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 gjerne takke Spaulding laboratorium for Neuromodulation og Instituto de Reabilitação Lucy Montoro for deres generøse støtte på dette prosjektet.

Denne protokollen følger retningslinjene i institusjonens menneskelige forskning etikk.
1. tDCS
<ol><li>Kontraindikasjoner og spesielle hensyn Merk: tDCS er en sikker teknikk som sender konstant og lav likestrøm gjennom elektrodene, inducing endringer i neuronal excitability av området blir stimulert.<ol>
<li>Før Enhetsinnstillinger, bekrefter du at pasienten ikke har noen kontraindikasjoner til tDCS, som uønskede reaksjoner på tidligere tDCS behandling, implantert ...

<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 protokollen beskriver vi en standard terapi protokoll for kombinert tDCS stimulering forbundet og robotic terapi, brukes som et supplement til konvensjonell rehabiliteringsprogrammer hos pasienter med armen impairments. Protokollen mål er å forbedre funksjon og mobilitet. Det er viktig å observere gradvis-on og gradvis-off av tDCS maskinen å unngå risiko for bivirkninger. tDCS er en sikker teknikk noen bivirkninger som er beskrevet i litteraturen2.
Protokol...

Nevrologiske lidelser som slag, cerebral parese og traumatisk hjerneskade er viktigste årsakene til langsiktig funksjonshemming, lesjoner og påfølgende nevrologiske symptomer som kan føre til alvorlige svakheter og begrensning av daglige aktiviteter1. Bevegelsesforstyrrelser redusere pasientens livskvalitet. Motor utvinning er fundamentalt drevet av neuroplasticity, grunnleggende mekanismen underliggende reacquisition av motoriske ferdigheter tapt på grunn av hjernen lesjoner2,3. Dermed er rehabilitering terapi sterkt basert på høy dose intensiv trening og intens repetisjon av bevegelser å gjenopprette styrke og bevegelse. Disse gjentatte aktiviteter er basert på daglige liv bevegelser, og pasienter kan bli mindre motivert motor saktebevegende og repeterende oppgaver, som kan svekke suksessen til neurorehabilitation4. Intensive fysiske og ergoterapi er fortsatt anses viktigste behandlinger, men nyere tilleggsbehandling behandling til standard rehabilitering blir undersøkt for å optimalisere funksjonelle resultater1.
Bruk av robot-hjalp terapi har vist seg å ha stor verdi i slag rehabilitering, påvirke prosesser neuronal synaptiske plastisitet og omorganisering. De har blitt undersøkt for opplæring av pasienter med skadet nevrologiske funksjoner og hjelpe personer med funksjonshemninger5. En av de viktigste fordelene med å robot-teknologi rehabilitive intervensjoner er dens evne til å levere høy intensitet og høy dosering trening, som ellers ville være en svært arbeidskrevende prosess6. Bruk av robot terapier, sammen med virtuell virkelighet dataprogrammer, gir en umiddelbar oppfatning og evaluering av motor utvinning og kan endre repeterende handlinger til meningsfull, interaktive funksjonelle oppgaver som rengjøring en stovetop7 . Dette kan heve pasientenes motivasjon og overholdelse av lang rehabiliteringsprosessen tillater, gjennom muligheten til å måle og kvantifisere bevegelser, sporing av deres fremgang5. Integrering av robot terapi i gjeldende praksis kan øke effekten og effektiviteten av rehabilitering og aktiverer utviklingen av romanen driftsmoduser øvelse8.
Terapeutisk rehabilitering roboter gi oppgave-spesifikke opplæring og kan deles inn i slutten effektor-innretninger og exoskeleton-type enheter9. Forskjellen mellom disse klassifikasjoner er relatert til hvordan bevegelse overføres fra enheten til pasienten. Slutten-effektor enheter har enklere strukturer, kontakter pasientens lem bare på sitt mest distale delen, gjør det vanskeligere å isolere bevegelse i en felles. Exoskeleton-baserte enheter har mer komplekse design med en mekanisk struktur som gjenspeiler den skjelettlidelser strukturen av lem, så en bevegelse av enhetens felles vil produsere den samme bevegelsen på pasientens lem7,9.
T-WREX er en exoskeleton-baserte robot som hjelper hele armbevegelser (skulder, albue, underarm, håndleddet og fingerbevegelser). Justerbar mekanisk arm gir variable beskyttelsesnivåer tyngdekraften støtte, slik at pasienter som har noen gjenværende øvre lem-funksjon for å oppnå en større aktive bevegelsesutslag i en tridimensional romlige terapi7,9. MIT-MANUS er en ende-effektor-type robot som fungerer i en enkelt plan (x- og y-aksen) og lar en todimensjonal tyngdekraft kompensert terapi, bistå skulder og albue bevegelser ved å flytte pasientens hånd i horisontalt eller vertikalt plan9 , 10. både roboter har innebygd posisjon sensorer som kan kvantifisere øvre ekstremitetene motorstyring og utvinning og et grensesnitt for datamaskinen integrering som lar 1) opplæring av meningsfull funksjonelle oppgaver simulert i et virtuelt læringsmiljø og 2) terapeutiske trening spill, som hjelpe praksisen med motor planlegging, øye-hånd koordinasjon, oppmerksomhet og visuelle feltet defekter eller forsømmer7,9. De også gi kompensasjon tyngdekraften effekter på den øvre lem og kan tilby kundestøtte repeterende og stereotype bevegelser i alvorlig nedsatt pasienter. Dette reduserer gradvis Hjelp emnet forbedrer og gjelder minimal hjelp eller motstand bevegelse for mildt svekket pasienter9,11.
En annen ny teknikk for neurorehabilitation er Transkraniell likestrøm stimulering (tDCS). tDCS er en ikke-invasiv hjernen stimulering teknikk som induserer kortikale excitability endringer ved hjelp av lav amplituden direkte strøm brukes via hodebunnen elektroder12,13. Avhengig av polariteten til gjeldende flyt, kan hjernen excitability økes ved anodal stimulering eller senkes med cathodal stimulering2.
Nylig har det vært økt interesse tDCS, som det har vist å ha gunstige effekter på en rekke sykdommer som slag, epilepsi, Parkinsons sykdom, Alzheimers sykdom, Fibromyalgi, psykiske lidelser som depresjon, affektive lidelser og schizofreni2. tDCS har noen fordeler, for eksempel relativt lav kostnad, brukervennlighet, sikkerhet, og sjeldne bivirkninger14. tDCS er også en smertefri metode og kan bli pålitelig blendet i kliniske forsøk, som den har en humbug modus13. tDCS trolig ikke optimal for funksjonelle utvinning av seg selv. Det er imidlertid viser økt løftet som en tilknyttet terapi i rehabilitering, som det forbedrer hjernen plastisitet15.
I denne protokollen viser vi kombinert robot-hjalp terapi (med to state-of-the-art roboter) og ikke-invasiv neuromodulation med tDCS for å forbedre rehabilitering resultater, i tillegg til konvensjonelle fysioterapi. De fleste studier som involverer robot terapi eller tDCS har brukt dem som isolert teknikker, og få har kombinert begge, som kan forsterke de positive effektene utover hver intervensjon alene. Disse mindre studier viste en mulig synergistisk effekt mellom de to prosedyrene, med økt motor utvinning og funksjonsevne8,15,16,17,18, 19. Derfor kan romanen multimodal terapi forbedre bevegelse utvinning utenfor gjeldende mulighetene.

<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

Nevrologiske lidelser som slag og cerebral parese er viktigste årsakene til langsiktig funksjonshemming og kan føre til alvorlige svakheter og begrensning av daglige aktiviteter grunn nedre og øvre lem impairments. Intensive fysiske og ergoterapi er fortsatt anses viktigste behandlinger, men nye Tilleggsbehandling behandlingsformer til standard rehabilitering som kan optimalisere funksjonelle resultater blir undersøkt.
Transkraniell likestrøm stimulering (tDCS) er en noninvasive hjernen stimulering teknikk som polarizes underliggende områder av hjernen gjennom anvendelse av svake direkte strømmer gjennom elektroder i hodebunnen, modulerende kortikale excitability. Økt interesse i denne teknikken kan tilskrives sin lave kostnader, brukervennlighet, og effekter på menneskelig nevrale plastisitet. Nyere forskning har utført kliniske potensialet av tDCS i ulike tilstander som depresjon, Parkinsons sykdom og motor rehabilitering etter hjerneslag. tDCS bidrar til å øke hjernens plastisitet og synes å være en lovende teknikk i rehabiliteringsprogrammer.
Et antall robotsveising enheter er utviklet for å bistå i rehabiliteringen av øvre lem funksjon etter hjerneslag. Rehabilitering av motor underskudd er ofte en lang prosess som krever tverrfaglige tilnærminger for en pasient å oppnå maksimal uavhengighet. Disse enhetene skal ikke erstatte manuell rehabilitering; i stedet var de utformet som en ekstra verktøy å rehabiliteringsprogrammer, slik at umiddelbar oppfatning av resultater og spore forbedringer, dermed hjelpe pasienter å bli motivert.
Både tDSC og robot-hjalp Terapi er lovende tillegg til slag rehabilitering og målrette modulering av hjernens plastisitet, med flere rapporter som beskriver bruken knyttes konvensjonell terapi og forbedring av terapeutiske resultater. Men nylig, har noen kliniske forsøk blitt utviklet som beskriver tilknyttet bruken av tDCS og robot-hjalp Terapi i slag rehabilitering. I denne artikkelen beskriver vi de kombinerte metodene brukes i vårt Institutt for motor ytelsen etter hjerneslag.

Ikke-invasive hjernen stimulering med tDCS har nylig generert interesse på grunn av dens potensielle neuroplastic virkninger, relativt billig utstyr, brukervennlighet og noen bivirkninger22. Studier har vist at neuromodulation av tDCS har potensial til å modulere kortikale excitability og plastisitet, dermed fremme forbedringer i motor ytelse gjennom synaptiske plastisitet ved å stimulere den primære motorisk cortex4. Anodal stimulering ...

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

Kombinert bruk av Transkraniell likestrøm stimulering og robotic terapi som et tillegg til konvensjonelle rehabilitering terapi kan resultere i bedre terapeutiske utfall på grunn av modulering av hjernens plastisitet. I denne artikkelen beskriver vi de kombinerte metodene brukes i vårt Institutt for motor ytelsen etter hjerneslag.

Kombinert bruk av Transkraniell direkte gjeldende stimulering og Robotic terapi for den øvre lem

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

Nevrologiske lidelser som hjerneslag, cerebral parese og traumatisk hjerneskade, er ledende årsaker til langvarig ustabilitet som reduserer pasientens livskvalitet. Motor utvinning er drevet av nevroplastisitet. Dermed er rehabiliteringsbehandling sterkt basert på høy dose, intensiv trening og intens repetisjon av bevegelser for å tillate gjenoppretting av styrke og bevegelsesområde.Bruk av robotassiterapi har vist stor verdi for rehabiliteringen, påvirker prosessen med nevroplastisitet og hergonisering. Den viktigste fordelen med å bruke robotteknologi og rehabilitering intervensjon er evnen til å levere høy dosering og høy intensitet trening som ellers ville være en svært arbeidsintensiv prosess. Det tillater også en umiddelbar oppfatning og evaluering av motorgjenoppretting, og kan også gjøre repeterende handlinger til meningsfulle interaktive funksjonelle oppgaver.En annen ny teknikk som utvikles for rehabilitering er tDCS, som er kortere for transkraniell direkte strømstimulering. tDCS er en lav-unnvikende hjernestimuleringsteknikk som gjør at endringene i dagens spenning gjennom bruk av lavintensitets elektrisk kortikal stimulering påføres over denne tellingen. tDCS, transkraniell direkte strømstimulering, har generert mye oppmerksomhet i det siste fra forskere og også klinikere.Det er flere grunner til å forklare. Hovedårsaken skyldes effekten på nevroplastisitet, og de andre årsakene er fordi tDCS-enheten er billig og også fordi tDCS er en enkel teknikk å bruke. tDCS har blitt studert for flere typer sykdommer, som epilepsi, Parkinsons, depresjon og hjerneslag.Imidlertid er tDCS usannsynlig optimal for funksjonell utvinning alene, men det viser økende løfte som en tilleggsbehandling i rehabilitering som det forbedrer hjernens plastisitet. De fleste studier som involverer robotterapi eller tDCS bruker dem isolert. Få studier ble gjort kombinere begge av dem som muligens kan forbedre sine gunstige effekter utover hver intervensjon alene.Disse få små studiene viste en mulig synergistisk effekt mellom disse to prosedyrene med forbedret motorgjenoppretting og funksjonell evne. I denne videoen beskriver vi de kombinerte metodene som brukes i vårt institutt for å forbedre motorytelsen etter hjerneslag. tDCS kan brukes enten før eller under robotrehabilitering som vist i medisinsk litteratur.Nødvendig utstyr: tDCS-enhet, kabler, gummibånd, svamper, natriumkloridoppløsning, målebånd, elektroder, batteri. Stimuleringsstedet vil bli funnet gjennom måling av hodebunnen. Ved hjelp av konvensjonen til EEG 10/20-systemet, som beskrevet i vår forrige artikkel.I denne protokollen vil vi stimulere den primære motorcortex, eller M1. Hvis du vil finne dette punktet, beregner du 20 % av den aurikulære målingen. Dette stedet skal tilsvare C3/C4 EEG-plassering. Plasser elektroden på midten av dette stedet, og den sekundære elektroden over den kontralaterale super orbitale regionen.Etter å ha forberedt huden og lokalisert stimuleringsstedet, Etter tDCS, henvise pasienter til å gjennomgå robotterapi. I denne protokollen vil vi beskrive bruken av reklamen til MIT-Manus og T-WREX. Roboten har flere behandlingsprotokoller, slik at pasienter kan praktisere motorplanlegging, øyehåndskoordinering, oppmerksomhet og massepraksis.De terapeutiske øvelsene og spillene trener både håndleddsfleksjon og forlengelse, sammen med radial og ulnaravvik. Videoskjermen viser signaler om oppgavene som motivet må utføre og gir stadig tilbakemelding om armens posisjon. På en robotterapiøkt velger terapeuten riktig behandlingsprotokoll, og roboten kan gi sanntidshjelp om nødvendig.MIT-Manus armen tillater trening av albuefleksjon og forlengelse, skulder protraksjon og tilbaketrekking, og skulder intern og ekstern rotasjon på et horisontalt plan. Roboten vil bare hjelpe pasienten om nødvendig. Hvis motivet for eksempel ikke kan realisere den tiltenkte bevegelsen innen to sekunder, vil maskinen bidra til å fullføre bevegelsen.Hvis motivet ikke har nok motorkoordinering til å utføre den tiltenkte bevegelsen, vil roboten lede motivets arm til å gjøre riktig bevegelse. Robotprogramvaren har flere terapeutiske treningsspill for motortrening. Den visuelle tilbakemeldingen består vanligvis i en gul ball som pasienten må bevege seg mellom mål.Andre treningsscenarier er tilgjengelige. T-WREX består av et eksoskjelett som passer til motivets arm og gjør det mulig for ham å bevege skulder-, albue- og håndleddsleddene fritt i en tredimensjonal setting. Den justerbare mekaniske armen gir variabel grad av tyngdekraftstøtte ved hjelp av en fjærmekanisme, slik at pasienter med gjenværende øvre lem funksjon for å oppnå et større aktivt bevegelsesområde.Kompensasjonen for armen går fra A til I og A til E for underarmen. Den består av en lineær skala av tyngdekraften støtte der A har ingen tyngdekraften støtte. Terapiprotokoller og spill inkludert tillater opplæring av oppgavespesifikke funksjoner ved å flytte eksoskjelettet over et 3D-arbeidsområde.Ved å kombinere bevegelser av skulder, underarm, albue og håndledd, tillater roboten en oppgavespesifikk repeterende trening. En treningsøkt varer vanligvis ca 60 minutter. I hver økt utfører personen omtrent 72 repetisjoner av bevegelsen mot ulike funksjonelle mål.Mellom hver bevegelse, la et 10-sekunders intervall for å forhindre tretthet. Robotene demonstrert på denne videoen kan brukes som en del av rehabiliterende program for flere nevrologiske skader, inkludert hjerneslag, cerebral parese, og ryggmargsskade. De tilbyr muligheten til selv sterkt svekkede brukere til å trene selvstendig og dra nytte av svært intensiv repeterende og selvinitiert bevegelsesterapi med økt brukermotivasjon.Ikke-invasiv hjernestimulering med tDCS har generert mye interesse nylig på grunn av sine potensielle nevroplastisitetseffekter, relativt billig utstyr, brukervennlighet og få bivirkninger. Studier har vist at neuromodulasjon med tDCS har potensial til å modulere kortikal spenning og plastisitet, og dermed fremme ytterligere forbedringer i motorytelse gjennom langsiktig potensering ved å stimulere den primære motorcortex. Tidligere studier har rapportert elektrofysiologiske effekter av tDCS som varer opptil 90 minutter, og atferdseffekter som varer opptil 30 minutter etter en enkelt tDCS-økt på 20 minutter.Bevisene er imidlertid fortsatt kontroversielle, da de positive funnene ikke er konsekvente. En tidligere studie fant funksjonell motorforbedring etter bihemisfær stimulering som varte i intervensjonsperioden. Bevisene for robotterapi i rehabilitering er mer fremtredende, noe som viser klare inkrementelle reduksjoner av motorisk svekkelse.Men på grunn av det store antallet produsenter og flere typer robotenheter, har hver maskin sine egne egenskaper, kvaliteter og begrensninger. En multi-senter, randomisert kontrollert studie fant at kronisk hjerneslag pasienter med moderat til alvorlig øvre lem svekkelse hadde betydelig, men beskjeden forbedring i armfunksjon, bevegelse, og livskvalitet etter robottrening i løpet av 36-ukers studieperioden sammenlignet med vanlig omsorg, men ikke med intensiv fysioterapi. Mens studier av nevrorehabilitering med separate tDCS eller robotterapi har blitt gjort før, ble det gjennomført få studier som kombinerer disse behandlingene.En tidligere studie evaluerte dimensjonen av timing i kombinert robotterapi med tDCS for håndleddsrehabilitering hos kroniske slagpasienter. Forfatterne fant at håndleddet bevegelse hastighet og glatthet ble forbedret over 15%når tDCS ble levert før en 20-minutters økt med robottrening. Det nåværende papiret tar sikte på å beskrive en standard behandlingsprotokoll for kombinert ikke-invasiv hjernestimulering og robotassistert bevegelsesterapi, brukt som et supplement til konvensjonell terapi, hos pasienter med underskudd i armfunksjonen for å forbedre motoriske ferdigheter.tDCS og robotikk viser betydelige motoreffekter, men de fleste av disse studiene viser disse effektene når disse teknikkene brukes isolert. Det som er viktig å utforske er når vi kombinerer disse to teknikkene er det mulig å forbedre deres effekter på mer utvinning. Robotterapi påbes en økning av kortikal spenning i hjernen og en økning av afferent input til hjernen.Disse kombinert med tDCS kan føre til et bedre motorisk resultat på grunn av den synergiske effekten av disse behandlingene kombinert.

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

Effekter av Transkraniell vekselstrøm stimulering på primære motorisk Cortex av Online kombinert tilnærming med Transkraniell magnetisk stimulering

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

Eksternt veiledet Transkraniell direkte gjeldende stimulering: En oppdatering på sikkerhet og toleranse

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

Kombinert Transkraniell magnetisk stimulering og Elektroencefalogram på Dorsolateral Prefrontal 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

Transkraniell likestrøm stimulering (tDCS) 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 av Corticospinal veier ankel muskler med navigert Transkraniell magnetisk stimulering

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

Besluttsomhet ved stimulering av posisjon ved hjelp av en 3D-digitaliseringsenhet med High-Definition Transkraniell 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 påføring av transkraniell likestrømstimulering 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

Transkraniell likestrømstimulering (tDCS) for minneforbedring

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