم القضية ارات في خط الأساس ارات في المتابعة بدء التدريب الخاص بالمجموعة عدد جلسات العلاج في المجموع (30 دقيقه لكل منهما)
1 7 35 مباشره بعد الاستشارة الاولي 24
2 0 15 التدريب باشاره واحده مباشره بعد الاستشارة الاولي ؛ وكانت الاشاره الثانية متاحه بعد 9 أشهر من النقل المجاني gracillis + نقل العصب 30
3 0 19 مباشره بعد الاستشارة الاولي 16
4 1 22 مباشره بعد الاستشارة الاولي 20
5 9 42 مباشره بعد قرار لهدف لأعاده بناء بيونيك كما فشلت أعاده بناء البيولوجية 20
6 0 17 مباشره بعد الاستشارة الاولي 22
المتوسط (± SD) 2.83 ± 4.07 25.00 ± 10.94 22 ± 4.32

الجدول 2: عشرات المسارات وعدد جلسات العلاج. في اختبار العمل ذراع البحوث (ارات) ، وأظهرت المرضي في البداية وظيفة الطرف العلوي لا يكاد يذكر (يعني 2.83 ، من اقصي 57 نقطه يمكن بلوغها). تم استعاده وظيفة مفيده بعد أعاده الاعمار بيونيك (يعني 25.00 ، من 57). تم تعديل هذا الجدول من ستونما وآخرون12 واستنسخت مع اذن من الحدود في علوم الأعصاب.

Discussion

وقد استخدمت نهج التغذية الحيوية علي نطاق واسع في أعاده تاهيل العديد من الاضطرابات العصبية العضلية ، بدءا من (هيمي)-الشروط الناتجة عن الامراض المركزية مثل نزيف الدماغ والسكتة الدماغية18،19 إلى تدهور العضلات والعظام المختلفة أو الاصابه والعلاج الجراحي20,21,22. ومن المثير للاهتمام ، لم يتم تنفيذ مفهوم التغذية الحيوية المنظمة في الممارسة السريرية لإصابات الأعصاب المحيطيه. ومع ذلك ، علي وجه التحديد في أعاده تاهيل إصابات الأعصاب المعقدة ، والممارسة ، والتكرار ، وبرامج التدريب المنظم مع التغذية الحيوية المناسبة ضرورية لإنشاء أنماط المحركات الصحيحة23.

هنا ، وفي دراسة سابقه12، قدمنا بروتوكول أعاده تاهيل منظم باستخدام التغذية الحيوية semg للمرضي الذين يعانون من عدم وجود بدائل العلاج البيولوجي المؤهلين لاستبدال اليد الاصطناعية ، وهو مفهوم اليوم المعروف باسم بيونيك اعاده الاعمار. الميزة الأكثر وضوحا من استخدام التغذية المرتدة الحيوية sEMG الاعداد في سياق أعاده البناء بيونيك تنشا من التعريف الدقيق للنقاط الساخنة sEMG ، اي مواقع الجلد ، حيث يمكن قياس السعه عاليه نسبيا من نشاط فريق العمل البيئي ترانسكوتانيوسلي. قد يتم محاولة مختلف الأوامر المحرك بالتناوب ، كما يمكن بسهوله نقل أجهزه الاستشعار علي طول الساعد بأكمله ، و-في حاله فقدان وظيفة العضلات القابلة للكشف في الساعد-أيضا في الذراع العلوي وحزام الكتف. عندما يطلب من المريض محاولة التعاقد مع العضلات المعدة لتنفيذ اجراء معين (مثل تمديد المعصم) ، يمكن وضع القطب الكهربي ، حيث يتم تحسس تقلص العضلات (ضعيف) من قبل الفاحص. مراقبه اشاره فريق الرصد البيئي علي شاشه الكمبيوتر ، يمكن للمرء ان يحدد بسهوله ما إذا كانت السعه الاشاره يزيد باستمرار ، عندما يحاول المريض التعاقد مع هذه العضلات. إذا كانت السعه ليست عاليه بما فيه الكفاية أو الاشاره غير متناسقة ، قد يتم محاولة الأوامر الحركية الأخرى مع نفس موضع القطب. كما يعارض لابره الفريق البيئي ، وهذا الاجراء غير الغازية ، وليس مؤلمه ويمكن تكرارها لجميع العضلات/مجموعات العضلات في الذراع. اختبار مختلف القيادات الحركية في مواقع العضلات المختلفة يسمح لتحديد النقاط الساخنة فريق العمل البيئي ، مع اعلي السعه والنشاط استنساخ المرتبطة بالحركة الحركية محدده. وبعد تحديد اقوي إشارات فريق الاختبار البيئي ، قد يتم تدريبهم باستخدام التغذية الحيوية sEMG فيما يتعلق بفصل الاشاره (يجب الا يحدث التنشيط المشترك لاثنين أو أكثر من إشارات فريق التدريب البيئي علي شاشه الكمبيوتر) ، وقوه الاشاره (المنعكسة في اشاره فريق الفريق البيئي السعه علي شاشه الكمبيوتر) واشاره استنساخ (كل محاولة لعقد العضلات يجب ان يؤدي إلى رحله من اشاره فريق الفريق البيئي المعني). في مرحله لاحقه من التدريب ، يتم ترجمه نشاط فريق العمل البيئي مباشره إلى وظيفة الأطراف الاصطناعية ، أولا باستخدام بدله طاوله علويه (انظر الشكل 3) ، والذي يعطي تغذيه مرتده اضافيه للمريض مما يسمح بضبط قوه القبضة ، ثم يرتدي بدله جسديه.

في مبتوري الأطراف التقليدية ، وقد أظهرت كميه كبيره من الأدب ان المستهدفة--العضلات--رينيرميل (TMR) ، اي النقل الجراحي للأعصاب الذراع المتبقية إلى مواقع العضلات البديلة في الصدر والذراع العلوي ، ويحسن وظيفة الاصطناعية ، لان هذه العضلات أعاده العصبية بمثابه مكبرات الحيوية من الأوامر الحركية بديهية وتوفير إشارات فريق الاداره البيئية المناسبة فسيولوجيا لليد الاصطناعية, المعصم والكوع السيطرة24,25,26,27 . باستخدام أنظمه التحكم في التعرف علي النمط ، يمكن فك تشفير بيانات فريق الاداره البيئية المستخرجة من العديد من إشارات sEMG الموضوعة علي الجلد لهذه العضلات المعادة العصبية وترجمتها إلى مخرجات محركات محدده وقابله للتكرار ، والتي توفر myoelectric أكثر موثوقيه السيطرةالاصطناعية 28 ،29،30. لان عدد مواقع اشاره فريق التقييم البيئي والنشاط myoelectric من العضلات في المرضي الذين يعانون من الضفيرة يثبت تغير أصابه محدوده جدا ، لا يمكن استخدام خوارزميات التعرف علي النمط كما هو الأمر لمبتوري اليد التقليدية8. ومع ذلك ، مع مزيد من البحوث والتكنولوجيا المحسنة ، قد تكون هذه الانظمه قادره علي استخراج المزيد من المعلومات حول إشارات العضلات الخافتة الموجودة التالي تحسين وظيفة الأطراف الاصطناعية أيضا في هذه المجموعة المريض غريبه.

وفي حين يعتبر البروتوكول المعروض مبدا توجيهيا ، فانه يلزم تكييف التفاصيل تبعا للمريض والمعدات المتاحة. بسبب الشاذة أعاده التفاعل التي تحدث بعد هذه الإصابات العصبية, الأوامر الحركية لا تؤدي بالضرورة في تفعيل العضلات "الصحيح" تشريحيا12. علي سبيل المثال ، لاحظ المؤلفون نشاط فريق العمل البيئي في مقصوره الساعد ، بينما كان المرضي يحاولون فتح يدهم. ولذلك ، ينبغي اختبار مختلف الأوامر الحركية من أجل تحديد إشارات فريق الرصد البيئي. بالاضافه إلى ذلك ، فان وظيفة العضلات المتبقية (علي الرغم من انها في جميع الحالات ضعيفه جدا لتوليد حركات يد مفيده) قد تختلف إلى حد كبير بين المرضي وتسبب الاختلافات في وقت التدريب المطلوب كما هو موضح في الجدول 2. وعلاوة علي ذلك ، فان اختيار الجهاز الاصطناعي وعدد الأقطاب الكهربائية المستخدمة للسيطرة علي تغيير متطلبات دقه فصل الاشاره ، والسعه اشاره والحاجة إلى الانكماش المشترك. ويجب ان يؤخذ كل هذا في الاعتبار اثناء تدريب الإشارات ، وتدريب الأطراف الاصطناعية الهجينة ، والتدريب الفعلي للأطراف الاصطناعية ، كما يوصي به أيضا في التدريب التعويضي الموحد لمبتوري الطرفين31. وفيما يتعلق بالاجهزه المستخدمة للتدريب التغذية الحيوية sEMG ، والكتاب النظر في الاجهزه المناسبة إذا كان يمكن ان تظهر في وقت واحد عدد الإشارات اللازمة للسيطرة الاصطناعية ، وإعطاء ردود فعل في الوقت الحقيقي ، ويمكن ان تكون اما متصلة بجهاز كمبيوتر أو عرض الإشارات علي الشاشة نفسها. ويفضل الاجهزه التي تسمح بضبط كسب الاشاره اثناء التدريب.

بعد أعاده التاهيل ، كان جميع المرضي قادرين علي استخدام البدلة الخاصة بهم خلال الانشطه الحياتية اليومية ، وكانوا راضين عن القرار باستبدال يدهم الوظيفية بجهاز اصطناعي12. وانعكس هذا التحسن الوظيفي من خلال زيادات كبيره في متوسط درجات ارات من 2.83 ± 4.07 إلى 25.00 ± 10.94 (ع = 0.028).

من وجهه نظرنا, sEMG التغذية الحيوية مجموعه المنبثقة الاداات القيمة لتسهيل عمليه معرفيا تطالب الانتعاش الحركي المرتبطة بإصابات الأعصاب وأعاده البناء بيونيك. التعرف علي الأمثل لتحديد المواقع الكهربائي فريق الاداره البيئية واختبار الأوامر الحركية المختلفة مع التصور المباشر للنشاط العضلات مبسطه إلى حد كبير باستخدام التغذية الحيوية sEMG في اعداد السريرية. علي الرغم من ان التغذية الحيوية semg يمكن ان تستخدم أيضا في أعاده تاهيل وظيفة الطرف العلوي البيولوجي10،12، ويعتبر تطبيقه في عمليه أعاده البناء بيونيك فعاله بشكل خاص. والاهم من ذلك ، تعكس إشارات sEMG التي تم تنشيطها اثناء التدريب في وقت لاحق مواضع القطب الكهربي داخل مقبس الأطراف الاصطناعية ، والتي يتم تخصيصها بشكل فردي لكل مريض. ولذلك ، فان التنشيط المتكرر لهذه الإشارات اثناء التدريب يزيد علي الأرجح من المعالجة المستقبلية للأطراف الاصطناعية والقدرة اليدوية. التصور المباشر لهذا النشاط العضلات أيضا يسمح للمريض لفهم مفهوم التحكم في اليد myoelectric وانه/انها قد تتبع التقدم التدريب أكثر وعيا.

وفي المستقبل ، يمكن تمديد بروتوكول أعاده التاهيل الذي قدمناه باداات أكثر تقدما لتعزيز النتائج الوظيفية. وهذا يمكن ان تشمل عاليه الكثافة التسجيلات semg لتسهيل عمليه التنسيب القطب عن طريق التنشيط خرائط الحرارة32، المزيد من الحلول الظاهرية لتقييم النشاط الفريق البيئي30،33، وألعاب الجادة لتعزيز التدريب الدافع34. الاضافه إلى ذلك ، فان التكنولوجيات الجديدة للسيطرة التعويضية ، مثل خوارزميات التعرف علي الأنماط قد تستخدم أيضا28،30،35. ومع ذلك ، وبسبب انخفاض الواجهة العصبية العضلية ، ليس من الواضح ما إذا كانت الانظمه المتاحة تجاريا المصممة لمبتوري الأطراف الأصحاء من شانها ان تحسن إلى حد كبير وظيفة الأطراف الاصطناعية في هذه المجموعة المحددة من المرضي. وينبغي ان تقيم الدراسات المستقبلية امكانيه تطبيق وفوائد التكنولوجيات الجديدة المدرجة في القائمة لأعاده تاهيل المرضي الذين يعانون من إصابات الضفيرة الحاده. بالاضافه إلى ذلك ، فان التجارب التي تسيطر عليها مع ارتفاع اعداد المرضي تسمح أيضا لإثبات الآثار الايجابيه للبروتوكول الحالي باستخدام التغذية الحيوية sEMG مع مستوي اعلي من الادله.

Disclosures

وليس لدي المؤلفين ما يفصحون عنه.

Acknowledgments

وقد مولت هذه الدراسة مؤسسه البحوث المسيحية دوبلر التابعة للمجلس النمساوي للبحوث وتطوير التكنولوجيا والوزارة الاتحادية النمساوية للعلوم والبحوث والاقتصاد. ونحن ممتنون لارون سيسيريني علي اعداد الرسوم الايضاحيه المدرجة في المخطوطة وعلي الحدود في العلوم العصبية للحصول علي اذن باستنساخ البيانات المقدمة في المادة12الاصليه.

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.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bertelli, J. A., Ghizoni, M. F. Results and current approach for Brachial Plexus reconstruction. Journal of Brachial Plexus and Peripheral Nerve Injury. 6, (1), 2 (2011).
  2. Birch, R. Traction lesions of the brachial plexus. British Journal of Hospital Medicine. 32, (3), 140-143 (1984).
  3. Narakas, A. O. The treatment of brachial plexus injuries. International Orthopaedics. 9, (1), 29-36 (1985).
  4. Terzis, J. K., Barbitsioti, A. Primary restoration of elbow flexion in adult post-traumatic plexopathy patients. Journal of Plastic, Reconstructive & Aesthetic Surgery. 65, (1), 72-84 (2012).
  5. Tung, T. H., Mackinnon, S. E. Nerve Transfers: Indications, Techniques, and Outcomes. The Journal of Hand Surgery. 35, (2), 332-341 (2010).
  6. Terzis, J. K., Vekris, M. D., Soucacos, P. N. Brachial plexus root avulsions. World Journal of Surgery. 25, (8), 1049-1061 (2001).
  7. Aszmann, O. C., et al. Bionic reconstruction to restore hand function after brachial plexus injury: a case series of three patients. Lancet. 385, (9983), 2183-2219 (2015).
  8. Hruby, L. A., et al. Algorithm for bionic hand reconstruction in patients with global brachial plexopathies. Journal of Neurosurgery. 127, (5), 1163-1171 (2017).
  9. Bergmeister, K. D., et al. Broadband Prosthetic Interfaces: Combining Nerve Transfers and Implantable Multichannel EMG Technology to Decode Spinal Motor Neuron Activity. Frontiers in Neuroscience. 11, 421 (2017).
  10. Kim, J. H. The effects of training using EMG biofeedback on stroke patients upper extremity functions. Journal of Physical Therapy Science. 29, (6), 1085-1088 (2017).
  11. Merletti, R. P. P. Electromyography: Physiology, Engineering, and Non-Invasive Applications. Wiley IEEE-Press Verlag. (2004).
  12. Sturma, A., Hruby, L. A., Prahm, C., Mayer, J. A., Aszmann, O. C. Rehabilitation of Upper Extremity Nerve Injuries Using Surface EMG Biofeedback: Protocols for Clinical Application. Frontiers in Neuroscience. 12, 906 (2018).
  13. Hruby, L. A., Pittermann, A., Sturma, A., Aszmann, O. C. The Vienna psychosocial assessment procedure for bionic reconstruction in patients with global brachial plexus injuries. PLoS ONE. 13, (1), 0189592 (2018).
  14. Vujaklija, I., Farina, D., Aszmann, O. New developments in prosthetic arm systems. Orthopedic Research and Reviews. 8, 31-39 (2016).
  15. Shin, Y. B., Shin, M. J., Chang, J. H., Cha, Y. S., Ko, H. Y. Effects of Botulinum Toxin on Reducing the Co-contraction of Antagonists in Birth Brachial Plexus Palsy. Annals of Rehabilitation Medicine. 38, (1), 127-131 (2014).
  16. Lyle, R. C. A performance test for assessment of upper limb function in physical rehabilitation treatment and research. International Journal of Rehabilitation Research. 4, (4), 483-492 (1981).
  17. Yozbatiran, N., Der-Yeghiaian, L., Cramer, S. C. A standardized approach to performing the action research arm test. Neurorehabilitation and Neural Repair. 22, (1), 78-90 (2008).
  18. Giggins, O. M., Persson, U. M., Caulfield, B. Biofeedback in rehabilitation. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 10, 60 (2013).
  19. Rayegani, S. M., et al. Effect of neurofeedback and electromyographic-biofeedback therapy on improving hand function in stroke patients. Topics in Stroke Rehabilitation. 21, (2), 137-151 (2014).
  20. Pfeufer, D., et al. Training with biofeedback devices improves clinical outcome compared to usual care in patients with unilateral TKA: a systematic review. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 27, (5), 1611-1620 (2018).
  21. Huang, H., Lin, J. J., Guo, Y. L., Wang, W. T. J., Chen, Y. J. EMG biofeedback effectiveness to alter muscle activity pattern and scapular kinematics in subjects with and without shoulder impingement. Journal of Electromyography and Kinesiology. 23, (1), 267-274 (2013).
  22. Oravitan, M., Avram, C. The effectiveness of electromyographic biofeedback as part of a meniscal repair rehabilitation programme. Journal of Sports Science and Medicine. 12, (3), 526-532 (2013).
  23. Novak, C. B., von der Heyde, R. L. Evidence and techniques in rehabilitation following nerve injuries. Hand Clinics. 29, (3), 383-392 (2013).
  24. Dumanian, G. A., et al. Targeted reinnervation for transhumeral amputees: current surgical technique and update on results. Plastic and Reconstructive Surgery. 124, (3), 863-869 (2009).
  25. Kuiken, T. A., et al. Targeted muscle reinnervation for real-time myoelectric control of multifunction artificial arms. JAMA. 301, (6), 619-628 (2009).
  26. Miller, L. A., et al. Control of a six degree of freedom prosthetic arm after targeted muscle reinnervation surgery. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 89, (11), 2057-2065 (2008).
  27. Kuiken, T. A., et al. Targeted reinnervation for enhanced prosthetic arm function in a woman with a proximal amputation: a case study. Lancet. 369, (9559), 371-380 (2007).
  28. Scheme, E., Englehart, K. Electromyogram pattern recognition for control of powered upper-limb prostheses: state of the art and challenges for clinical use. Journal of Rehabilitation Research & Development. 48, (6), 643-659 (2011).
  29. Simon, A. M., Lock, B., Stubblefield, K. A. Patient training for functional use of pattern recognition-controlled prostheses. Journal of Prosthetics and Orthotics. 24, (2), 56-64 (2012).
  30. Simon, A. M., Hargrove, L. J., Lock, B. A., Kuiken, T. A. Target Achievement Control Test: evaluating real-time myoelectric pattern-recognition control of multifunctional upper-limb prostheses. Journal of Rehabilitation Research & Development. 48, (6), 619-627 (2011).
  31. Johnson, S. S., Mansfield, E. Prosthetic training: upper limb. Physical Medicine and Rehabilitation Clinics of North America. 25, (1), 133-151 (2014).
  32. Kapelner, T., et al. Motor Unit Characteristics after Targeted Muscle Reinnervation. PLoS ONE. 11, (2), 0149772 (2016).
  33. Sturma, A., et al. A surface EMG test tool to measure proportional prosthetic control. Biomedizinische Technik. Biomedical Engineering. 60, (3), 207-213 (2015).
  34. Prahm, C., Kayali, F., Sturma, A., Aszmann, O. PlayBionic: Game-Based Interventions to Encourage Patient Engagement and Performance in Prosthetic Motor Rehabilitation. PM&R. 10, (11), 1252-1260 (2018).
  35. Roche, A. D., et al. A Structured Rehabilitation Protocol for Improved Multifunctional Prosthetic Control: A Case Study. Journal of Visualized Experiments. (105), e52968 (2015).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics