Name: the combined use of transcranial direct current stimulation and robotic therapy for the upper limb
Uploaded: 2018-09-23T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about The Combined Use of Transcranial Direct Current Stimulation and Robotic Therapy for the Upper Limb at JoVE.com

Forfatterne vil gerne takke Spaulding laboratorium af Neuromodulationsbehandling og Instituto de Reabilitação Lucy Montoro for deres generøse støtte på dette projekt.

Denne protokol følger retningslinjerne i vores institution menneskelige videnskabsetisk Komité.
1. TDC'er
<ol><li>Kontraindikationer og særlige overvejelser Bemærk: TDC'er er en sikker teknik, der sender konstant og lav jævnstrøm gennem elektroder, inducerende ændringer i neuronal ophidselse af området bliver stimuleret.<ol>
<li>Før Enhedsinstallation, bekræfte, at patienten ikke har nogen kontraindikationer til TDC'er, såsom bivirkninger ved tidligere TDC'er b...

<ol>
	<li>Miller, E. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comprehensive+overview+of+nursing+and+interdisciplinary+rehabilitation+care+of+the+stroke+patient:+A+scientific+statement+from+the+American+Heart+Association.">Comprehensive overview of nursing and interdisciplinary rehabilitation care of the stroke patient: A scientific statement from the American Heart Association.</a> Stroke. 41 (10), 2402-2448 (2010).</li><li>Adeyemo, B. O., Simis, M., Macea, D. D., Fregni, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematic+review+of+parameters+of+stimulation,+clinical+trial+design+characteristics,+and+motor+outcomes+in+noninvasive+brain+stimulation+in+stroke.">Systematic review of parameters of stimulation, clinical trial design characteristics, and motor outcomes in noninvasive brain stimulation in stroke.</a> Front Psychiatry. 3 (8), 1-27 (2012).</li><li>Johansson, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+trends+in+stroke+rehabilitation.+A+review+with+focus+on+brain+plasticity.">Current trends in stroke rehabilitation. A review with focus on brain plasticity.</a> Acta Neurologica Scandinavica. 123 (3), 147-159 (2011).</li><li>Hummel, F., Cohen, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improvement+of+motor+function+with+noninvasive+cortical+stimulation+in+a+patient+with+chronic+stroke.">Improvement of motor function with noninvasive cortical stimulation in a patient with chronic stroke.</a> Neurorehabilitation Neural Repair. 19 (1), 14-19 (2005).</li><li>Lo, A. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robot-assisted+therapy+for+long-term+upper-limb+impairment+after+stroke.">Robot-assisted therapy for long-term upper-limb impairment after stroke.</a> New England Journal of Medicine. 362 (19), 1772-1783 (2010).</li><li>Mehrholz, J., Haedrich, A., Platz, T., Kugler, J., Pohl, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electromechanical+and+robot-assisted+arm+training+for+improving+generic+activities+of+daily+living,+arm+function,+and+arm+muscle+strength+after+stroke.">Electromechanical and robot-assisted arm training for improving generic activities of daily living, arm function, and arm muscle strength after stroke.</a> Cochrane Database of Systematic Reviews. , (2012).</li><li>Maciejasz, P., Eschweiler, J., Gerlach-Hahn, K., Jansen-Troy, A., Leonhardt, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+survey+on+robotic+devices+for+upper+limb+rehabilitation.">A survey on robotic devices for upper limb rehabilitation.</a> Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 11 (3), 10-1186 (2014).</li><li>Ang, K. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facilitating+effects+of+transcranial+direct+current+stimulation+on+motor+imagery+brain-computer+interface+with+robotic+feedback+for+stroke+rehabilitation.">Facilitating effects of transcranial direct current stimulation on motor imagery brain-computer interface with robotic feedback for stroke rehabilitation.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 96 (3), S79-S87 (2015).</li><li>Chang, W. H., Kim, Y. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robot-assisted+therapy+in+stroke+rehabilitation.">Robot-assisted therapy in stroke rehabilitation.</a> Journal of Stroke. 15 (3), 174-181 (2013).</li><li>Volpe, B. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+approach+to+stroke+rehabilitation:+robot-aided+sensorimotor+stimulation.">A novel approach to stroke rehabilitation: robot-aided sensorimotor stimulation.</a> Neurology. 54 (10), 1938-1944 (2000).</li><li>Volpe, B. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robotic+devices+as+therapeutic+and+diagnostic+tools+for+stroke+recovery.">Robotic devices as therapeutic and diagnostic tools for stroke recovery.</a> Archives of Neurology. 66 (9), 1086-1090 (2009).</li><li>Nitsche, M. A., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Excitability+changes+induced+in+the+human+motor+cortex+by+weak+transcranial+direct+current+stimulation.">Excitability changes induced in the human motor cortex by weak transcranial direct current stimulation.</a> TheJournal of Physiology. 527 (3), 633-639 (2000).</li><li>Fregni, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+direct+current+stimulation+of+the+unaffected+hemisphere+in+stroke+patients.">Transcranial direct current stimulation of the unaffected hemisphere in stroke patients.</a> Neuroreport. 16 (14), 1551-1555 (2005).</li><li>Kim, D. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+transcranial+direct+current+stimulation+on+motor+recovery+in+patients+with+subacute+stroke.">Effect of transcranial direct current stimulation on motor recovery in patients with subacute stroke.</a> American Journal of Physical Medicine and Rehabilitation. 89 (11), 879-886 (2010).</li><li>Giacobbe, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+direct+current+stimulation+(tDCS)+and+robot+practice+in+chronic+stroke:+the+dimension+of+timing.">Transcranial direct current stimulation (tDCS) and robot practice in chronic stroke: the dimension of timing.</a> NeuroRehabilitation. 33 (1), 49-56 (2013).</li><li>Hesse, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combined+transcranial+direct+current+stimulation+and+robot-assisted+arm+training+in+subacute+stroke+patients:+a+pilot+study.">Combined transcranial direct current stimulation and robot-assisted arm training in subacute stroke patients: a pilot study.</a> Restorative Neurology and Neuroscience. 25 (1), 9-16 (2007).</li><li>Hesse, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combined+transcranial+direct+current+stimulation+and+robot-assisted+arm+training+in+subacute+stroke+patients:+an+exploratory,+randomized+multicenter+trial.">Combined transcranial direct current stimulation and robot-assisted arm training in subacute stroke patients: an exploratory, randomized multicenter trial.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. 25 (9), 838-846 (2001).</li><li>Edwards, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Raised+corticomotor+excitability+of+M1+forearm+area+following+anodal+tDCS+is+sustained+during+robotic+wrist+therapy+in+chronic+stroke.">Raised corticomotor excitability of M1 forearm area following anodal tDCS is sustained during robotic wrist therapy in chronic stroke.</a> Restorative Neurology and Neuroscience. 27 (3), 199-207 (2008).</li><li>Ochi, M., Saeki, S., Oda, T., Matsushima, Y., Hachisuka, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+anodal+and+cathodal+transcranial+direct+current+stimulation+combined+with+robotic+therapy+on+severely+affected+arms+in+chronic+stroke+patients.">Effects of anodal and cathodal transcranial direct current stimulation combined with robotic therapy on severely affected arms in chronic stroke patients.</a> Journal of Rehabilitation Medicine. 45 (2), 137-140 (2013).</li><li>DaSilva, A. F., Volz, M. S., Bikson, M., Fregni, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrode+positioning+and+montage+in+transcranial+direct+current+stimulation.">Electrode positioning and montage in transcranial direct current stimulation.</a> Journal of Visualized Experiments. (51), (2011).</li><li>Antal, A., Terney, D., Poreisz, C., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+unravelling+task-related+modulations+of+neuroplastic+changes+induced+in+the+human+motor+cortex.">Towards unravelling task-related modulations of neuroplastic changes induced in the human motor cortex.</a> European Journal of Neuroscience. 26 (9), 2687-2691 (2007).</li><li>Williams, J. A., Pascual-Leone, A., Fregni, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interhemispheric+modulation+induced+by+cortical+stimulation+and+motor+training.">Interhemispheric modulation induced by cortical stimulation and motor training.</a> Physical Therapy. 90 (3), 398-410 (2010).</li><li>Zimerman, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+training+by+single-session+transcranial+direct+current+stimulation+to+the+intact+motor+cortex+enhances+motor+skill+acquisition+of+the+paretic+hand.">Modulation of training by single-session transcranial direct current stimulation to the intact motor cortex enhances motor skill acquisition of the paretic hand.</a> Stroke. 43 (8), 2185-2191 (2012).</li><li>Nitsche, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacological+modulation+of+cortical+excitability+shifts+induced+by+transcranial+direct+current+stimulation+in+humans.">Pharmacological modulation of cortical excitability shifts induced by transcranial direct current stimulation in humans.</a> The Journal of Physiology. 553 (1), 293-301 (2003).</li><li>Lindenberg, R., Renga, V., Zhu, L. L., Nair, D., Schlaug, G. M. D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bihemispheric+brain+stimulation+facilitates+motor+recovery+in+chronic+stroke+patients.">Bihemispheric brain stimulation facilitates motor recovery in chronic stroke patients.</a> Neurology. 75 (24), 2176-2184 (2010).</li><li>Fusco, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ineffective+role+of+cathodal+tDCS+in+enhancing+the+functional+motor+outcomes+in+early+phase+of+stroke+rehabilitation:+an+experimental+trial.">The ineffective role of cathodal tDCS in enhancing the functional motor outcomes in early phase of stroke rehabilitation: an experimental trial.</a> BioMed Research International. , (2014).</li><li>Kwakkel, G., Kollen, B. J., Krebs, H. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+robot-assisted+therapy+on+upper+limb+recovery+after+stroke:+a+systematic+review.">Effects of robot-assisted therapy on upper limb recovery after stroke: a systematic review.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. 22 (2), 111-121 (2008).</li><li>Gilliaux, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Upper+limb+robot-assisted+therapy+in+cerebral+palsy:+a+single-blind+randomized+controlled+trial.">Upper limb robot-assisted therapy in cerebral palsy: a single-blind randomized controlled trial.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. 29 (2), 183-192 (2015).</li><li>Timmermans, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+task-oriented+robot+training+on+arm+function,+activity,+and+quality+of+life+in+chronic+stroke+patients:+a+randomized+controlled+trial.">Effects of task-oriented robot training on arm function, activity, and quality of life in chronic stroke patients: a randomized controlled trial.</a> Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 11 (1), 45 (2014).</li><li>Hummel, F. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controversy:+noninvasive+and+invasive+cortical+stimulation+show+efficacy+in+treating+stroke+patients.">Controversy: noninvasive and invasive cortical stimulation show efficacy in treating stroke patients.</a> Brain Stimulation. 1 (4), 370-382 (2008).</li><li>Nair, D. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimizing+recovery+potential+through+simultaneous+occupational+therapy+and+non-invasive+brain-stimulation+using+tDCS.">Optimizing recovery potential through simultaneous occupational therapy and non-invasive brain-stimulation using tDCS.</a> Restorative Neurology and Neuroscience. 29 (6), 411-420 (2011).</li><li>Nitsche, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+cortical+excitability+by+transcranial+direct+current+stimulation.">Modulation of cortical excitability by transcranial direct current stimulation.</a> Nervenarzt. 73 (4), 332-335 (2002).</li></ol>

I denne protokol beskriver vi en standard behandling protokol for kombinerede TDC'er stimulation forbundet og robot terapi, anvendes som supplement til konventionel rehabiliteringsprogrammer i patienter med arm funktionshæmninger. Protokollens mål er at forbedre motorik og mobilitet. Det er vigtigt at observere ramping-on og ramping-off af TDC'er maskine til at undgå enhver risiko for bivirkninger. TDC'er er en sikker teknik med få bivirkninger beskrevet i litteraturen2.
<p class="jove_con...

Neurologiske sygdomme som apopleksi, cerebral parese og traumatisk hjerneskade er førende årsager til langsigtede handicap som følge af læsioner og efterfølgende neurologiske symptomer, der kan føre til alvorlige uarbejdsdygtighed og begrænsning af daglige aktiviteter1. Bevægelsesforstyrrelser reducere patientens livskvalitet. Motor nyttiggørelse er grundlæggende drevet af neuroplasticitet, den grundlæggende mekanisme bag genanskaffelse af motoriske færdigheder tabt på grund af hjernen læsioner2,3. Således er rehabilitering behandlinger stærkt baseret på høj-dosis intensiv træning og intens gentagelse af bevægelser til at genvinde styrke og vifte af bevægelse. Disse gentagne aktiviteter er baseret på daglige liv bevægelser, og patienter kan blive mindre motiverede på grund af langsom motor genopretning og gentagende øvelser, som kan forringe succes af Neurorehabilitering4. Intensiv fysioterapi og ergoterapi er stadig betragtes som vigtigste behandlinger, men nyere adjungeret behandlingsformer til standard rehabilitering er ved at blive undersøgt for at optimere funktionelle resultater1.
Fremkomsten af robot-assisteret terapi har vist sig at have stor værdi i slagtilfælde rehabilitering, påvirke processer af neuronal synaptisk plasticitet og reorganisering. De er blevet undersøgt for træning af patienter med beskadiget neurologiske funktioner og hjælpe mennesker med handicap5. En af de vigtigste fordele ved tilføjelse af robotteknologi til rehabilitive interventioner er dens evne til at levere høj intensitet og høj-dosis træning, som ellers ville være en meget arbejdskrævende proces6. Brug af robot terapier, sammen med virtual reality computerprogrammer, giver mulighed for en umiddelbar opfattelse og vurdering af motor opsving og kan ændre gentagne handlinger i meningsfulde, interaktive funktionelle opgaver såsom rengøring en stovetop7 . Dette kan løfte patienternes motivation og overholdelse af den lange rehabiliteringsproces og giver mulighed for, gennem mulighed for at måle og kvantificere bevægelser, sporing af deres fremskridt5. Integration af robot terapi i nuværende praksis kan øge effekten og effektiviteten af rehabilitering og muliggør udvikling af nye former for øvelse8.
Terapeutiske rehabilitering robotter give opgave-specifik uddannelse og kan opdeles i slutningen-effektor-type enheder og exoskeleton-type enheder9. Forskellen mellem disse klassificeringer er relateret til hvordan bevægelse overføres fra enheden til patienten. Ende-effektor enheder har enklere strukturer, at kontakte patientens lemmer kun på sit mest distale del, hvilket gør det mere vanskeligt at isolere bevægelse af én fælles. Exoskeleton-baserede enheder har mere komplekse designs med en mekanisk struktur, der afspejler den skeletale struktur af lemmer, så en bevægelse af enhedens fælles vil producere den samme bevægelse på patientens lemmer7,9.
T-WREX er en exoskeleton-baserede robot, der hjælper hele armbevægelser (skulder, albue, underarm, håndled og fingerbevægelser). Den justerbare mekaniske arm giver mulighed for varierende niveauer af tyngdekraften støtte, gør det muligt for patienter, der har nogle resterende overekstremiteterne funktion til at opnå en større aktiv vifte af bevægelse i en tridimensional fysisk terapi7,9. MIT-MANUS er en ende-effektor-type robot, der arbejder i en enkelt plan (x- og y-aksen) og giver mulighed for en to-dimensionel tyngdekraft kompenseret terapi, medhjælpende skulder og albue bevægelser ved at flytte patientens hånd i vandret eller lodret plan9 , 10. begge robotter har indbygget holdning sensorer, der kan kvantificere øvre ekstremiteter motorisk kontrol og inddrivelse og en grænseflade for computer integration, der giver mulighed for 1) uddannelse af meningsfulde funktionelle opgaver simuleret i et virtuelt læringsmiljø og 2) terapeutisk øvelse spil, som hjælpe praksis af motor planlægning, øje-hånd koordination, opmærksomhed og visuelle felt defekter eller forsømmer7,9. De også giver mulighed for erstatning for tyngdekraften effekter på de øvre lemmer og er i stand til at tilbyde støtte og bistand til repetitive og stereotype bevægelser i alvorligt svækket patienter. Dette reducerer gradvis bistand som emnet forbedrer og anvender minimal bistand eller modstand bevægelighed for mildt for synshæmmede patienter9,11.
En anden ny teknik for Neurorehabilitering er transkranial jævnstrøm stimulation (TDC'er). TDC'er er en non-invasiv brain stimulation teknik, der inducerer kortikal ophidselse ændringer ved hjælp af lav amplitude direkte strømninger anvendes via hovedbunden elektroder12,13. Afhængigt af polariteten af den nuværende flow, kan hjernen ophidselse steg med anodal stimulation eller faldt med cathodal stimulation2.
For nylig har der været øget interesse i TDC'er, som det har vist sig at have gavnlige effekter på en bred vifte af sygdomme som slagtilfælde, epilepsi, Parkinsons sygdom, Alzheimers sygdom, fibromyalgi, psykiatriske lidelser som depression, affektive lidelser, og skizofreni2. TDC'er har nogle fordele, som dens relativt lav pris, brugervenlighed, sikkerhed, og sjældne bivirkninger14. TDC'er er også en smertefri metode og kan være pålideligt blændet i kliniske forsøg, da det har en fingeret tilstand13. TDC'er er sandsynligvis ikke optimal for funktionel genopretning på sine egne; men det viser øget løfte som en tilknyttet terapi i rehabilitering, som det øger hjernens plasticitet15.
I denne protokol viser vi kombinerede robot-assisteret terapi (med to state-of-the-art robotter) og non-invasiv Neuromodulationsbehandling med TDC'er som en metode til at forbedre rehabilitering resultater, ud over konventionelle fysioterapi. De fleste undersøgelser der involverer robot terapier eller TDC'er har brugt dem som isolerede teknikker, og få har kombineret begge, som kan forbedre de gavnlige virkninger ud over hvert interventionsorgan alene. Disse mindre forsøg påvist en mulig synergieffekt mellem de to procedurer, med forbedret motor opsving og funktionsevne8,15,16,17,18, 19. Nye multimodale behandlinger kan derfor øge bevægelse genopretning ud over de nuværende muligheder.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:743px;" width="743">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">tDCS device</td>
			<td style="width:241px;">Soterix Medical</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">Soterix Medical 1x1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">9V Battery (2x)</td>
			<td style="width:241px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Two rubber head bands</td>
			<td style="width:241px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Two conductive rubber electrodes</td>
			<td style="width:241px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Two sponge electrodes</td>
			<td style="width:241px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Cables</td>
			<td style="width:241px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">NaCl solution</td>
			<td style="width:241px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Measurement tape</td>
			<td style="width:241px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Armeo Spring Robot</td>
			<td style="width:241px;">Hocoma</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">inMotion ARM</td>
			<td style="width:241px;">Interactive Motion Technologies</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the combined use of transcranial direct current stimulation and robotic therapy for the upper limb

Neurologiske sygdomme som slagtilfælde og cerebral parese er førende årsager til langsigtede handicap og kan føre til alvorlige uarbejdsdygtighed og begrænsning af daglige aktiviteter på grund af nedre og øvre lemmer funktionshæmninger. Intensiv fysioterapi og ergoterapi er stadig betragtes som vigtigste behandlinger, men nye adjungerede behandlingsformer til standard rehabilitering, der kan optimere funktionelle resultater er ved at blive undersøgt.
Transkranial jævnstrøm stimulation (TDC'er) er en noninvasiv hjernen stimulation teknik, der polariserer underliggende områder af hjernen gennem anvendelse af svage direkte strømme gennem elektroder på hovedbunden, modulerende kortikal ophidselse. Øget interesse for denne teknik kan tilskrives dens lav pris, brugervenlighed, og effekter på human neural plasticitet. Nyere forskning har udført for at bestemme den kliniske potentiale af TDC'er i forskelligartede betingelser såsom depression, Parkinsons sygdom og motor rehabilitering efter apopleksi. TDC'er hjælper med at forbedre hjernens plasticitet og synes at være en lovende teknik i rehabiliteringsprogrammer.
En række robot enheder er blevet udviklet for at bistå i rehabilitering af overekstremiteterne funktion efter slagtilfælde. Rehabilitering af motor underskud er ofte en lang proces, der kræver multidisciplinære tilgange for en patient at opnå maksimal uafhængighed. Disse enheder ikke har til hensigt at erstatte manuel rehabilitering terapi; i stedet, de var udformet som et supplerende værktøj til rehabiliteringsprogrammer, giver mulighed for umiddelbar opfattelse af resultater og sporing af forbedringer, således at hjælpe patienter til at holde sig motiveret.
Både tDSC og robot-assisteret terapi er lovende Tilføjelser til slagtilfælde rehabilitering og målrette graduering af hjernens plasticitet, med flere rapporter, der beskriver deres brug være forbundet med konventionel behandling og forbedring af terapeutiske resultater. Dog mere for nylig, har nogle små kliniske forsøg udviklet at beskriver den tilknyttede brug af TDC'er og robot-assisteret terapi i slagtilfælde rehabilitering. I denne artikel vil beskrive vi vores Institut kombinerede metoder til forbedring af motorisk præstation efter slagtilfælde.

Non-invasiv hjernestimulation med TDC'er har for nylig skabt interesse på grund af dens potentielle neuroplastiske effekter, relativt billigt udstyr, brugervenlighed og få bivirkninger22. Undersøgelser har vist, at Neuromodulationsbehandling af TDC'er har potentiale til at modulere kortikal ophidselse og plasticitet, således at fremme forbedringer i motorisk præstation gennem synaptisk plasticitet ved at stimulere den primære motor cortex4</...

Watch this Scientific Journal Video about The Combined Use of Transcranial Direct Current Stimulation and Robotic Therapy for the Upper Limb at JoVE.com

The Combined Use of Transcranial Direct Current Stimulation and Robotic Therapy for the Upper Limb

Den kombinerede brug af transkranial jævnstrøm stimulation og robot terapi som en tilføjelse til konventionelle rehabilitering terapi kan resultere i forbedrede terapeutiske resultater på grund af modulation af hjernens plasticitet. I denne artikel vil beskrive vi vores Institut kombinerede metoder til forbedring af motorisk præstation efter slagtilfælde.

Den kombinerede brug af transkranial direkte nuværende Stimulation og robot terapi for overekstremiteterne

Neurologic disorders such as stroke and cerebral palsy are leading causes of long-term disability and can lead to severe incapacity and restriction of ...

Neurologiske lidelser såsom slagtilfælde, cerebral parese og traumatisk hjerneskade, er førende årsager til langsigtet ustabilitet reducere en patients livskvalitet. Motor opsving er drevet af neuroplasticitet. Således rehabilitering behandlinger er stærkt baseret på høj dosis, intensiv træning, og intens gentagelse af bevægelser, således at inddrivelse af styrke og vifte af bevægelse.Fremkomsten af robot hjælpeterapi har vist sig af stor værdi for rehabilitering, påvirker processen med neuroplasticitet og heregonization. Den vigtigste fordel ved at bruge robotteknologi og rehabiliteringsintervention er evnen til at levere høj dosis og høj intensitetstræning, som ellers ville være en meget arbejdskrævende proces. Det giver også mulighed for en umiddelbar opfattelse og evaluering af motor opsving, og kan også vende gentagne handlinger til meningsfulde interaktive funktionelle opgaver.En anden ny teknik, der udvikles til rehabilitering, er tDCS, som er den kortere for transkraniel jævnstrømstimulation. tDCS er en lav-undvigende hjerne stimulation teknik, som tillader ændringer i den nuværende ophidselse gennem brug af lav intensitet elektrisk kortikal stimulation anvendes over denne optælling. tDCS, transkraniel jævnstrøm stimulation, har genereret megen opmærksomhed sidst fra forskere og også klinikere.Der er flere grunde til at forklare. Den væsentligste årsag er på grund af dens virkninger på neuroplasticitet, og de andre årsager er fordi tDCS enhed er billig, og også fordi tDCS er en nem teknik at bruge. tDCS er blevet undersøgt for flere typer af sygdomme, såsom epilepsi, Parkinsons, depression og slagtilfælde.Men, tDCS er usandsynligt optimal for funktionel opsving på egen hånd, men det viser stigende løfte som et supplement terapi i rehabilitering, da det øger hjernens plasticitet. De fleste undersøgelser, der involverer robotbehandlinger eller tDCS bruge dem isoleret. Der blev kun udført få undersøgelser, der kombinerer dem begge, hvilket muligvis kunne øge deres gavnlige virkninger ud over hver intervention alene.Disse få små forsøg viste en mulig synergistisk effekt mellem disse to procedurer med forbedret motorgenvinding og funktionelle evner. I denne video beskriver vi de kombinerede metoder, der anvendes i vores institut til forbedring af motorydeevnen efter slagtilfælde. tDCS kan anvendes enten før eller under robotrehabilitering som påvist i den medicinske litteratur.Nødvendigt udstyr:tDCS-enhed, kabler, elastikker, svampe, natriumchloridopløsning, måletape, elektroder, batteri. Stimuleringsstedet vil blive fundet ved måling af hovedbunden. Brug af konventionen af EEG 10/20 system, som beskrevet i vores tidligere artikel.I denne protokol vil vi stimulere den primære motoriske cortex, eller M1. Hvis du vil finde dette punkt, skal du beregne 20 % af auricular-målingen. Dette sted skal svare til C3/C4 EEG placering. Placer elektroden på midten af dette sted, og den sekundære elektrode over den kontralaterale super orbital region.Efter forberedelse af huden og lokalisering af stimuleringsstedet, Efter tDCS, henvises patienter til at gennemgå robotterapi. I denne protokol vil vi beskrive brugen af kommercielle af MIT-Manus og T-WREX. Robotten har flere terapiprotokoller, der giver patienterne mulighed for at øve motorplanlægning, øjenhåndskoordinering, opmærksomhed og massepraksis.De terapeutiske øvelser og spil praksis både håndled fleksion og udvidelse, sammen med radiale og ulnar afvigelse. Videoskærmen viser signaler om de opgaver, som motivet skal udføre, og giver konstant feedback på armens position. På en robot terapi session, terapeuten vælger den relevante behandling protokol og robotten kan give real-time bistand, hvis det er nødvendigt.MIT-Manus arm giver mulighed for uddannelse af albuen fleksion og forlængelse, skulder fremspring og tilbagetrækning, og skulder interne og eksterne rotation på et vandret plan. Robotten vil kun hjælpe patienten, hvis det er nødvendigt. For eksempel, hvis motivet ikke kan realisere den tilsigtede bevægelse inden for to sekunder, vil maskinen hjælpe med at fuldføre sin bevægelse.Hvis motivet ikke har tilstrækkelig motorisk koordination til at udføre den tilsigtede bevægelse, vil robotten guide motivets arm til at udføre den rette bevægelse. Robotten software har flere terapeutiske motion spil til motor træning. Den visuelle feedback består normalt i en gul kugle, som patienten skal bevæge sig mellem mål.Andre træningsscenarier er tilgængelige. T-WREX består af en exoskelet, der passer til motivets arm og giver ham mulighed for at bevæge sin skulder, albue og håndled leddene frit i en tri-dimensionelle indstilling. Den justerbare mekaniske arm tillader variabel tyngdekraftsstøtte ved hjælp af en fjedermekanisme, der gør det muligt for patienter med resterende overlemfunktion at opnå et større aktivt bevægelsesområde.Kompensationen for armen går fra A til I og A til E for underarmen. Den består af en lineær skala af tyngdekraften støtte, hvor A har ingen tyngdekraft støtte. Terapi protokoller og spil inkluderet giver mulighed for uddannelse af opgave-specifikke funktioner ved at flytte exoskelet på tværs af en 3D-arbejdsområde.Ved at kombinere bevægelser af skulder, underarm, albue og håndled, robotten giver en opgave-specifik gentagne uddannelse. En træningssession varer normalt ca. 60 minutter. I hver session udfører den enkelte omkring 72 gentagelser af bevægelsen mod forskellige funktionelle mål.Mellem hver bevægelse, tillade en 10-sekunders interval for at forhindre træthed. Robotterne demonstreret på denne video kan bruges som en del af rehabiliterende program for flere neurologiske skader, herunder slagtilfælde, cerebral parese, og rygmarvsskade. De tilbyder mulighed for selv alvorligt svækkede brugere til at træne uafhængigt og drage fordel af meget intensiv gentagne og selvinitieret bevægelse terapi med øget bruger motivation.Ikke-invasiv hjernestimulation med tDCS har genereret stor interesse for nylig på grund af dens potentielle neuroplasticitet effekter, forholdsvis billigt udstyr, brugervenlighed, og få bivirkninger. Undersøgelser har vist, at neuromodulation med tDCS har potentiale til at modulere kortikal excitablity og plasticitet, hvilket fremmer yderligere forbedringer i motorisk ydeevne gennem langsigtet potensering ved at stimulere den primære motoriske cortex. Tidligere undersøgelser har rapporteret elektrofysiologiske virkninger af tDCS varer op til 90 minutter, og adfærdsmæssige virkninger varer op til 30 minutter efter en enkelt tDCS session på 20 minutter.Beviserne er dog stadig kontroversielle, da de positive resultater ikke er konsekvente. Et tidligere forsøg fandt funktionel motorisk forbedring efter bihemispheric stimulation, der overlevede interventionsperioden. Beviserne for robotterapi i rehabilitering er mere fremtrædende, hvilket viser klare trinvise reduktioner af motorisk svækkelse.Men på grund af det store antal producenter og flere typer af robotenheder, hver maskine har deres egne egenskaber, kvaliteter og begrænsninger. En multi-center, randomiseret kontrolleret forsøg fandt, at kroniske slagtilfælde patienter med moderat til svær øvre lemmer værdiforringelse havde betydelig, men beskeden forbedring i arm funktion, bevægelse, og livskvalitet efter robot træning i løbet af 36-ugers studieperiode i forhold til sædvanlig pleje, men ikke med intensiv fysioterapi. Mens forsøg med neurorehabilitering med separate tDCS eller robot behandlinger er blevet gjort før, få forsøg blev udført kombinere disse behandlinger.Et tidligere forsøg evaluerede timingens dimension i kombineret robotterapi med tDCS til håndledsrehabilitering hos kroniske slagtilfældepatienter. Forfatterne fandt, at håndled bevægelse hastighed og glathed blev forbedret over 15%, når tDCS blev leveret forud for en 20-minutters session af robot træning. Dette papir havde til formål at beskrive en standard terapi protokol for kombineret noninvasive hjerne stimulation og robot-assisteret bevægelse terapi, der anvendes som et supplement til konventionel behandling, hos patienter med underskud i arm funktion for at forbedre motoriske færdigheder.tDCS og robotteknologi viser betydelige motoriske virkninger, men de fleste af disse undersøgelser viser disse virkninger, når disse teknikker anvendes isoleret. Det, der er vigtigt at undersøge, er, når vi kombinerer disse to teknikker, er det muligt at øge deres virkninger på mere genopretning. Robotterapi endues en stigning i kortikal ophidselse i hjernen og en stigning i afferent input til hjernen.Disse kombineret med tDCS kan resultere i et bedre motorisk resultat på grund af den synergitiske effekt af disse behandlinger kombineret.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Combining Transcranial Magnetic Stimulation and fMRI to Examine the Default Mode Network

The default mode network is a group of brain regions that are active when an individual is not focused on the outside world and the brain is at "wakeful ...

Electrode Positioning and Montage in Transcranial Direct Current Stimulation

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a technique that has been intensively investigated in the past decade as this method offers a ...

Effects of Transcranial Alternating Current Stimulation on the Primary Motor Cortex by Online Combined Approach with Transcranial Magnetic Stimulation

Virkningerne af transkranial vekselstrøm Stimulation på den primære Motor Cortex af Online kombineret tilgang med transkranial magnetisk Stimulation

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific ...

Remotely Supervised Transcranial Direct Current Stimulation: An Update on Safety and Tolerability

Fjernt overvåget transkranial direkte nuværende Stimulation: En opdatering på sikkerheden og tolerabiliteten

The remotely supervised tDCS (RS-tDCS) protocol enables participation from home through guided and monitored self-administration of tDCS treatment while ...

Combined Transcranial Magnetic Stimulation and Electroencephalography of the Dorsolateral Prefrontal Cortex

Kombinerede transkranial magnetisk Stimulation og electroencefalografi i den Dorsolateral præfrontale Cortex

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive method that produces neural excitation in the cortex by means of brief, time-varying magnetic ...

Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) in Mice

Transcranial Direct Current Stimulation tDCS in Mice

Transkranial jævnstrøm Stimulation (TDC'er) i mus

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive neuromodulation technique proposed as an alternative or complementary treatment for ...

Bilateral Assessment of the Corticospinal Pathways of the Ankle Muscles Using Navigated Transcranial Magnetic Stimulation

Bilaterale vurdering af den Corticospinal veje af ankel muskler ved hjælp af navigerede transkranial magnetisk Stimulation

Distal leg muscles receive neural input from motor cortical areas via the corticospinal tract, which is one of the main motor descending pathway in humans ...

Stimulation Location Determination using a 3D Digitizer with High-Definition Transcranial Direct Current Stimulation

Stimulering placering bestemmelse ved hjælp af en 3D digitizer med high-definition Transcranial direkte strøm stimulering

The abundance of neuroimaging data and rapid development of machine learning has made it possible to investigate brain activation patterns. However, ...

Simultaneous Application of Transcranial Direct Current Stimulation during Virtual Reality Exposure

Samtidig anvendelse af transkranial jævnstrømstimulering under Virtual Reality-eksponering

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a form of non-invasive brain stimulation that changes the likelihood of neuronal firing through ...

Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) for Memory Enhancement

Transcranial Direct Current Stimulation tDCS for Memory Enhancement

Transkranial jævnstrømstimulering (tDCS) til hukommelsesforbedring

Memory enhancement is one of the great challenges in cognitive neuroscience and neurorehabilitation. Among various techniques used for memory enhancement, ...