Name: surface electromyographic biofeedback as a rehabilitation tool for patients with global brachial plexus injury receiving bionic reconstruction
Uploaded: 2019-09-28T13:30:00
Duration: 9 min 14 s
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이 연구는 오스트리아 연구 기술 개발 위원회의 기독교 도플러 연구 재단과 오스트리아 연방 과학, 연구 및 경제부의 지원을 받았습니다. 우리는 원고에 포함 된 그림의 준비에 대한 아론 Cserveny에 감사하고 원래 기사에 제시 된 데이터를 복제의 허가 신경 과학의 국경에12.

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저자는 공개 할 것이 없다.

바이오 피드백 접근법은 뇌 출혈 및 뇌졸중과 같은 중앙 병리학에서 유래하는 (헤미)-페지성 질환에 이르기까지 여러 신경 근육 장애의 재활에 널리 사용되어왔으며, 18,19 다양한 근골격계 변성 또는 부상 및 외과 치료20,21,22. 흥미롭게도, 구조화 된 바이오 피드백의 개념은 말초 신경 부상에 대한 임상 실습에서 구현되지 않았습니다. 그러나, 정확한 복잡한 신경 상해의 재활에, 연습, 반복, 적절한 바이오 피드백을 가진 구조화 된 훈련 프로그램은 정확한 운동 패턴을 확립하기 위해 필요하다23.
여기에, 이전 연구12에서,우리는 보철 손 교체를받을 자격이 생물학적 치료 대안의 부족 환자에 대한 sEMG 바이오 피드백을 사용하여 구조화 된 재활 프로토콜을 제시, 바이오 닉으로 알려진 개념 오늘 재건. 바이오닉 재구성의 맥락에서 sEMG 바이오피드백 셋업을 사용하는 가장 명백한 장점은 SEMG 핫스팟, 즉 상대적으로 높은 진폭의 EMG 활성을 경피적으로 측정할 수 있는 피부 위치의 정확한 정의에서 발생한다. 센서가 팔뚝 전체를 따라 쉽게 이동할 수 있기 때문에 다양한 모터 명령을 교대로 시도할 수 있으며, 팔뚝에서 감지 가능한 근육 기능이 누락된 경우 상완 및 어깨 거들에서도 쉽게 이동할 수 있습니다. 환자가 특정 작용 (예 : 손목 연장)을 수행하기위한 근육을 수축하도록 요청받을 때 전극을 배치 할 수 있으며, 여기서 (약한) 근육 수축은 심사관에 의해 촉지됩니다. 컴퓨터 화면에서 EMG 신호를 관찰하면 환자가 이 근육을 수축하려고 할 때 신호의 진폭이 일관되게 증가하는지 쉽게 확인할 수 있습니다. 진폭이 충분히 높지 않거나 신호가 일치하지 않는 경우 동일한 전극 위치를 가진 다른 모터 명령을 시도할 수 있습니다. 바늘 EMG에 반대, 이 절차는 비 침습적, 고통 스루 고 팔에 있는 모든 근육/근육 그룹에 대 한 반복 될 수 있다. 다양한 근육 위치에서 다양한 모터 명령을 테스트하면 특정 모터 동작과 관련된 가장 높은 진폭 및 재현 가능한 활동으로 EMG 핫스팟을 식별할 수 있습니다. 가장 강한 EMG 신호를 식별한 후, 이들은 신호 분리(두 개 이상의 EMG 신호의 공동 활성화가 컴퓨터 화면에서 발생하지 않아야 함), 신호 강도(EMG 신호에 의해 반사됨)와 관련하여 sEMG 바이오피드백을 사용하여 훈련될 수 있다. 컴퓨터 화면에서 진폭) 및 신호 재현성(근육을 수축시키려는 각 시도는 각각의 EMG 신호의 소풍으로 이어져야 한다). 훈련의 나중 단계에서, EMG 활동은 직접 보철 기능으로 변환됩니다, 먼저 테이블 상단 보철물 (그림 3참조)를 사용하여, 이는 그립 강도의 미세 조정을 허용하는 환자에게 추가 피드백을 제공하고, 다음 착용 물리적 보철물.
기존의 수족절단에서, 방대한 양의 문헌은 표적 근육-재원화(TMR), 즉 잔여 팔 신경을 흉부와 팔뚝의 대체 근육 부위로 의한 외과적 전달로 옮기는 것으로 나타났으며, 이러한 경우이후 보철 기능을 향상시킨다. 재내심 된 근육은 직관적 인 모터 명령의 생물학적 증폭기 역할을하며 보철 손, 손목 및 팔꿈치 제어24,25,26,27에 생리적으로 적합한 EMG 신호를 제공합니다. . 패턴 인식 제어 시스템을 사용하여, 이러한 재내심 된 근육의 피부에 배치 된 수많은 sEMG 신호에서 추출 된 EMG 데이터는 디코딩 및 보다 신뢰할 수있는 근전도를 제공하는 특정, 재현 가능한 모터 출력으로 변환 할 수 있습니다 보철 제어28,29,30. 상완 신경총 공혈 손상을 입은 환자에서 근육의 EMG 신호 부위 및 근전활성의 수는 매우 제한적이기 때문에, 패턴 인식 알고리즘은 통상적인 수족절단에 대해 수행되는 바와 같이 사용될 수 없다8. 여전히, 추가 연구 및 향상 된 기술, 이러한 시스템은 기존의 희미한 근육 신호에 대 한 자세한 정보를 추출 하 고 따라서이 독특한 환자 그룹에서 또한 보철 기능을 향상 시킬 수 있습니다.
제시된 프로토콜은 지침으로 간주되지만, 세부 사항은 환자와 사용 가능한 장비에 따라 조정되어야 합니다. 이러한 신경 부상 후 발생하는 비정상적인 재 심연으로 인해 모터 명령이 반드시 해부학적으로 "올바른"근육(12)의활성화를 초래하지는 않습니다. 예를 들면, 저자는 환자가 그들의 손을 열기 위하여 시도하는 동안, 팔뚝 굴곡 구획에 EMG 활동을 관찰했습니다. 따라서 EMG 신호를 식별하기 위해 다양한 모터 명령을 테스트해야 합니다. 추가적으로, 잔류 근육 기능 (모든 경우에 유용한 손 운동을 생성하기에는 너무 약하더라도) 크게 환자에 따라 변화하고 표 2에도시된 바와 같이 필요한 훈련 시간에 있는 변이를 일으키는 원인이 될 수 있습니다. 또한, 제어에 사용되는 보철 장치 및 전극의 수의 선택은 신호 분리의 정밀도, 신호 진폭 및 공존 수축의 필요성에 대한 요구 사항을 변경한다. 이 모든 것은 신호 훈련, 하이브리드 보철 훈련 및 실제 보철 훈련 중에 고려되어야하며, 절단 환자31의표준 보철 훈련에서도 권장됩니다. sEMG 바이오피드백 교육에 사용되는 기기에 대해 저자는 보철 제어에 필요한 신호 수를 동시에 표시하고 실시간 피드백을 제공하며 컴퓨터 나 디스플레이에 연결할 수 있는 장치가 적합한 장치를 고려합니다. 화면 자체의 신호를 볼 수 있습니다. 훈련 중에 신호 게인을 조정할 수 있는 장치가 선호됩니다.
재활 후 모든 환자는 일상 생활 활동 중에 보철을 사용할 수 있었고 기능없는 손을 보철 장치12로교체하기로 결정한 것에 만족했습니다. 이러한 기능적 개선은 평균 ARAT 점수가 2.83±4.07에서 25.00±10.94(p=0.028)로 현저한 증가에 의해 반영되었다.
우리의 관점에서, sEMG 바이오 피드백 설정은 신경 손상 및 생체 공학 재건과 관련된 모터 복구의 인지적으로 까다로운 과정을 용이하게하기 위해 가치있는 도구를 제시한다. 최적의 EMG 전극 포지셔닝의 식별 및 근육 활동의 직접 시각화를 통한 다양한 모터 명령의 테스트는 임상 설정에서 sEMG 바이오피드백을 사용하여 크게 단순화됩니다. sEMG 바이오피드백은 또한 생물학적 상지기능(10,12)의재활에 사용될 수 있지만, 바이오닉 재건 과정에서의 적용은 특히 효과적인 것으로 여겨진다. 가장 중요한 것은, 훈련 도중 활성화된 sEMG 신호는 나중에 보철 소켓 내의 전극 위치를 반영합니다, 이는 각 환자를 위해 개별적으로 주문을 받아서 만들어진. 따라서 훈련 중에 이러한 신호의 반복적인 활성화는 미래의 보철 처리 및 수동 용량을 증가시킬 가능성이 큽입니다. 이 근육 활동의 직접적인 시각화는 또한 환자가 근전도 손 통제의 개념을 이해할 수 있게 하고 그/그녀는 훈련 진행을 더 의식적으로 따를 수 있습니다.
미래에, 우리의 제시된 재활 프로토콜은 기능적인 결과를 향상시키기 위하여 더 진보된 공구로 확장될 지도 모릅니다. 여기에는 활성화열맵(32)을통한 전극 배치 과정을 용이하게 하는 고밀도 sEMG 기록, EMG 활동30,33,및 훈련을 향상시키기 위한 진지한 게임을 평가하는 가상 솔루션이 포함될 수 있습니다. 동기 부여34. 또한 패턴 인식 알고리즘과 같은 보철 제어를 위한 새로운 기술도28,30,35를사용할 수 있습니다. 그러나, 감소된 신경 근 인터페이스 때문에, 그렇지 않으면 건강한 수족절단을 위해 디자인된 현재 상업적으로 이용 가능한 시스템이 이 특정 참을성 있는 단에 있는 보철 기능을 현저하게 향상할 것이라는 것은 분명하지 않다. 향후 연구는 심각한 상반신 신경총 부상을 입은 환자의 재활을위해 나열된 새로운 기술의 적용 가능성과 이점을 평가해야합니다. 추가적으로, 더 높은 참을성 있는 수를 가진 통제된 예심은 또한 기록의 더 높은 수준을 가진 sEMG biofeedback를 사용하여 현재 프로토콜의 긍정적인 효력을 설명하는 것을 허용할 것입니다.

척수에서 신경 뿌리의 외상성 avulsion을 포함하여 글로벌 상구 신경총 상해는 인간에 있는 가장 가혹한 신경 상해의 한을 나타내고 일반적으로 생활의 전성기에 있는 젊고, 그렇지 않으면 건강한 환자에 영향을 미칩니다1,2 . 신경 뿌리의 수에 따라 avulsed, 팔과 손에 뇌에서 nerval 연결 중단 이후 완전 한 상지 마비 이어질 수 있습니다. 전통적으로, 신경 뿌리의 avulsion는 가난한 결과와 연관되었습니다3. 지난 수십 년 이내에 미세 수술 신경 기술이 접지와 함께, 수술 결과가 개선되었으며 어깨와 팔꿈치의 유용한 운동 기능이 일반적으로복원4,5. 손에 있는 본질적인 근육은, 가장 distally 거짓말, 전형적으로 도끼를 재생하기 전에 돌이킬 수 없는 위축의 결과로 지방 변성을 겪습니다6. 이러한 경우 기능없는 "신경총"손의 선택 절단과 메카트로닉 손으로의 교체를 포함하는 생체 공학 적 재건이7,8에설명되어 있습니다. 임상적으로 미미할 수 있는 환자의 팔뚝에 있는 잔류 근육 활동 (등척 성 수축, 영국 의학 연구 위원회 [BMRC] 규모에 M1), 경피적 전극 감지 전기 근육 활성에서 포착됩니다. 그런 다음 보철 손의 다양한 움직임으로 번역9.
충분한 표면 전기 근전도 (sEMG) 신호는 초기 협의시 존재할 수 있습니다. 어떤 경우에는, 그러나, 추가 신호는 선택적 신경 및 근육전송을수행 설립 될 필요가 7 . 두 경우 모두, sEMG 신호 일관성및 프로세스의 끝에서 후속 최적의 보철 기능을 보장하기 위해 구조화 된 재활 프로토콜이 필요합니다. 신경 이식 수술 후뿐만 아니라 신경 근 avulsion 및 비정상적인 재심에 따라 주요 도전은 대상 근육을 통해 의지 제어를 허용하는 새로운 모터 패턴의 설립이다. sEMG 바이오피드백 방법은뇌졸중(10)의재활에 널리 사용되고 있다. 이 방법은 그렇지 않으면 근육 약점 및 길 항 제의 공동 활성화로 인해 주목 될 것 이다 근육 활동의 직접 시각화수 있습니다. 그로 인하여 모터 작업의 정확한 실행에 정확한 피드백을 제공하면서, 그들의 약한 근육을 훈련하는 환자를 격려11.
최근 간행물에서 우리는 sEMG 바이오피드백이 복잡한 말초 신경손상(12)의재활에도 사용될 수 있음을 처음으로 보여주었다. 우리는 sEMG 바이오 피드백이 신경 전달 수술 후 진행 재내심 과정을 환자가 인식할 수 있도록 하는 매우 유용한 방법이라고 생각합니다. 또한, 이전에는 환자에게 아무 소용이 없었던 희미한 근육 활동은 임상의와 환자 모두에게 눈에 띄지 않는 근육 활동의 구체적인 시각화를 허용하는 sEMG 바이오 피드백을 사용하여 나중에 보철 제어를 위해 훈련되고 강화 될 수 있습니다. . 따라서 훈련 진행 상황을 잘 이해되고 문서화할 수 있습니다. 또한, 근육 활동에 대한 직접적인 피드백을 사용하면 임상의가 다양한 모터 명령을 관련 신호 진폭 및 일관성과 상호 연관시킬 수 있으므로 향후 강력한 보철 제어를 허용하는 최상의 모터 전략을 수립할 수 있습니다. 요약하면,이 방법의 목표는 환자의 이해, 인식 및 그 / 그녀의 sEMG 신호의 제어를 증가시켜 재활 과정을 용이하게하는 것입니다, 이는 나중에 보철 손을 구동한다.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>dry EMG electrodes</td>
			<td>Ottobock Healthcare, Duderstadt, Germany</td>
			<td>13E202 = 50</td>
			<td>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.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Myoboy</td>
			<td>Otto bock Healthcare, Duderstadt, Germany</td>
			<td>Myoboy</td>
			<td>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.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SensorHand Speed</td>
			<td>Ottobock Healthcare, Duderstadt, Germany</td>
			<td></td>
			<td>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.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard laptop with Microsoft operating system</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Usually, devices for EMG biofeedback connected to a computer do not require much computing power and thus work on any regular laptop</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TeleMyo 2400T G2</td>
			<td>Noraxon, US</td>
			<td></td>
			<td>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</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>wet EMG electrodes</td>
			<td>Ambu</td>
			<td>Ambu Blue Sensor VL Adhesive Electrodes</td>
			<td>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.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

surface electromyographic biofeedback as a rehabilitation tool for patients with global brachial plexus injury receiving bionic reconstruction

글로벌 상악 신경총 부상과 생물학적 치료 대안의 부족을 가진 환자에서, 생체 공학 재건, 기능없는 손의 선택 절단 및 보철물로의 교체를 포함하여, 최근에 기술되었다. 최적의 보철 기능은 환자의 팔의 잔여 근육 활동이 나중에 보철 기능으로 변환됨에 따라 구조화 된 재활 프로토콜에 달려 있습니다. 표면 근전도 (sEMG) 바이오 피드백은 뇌졸중 후 재활 중에 사용되어 왔지만, 지금까지 복잡한 말초 신경 손상을 가진 환자에서 사용되지 않았습니다. 여기에서, 우리는 sEMG 신호의 식별에서 최종 보철 훈련에 생물학 재건을 위해 적당한 글로벌 상반신 신경총 상해를 가진 환자에서 구현된 우리의 재활 프로토콜을 제시합니다. 이 구조화 된 재활 프로그램은 복잡한 신경 근 avulsion 부상 후 인지적으로 쇠약해지는 과정일 수 있습니다 모터 재학습을 용이하게, 비정상적인 재심화 및 추가 해부학 적 재건 (신경 전달의 경우와 같이) 수술). sEMG 바이오피드백을 이용한 재활 프로토콜은 환자가 표적 근육의 진행중인 재내심 과정을 인식함에 따라 새로운 운동 패턴의 확립에 도움을 주게 된다. 또한, 희미한 신호는 또한 sEMG 바이오 피드백을 사용하여 훈련되고 개선될 수 있으며, 임상적으로 "쓸모없는" 근육(영국 의학 연구 위원회 [BMRC] 척도에서 근력 M1을 나타내는) 손재주 보철 손 제어를 받을 수 있습니다. 또한, 성공적인 바이오닉 재건 후 기능적 결과 점수는이 기사에서 제시된다.

다중 신경근 을 포함한 중상구신경총 손상을 입은 6명의 환자에서 sEMG 바이오피드백을 이용한 제시된 재활 프로토콜이 성공적으로 구현되었다. 자세한 환자 특성은 표 1에서찾을 수 있습니다. 그림 2는 구조화 된 재활 프로토콜의 다양한 단계와 구현에 대한 자세한 설명을 보여줍니다.
생체 공학 재건 전후의 손 기능 개선을 입증하기 위해, 글로벌 상지 기능을 평가하는 표준화 된 평가는 두 시점에서 수행되었습니다 : 기능없는 "신경총"손의 선택 절단 전뿐만 아니라 성공적인 보철 재건 및 재활 후. 행동 연구 무기 시험 (ARAT)는 원래 손 통제16의인식 손상을 가진 환자에 있는 글로벌 상지 운동 기능을 평가하기 위하여 개발되었습니다. Yozbatiran외의 표준화된 접근은 우리의 연구 결과에서 이용되었습니다. ARAT는 일상 생활에 가까운 작업을 포함하는 네 가지 섹션으로 구성되어 있습니다. 테스트는 또한 0−3에서 작업 성능을 평가 하는 관찰자에 의해 시간, 와 3 정상적인 기능을 나타내는. 최대 57포인트는 손상되지 않은 모터 기능16을나타낼 수 있습니다. sEMG 바이오피드백을 받은 치료 세션 수와 각 환자에 대한 자세한 결과는 표 2에서확인할 수 있다.
sEMG 바이오피드백을 이용한 재활 프로토콜제공에 대한 환자 만족도가 직접적으로 측정되지는 않았지만, 6명의 환자 모두 신경 전달 수술 후 재심화 과정을 파악하는 데 매우 도움이 되었다고 보고하고 이전에 그들에게 임상 사용이 없었던 매우 희미한 활동으로 근육의 수축을 훈련.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>케이스 번호</td>
			<td>성별, 연령(연령)</td>
			<td>사고의 종류</td>
			<td>병변의 모형</td>
			<td colspan="2">초기 재건 후 생명 공학 인터페이스를 개선하기 위한 수술은 손 기능을 개선하지 못했습니다.</td>
		</tr>
<tr>
<td>1</td>
			<td>m, 32</td>
			<td>높이에서 떨어지기</td>
			<td>C7−T1의 아발성; 적외선 신경총의 견인 부상</td>
			<td colspan="2">팔뚝의 선택 절단</td>
		</tr>
<tr>
<td>2</td>
			<td>m, 32</td>
			<td>오토바이 사고</td>
			<td>BP의 3트렁크 모두 파열</td>
			<td colspan="2">사지 신전 구획에 전달 무료 gracilis 근육 & 심근 신경의 깊은 지점의 신경 화; 팔뚝의 선택적 절단</td>
		</tr>
<tr>
<td>3</td>
			<td>m, 55</td>
			<td>오토바이 사고</td>
			<td>C5−T1의 아발성</td>
			<td colspan="2">상완의 선택 절단</td>
		</tr>
<tr>
<td>4</td>
			<td>m, 38</td>
			<td>오토바이 사고</td>
			<td>뿌리 C5−C8에 대한 광범위한 손상; T1의 아발성</td>
			<td colspan="2">팔뚝의 선택 절단</td>
		</tr>
<tr>
<td>5</td>
			<td>m, 27</td>
			<td>오토바이 사고</td>
			<td>아불시온 C8−T1</td>
			<td colspan="2">팔뚝의 선택 절단</td>
		</tr>
<tr>
<td>6</td>
			<td>m, 43</td>
			<td>오토바이 사고</td>
			<td>C6−T1의 아발성</td>
			<td colspan="2">삼두근의 전달은 적외선 fossa에 및 보철 피팅을 개선하기 위해 상구 혈관 fossa에 이두근 근육의 전송; 팔의 선택 절단 (어깨 절제)</td>
		</tr>
</tbody></table>표 1: 환자 특성. 모든 환자에서, 생체 공학 재건은 생물학적 치료 대안의 무결성으로 인해 시작되었다. 전팔 과 상완에 EMG 신호를 설정하는 수술은 선택적 신경과 근육 전달을 포함 할 수있다, 이는 다음 근전보 손을 구동한다. 선택적인 절단은 잔여 근육 활동에 따라 경막 또는 경막 수준에서 수행됩니다. 이 환자 그룹에서 수행된 모든 선택적 신경 전달은 성공적이었다. 이 표는 Sturma 등 에서 수정되었습니다.12 신경 과학에서 국경에서 허가 와 함께 재현.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>케이스 번호</td>
			<td>기준선에서 의 ARAT</td>
			<td>후속 조치에서 ARAT</td>
			<td colspan="2">SEMG 교육 시작</td>
			<td>총 치료 세션 수(각 30분)</td>
		</tr>
<tr>
<td>1</td>
			<td>7</td>
			<td>35</td>
			<td colspan="2">첫 상담 직후</td>
			<td>24</td>
		</tr>
<tr>
<td>2</td>
			<td>0</td>
			<td>15</td>
			<td colspan="2">첫 번째 상담 직후 하나의 신호로 훈련; 두 번째 신호는 무료 gracillis 전송 + 신경 전송 후 9 개월 사용할 수 있었다</td>
			<td>30</td>
		</tr>
<tr>
<td>3</td>
			<td>0</td>
			<td>19</td>
			<td colspan="2">첫 상담 직후</td>
			<td>16</td>
		</tr>
<tr>
<td>4</td>
			<td>1</td>
			<td>22</td>
			<td colspan="2">첫 상담 직후</td>
			<td>20</td>
		</tr>
<tr>
<td>5</td>
			<td>9</td>
			<td>42</td>
			<td colspan="2">생물학적 재건이 실패함에 따라 바이오닉 재건을 목표로 결정한 직후</td>
			<td>20</td>
		</tr>
<tr>
<td>6</td>
			<td>0</td>
			<td>17</td>
			<td colspan="2">첫 상담 직후</td>
			<td>22</td>
		</tr>
<tr>
<td>평균(± SD)</td>
			<td>2.83 ± 4.07</td>
			<td>25.00 ± 10.94</td>
			<td colspan="2"></td>
			<td>22 ± 4.32</td>
		</tr>
</tbody></table>표 2: ARAT 점수 및 치료 세션 수. 행동 연구 무기 시험에서 (ARAT), 환자는 처음에 무시할 수 있는 상지 기능을 보였다 (평균 2.83, 달성 가능한 최대의 57 점). 유용한 기능은 바이오닉 재건 후 복원되었다(평균 25.00, 의 57). 이 표는 Sturma 등 에서 수정되었습니다.12 신경 과학에서 국경에서 허가 와 함께 재현.

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Surface Electromyographic Biofeedback as a Rehabilitation Tool for Patients with Global Brachial Plexus Injury Receiving Bionic Reconstruction

글로벌 상반 신두 신경총 부상을 가진 환자에서 생체 공학 재건 후 최적의 기능 적 결과는 구조화 된 재활 프로토콜에 따라 달라집니다. 표면 근전도 유도 훈련은 EMG 신호의 진폭, 분리 및 일관성을 향상시킬 수 있으며, 이는 기능없는 손의 선택 절단 후 보철 손을 제어하고 구동합니다.

글로벌 상수 신경총 부상을 입은 환자를 위한 재활 도구로서 바이오닉 재건을 받는 표면 전기 신경질 바이오 피드백

In patients with global brachial plexus injury and lack of biological treatment alternatives, bionic reconstruction, including the elective amputation of ...

표면 전동 생체 피드백은 도리깨 암에서 근육 활동이 매우 희미한 상완 신경총 부상을 입은 환자에서 표면 EMG 신호의 식별 및 훈련을 크게 단순화합니다. 표면 EMG 바이오 피드백의 사용으로, 다양한 모터 명령 및 전극 위치는 기술이 침습적이지 않기 때문에 반복적으로 테스트 및 훈련될 수 있고, 쉽게 적용가능하고, 저렴합니다. 표면 EMG 바이오 피드백시스템을 설정하려면 장치를 조용한 방에 테이블에 놓고 환자를 컴퓨터 화면 앞에 놓습니다.환자에게 근육 수축을 위한 팔뚝을 만지면서 기능없는 손의 실제 움직임이 발생하지 않더라도 특정 작용을 수행하기위한 근육을 계약하려고 시도하는 동안 손의 움직임을 생각하도록 요청하십시오. 근육 수축을 느낄 수 있는 정확한 피부 위치에 표면 EMG 전극을 놓고 환자가 근육의 수축을 유도하려고 시도한 것과 동일한 모터 명령을 반복하도록 한다. 컴퓨터 화면에서 EMG 신호를 관찰하여 환자가 특정 작용을 수행하기 위한 근육을 계약하려고 할 때 진폭이 지속적으로 증가하는지 확인합니다.진폭이 배경 잡음의 2~3배 미만이거나 신호가 일치하지 않는 경우 동일한 전극 위치를 가진 다른 모터 명령을 시도하여 더 높은 진폭을 얻을 수 있는지 확인하십시오. 그런 다음 전극을 팔뚝의 새 위치로 이동하여 다른 제스처에 대한 근육 수축을 평가합니다. 환자가 제스처를 만드는 것을 생각하는 동안 컴퓨터 화면에 신호 진폭을 모니터링합니다.팔뚝에서 근육 활동이 발견되지 않으면 팔뚝과 어깨 거들에서 절차를 반복하십시오. 두 개 이상의 EMG 신호가 확인되면 환자가 신호를 번갈아 활성화하도록 권장합니다. 보철을 안정적으로 구동하려면 독립적인 EMG 신호를 간섭 없이 제어해야 합니다.각 신호의 전압 게인을 독립적으로 조정하여 훈련 중 모든 신호에 대해 유사한 진폭 임계값을 달성하여 환자에게 신호 분리 및 이해력을 더 쉽게 만듭니다. 반복 하 고 보철 손의 역학 환자에 게 설명, 약간의 근육 수축 신호 상호 활성화를 피하기 위해 근육 강도 보다 선호 되어야 한다. 컴퓨터 화면에서 EMG 신호를 관찰하고 특정 움직임을 시도할 때 두 신호가 상활성화된다는 것을 환자에게 설명한다.각 EMG 신호가 특정 보철 작용에 연결되고 따라서 상활성화 된 신호가 환자가 원하는 행동을 초래하지 않으므로 하나의 특정 작업을 시도하는 동안 두 개의 신호가 활성화되어서는 안된다고 환자에게 지시하십시오. 환자에게 약간 다른 움직임을 시도하고 신호 분리와 관련하여 가장 적합한 정확한 움직임 패턴을 관찰하도록 지시합니다. 적절한 신호가 확인되면 환자가 훈련 세션당 30분 이하의 이러한 움직임을 수행하는 연습을 하도록 권장합니다.완벽한 신호 분리는 훈련의 시작 부분에서 가능성은 없지만 반복의 높은 숫자와 함께 개선될 것이고 약간의 수축을 수행 할 때 신호 분리가 처음에 더 쉬울 수 있음을 환자에게 지시합니다. 신호 일관성이 향상됨에 따라 환자에게 더 높은 신호 진폭을 생성하여 근육과 신호를 더욱 강화하도록 지시합니다. 일관된 EMG 신호 분리 및 고체 제어가 달성되면 해당 EMG 소프트웨어에 연결된 탁상 보철물을 설치하고 환자의 팔에 전극을 배치하여 EMG 활성을 기계적 보철 기능으로 직접 변환합니다.직접 제어가 있는 근전 보철물들이 한 번에 하나의 보철 운동을 제어하기 위해 한 전극의 입력을 사용한다는 것을 환자에게 알립니다. 이동 속도의 비례 제어 장치가 사용되는 경우, 컴퓨터 화면의 신호 모양과 보철 운동의 속도와 강도 사이의 상관 관계에 대해 환자에게 지시한다. 그런 다음 환자가 공동 수축을 연습하여 환자가 컴퓨터 화면에서 EMG 신호를 관찰하고 두 신호가 동시에 피크에 도달하는 것이 중요하다고 설명합니다.보철 장치가 움직이지 않으면 두 신호가 동시에 피크에 도달할 때 환자가 공동 수축을 올바르게 수행하고 있습니다. 환자가 탁상 보철물의 제어를 마스터했을 때, 환자에게 개별적으로 맞춤화되고 손상된 사지 위 또는 아래에 부착되는 하이브리드 보철 피팅의 개념을 소개합니다. 하이브리드 보철 피팅은 선택 절단 전에 재활 중에 추가 훈련에 사용할 수 있습니다.절차를 착수하기 전에, 그들은 계획 된 절단에 관한 해결되지 않은 질문이 있는지 환자에게 물어 명확하게 그렇지 않으면 돌이킬 수없는 생명을 변경 수술이 결정을 취소 절단하기 전에 언제든지 가능하다는 것을 의사 소통. 다음으로, 결과를 녹화하는 동안 기능없는 손을 사용하여 상측 기능의 표준화된 평가를 수행한다. 수술 후 상처 치유의 4 ~ 6 주 후, 전기 배치에 대한 최고의 핫스팟을 결정하고 환자가 시연된 바와 같이 EMG 신호를 연습하도록 하기 위해 정형 외과 기술자가 이전에 정의 된 EMG 전극 위치를 사용하여 최종 보철 소켓을 설계했다.보철이 준비되면 보철 장치가 지원되는 방식으로 환자 연습 간단한 보철 운동을하십시오. 팔꿈치가 번갈아 구부러지는 것과 같은 다른 팔 위치에서 간단한 보철 동작으로 이동하고 작은 상자를 집어 들고 작은 물체를 조작하는 것과 같은 간단한 파악 작업을 계속하십시오. 마지막으로, 환자가 다소 간단한 작업으로 시작하여 환자가 특정 생활 상황에 대해 관련이 있다고 생각하는 작업에 복잡성을 천천히 추가하는 일상적인 생활의 활동을 수행하는 환자를 연습하게하십시오.보철 피팅 후 3개월 후, 보철손과 결과의 녹화 영상을 사용하여 상측 기기능에 대한 표준화된 평가를 반복한다. 이 연구에서는, 표면 EMG 바이오피드백을 이용한 입증된 재활 프로토콜은 다중 신경 근 대 악보를 포함하여 가혹한 상반신 신경총 부상을 가진 6명의 환자에서 성공적으로 구현되었다. 각 환자에 대한 치료 세션의 수와 자세한 결과는 테이블에서 관찰 될 수있다.이 평가에서, 팔뚝의 볼라 양상상에 전극은 환자가 적색 파에 의해 표시된 대로 그들의 손을 닫으려고 할 때 EMG 활동을 감지했습니다. 이 환자의 신호 분리는 팔뚝의 등쪽 양상에 배치된 제2 전극으로부터의 신호가 청파에 의해 표시된 바와 같이 임계값에 도달하지 못했기 때문에 만족스럽다. 그런 다음 환자가 손을 여는 것을 생각했을 때, 제 1 전극의 신호가 적파에 의해 표시된 것처럼 거의 비활성 상태로 남아있는 동안 두 번째 신호의 진폭이 파란색 파로 표시된 임계값을 초과했습니다.심한 상완 신경총 부상을 입은 환자의 상한근육에 대한 신경 입력은 매우 희소하다. 따라서 다양한 모터 명령과 전극 정밀도를 테스트해야 합니다. 환자 동기 부여를 더욱 강화하고 오래 지속되는 재활 과정에서 훈련에 대한 참여를 높이기 위해 표면 EMG 바이오 피드백이 게임 기반 개입에 내장될 수 있습니다.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Reproducible Mouse Sciatic Nerve Crush and Subsequent Assessment of Regeneration by Whole Mount Muscle Analysis

전체 마운트 근육 분석에 의한 재현성 마우스 좌골 신경 크러시와 중생의 후속 평가

Regeneration in the peripheral nervous system (PNS) is widely studied both for its relevance to human disease and to understand the robust regenerative ...

연구

신경과학

Antibody Transfection into Neurons as a Tool to Study Disease Pathogenesis

질병 Pathogenesis를 공부하는 도구로 뉴런에 항체 Transfection

Antibodies provide the ability to gain novel insight into various events taking place in living systems.  The ability to produce highly specific ...

A Visual Description of the Dissection of the Cerebral Surface Vasculature and Associated Meninges and the Choroid Plexus from Rat Brain

쥐의 뇌에서 뇌 표면 Vasculature 및 관련 Meninges의 해부 및 맥락막 얼기의 시각적 설명

This video presentation was created to show a method of harvesting the two most important highly vascular structures, not residing within the brain ...

Real-Time Impedance-based Cell Analyzer as a Tool to Delineate Molecular Pathways Involved in Neurotoxicity and Neuroprotection in a Neuronal Cell Line

신경 세포주에 신경 독성과 신경에 관여하는 분자 진학의 윤곽을하는 도구로 실시간 임피던스 기반의 세포 분석기

Many brain-related disorders have neuronal cell death involved in their pathophysiology. Improved in vitro models to study neuroprotective or neurotoxic ...

A Human-machine-interface Integrating Low-cost Sensors with a Neuromuscular Electrical Stimulation System for Post-stroke Balance Rehabilitation

후 스트로크 균형 재활을위한 신경 근육 전기 자극 시스템과 저가 센서를 통합하는 인간 - 기계 인터페이스

A stroke is caused when an artery carrying blood from heart to an area in the brain bursts or a clot obstructs the blood flow to brain thereby preventing ...

Dorsal Root Ganglion Injection and Dorsal Root Crush Injury as a Model for Sensory Axon Regeneration

등쪽 뿌리 신경절 사출 및 지느러미 루트 감각 축삭의 재생을위한 모델로 부상 크러시

Achieving axon regeneration after nervous system injury is a challenging task. As different parts of the central nervous system (CNS) differ from each ...

Anatomically Inspired Three-dimensional Micro-tissue Engineered Neural Networks for Nervous System Reconstruction, Modulation, and Modeling

신경 시스템 재구성, 변조 및 모델링을 위해 해부학 적으로 영감을받은 3 차원 미세 조직 공학 신경 회로망

Functional recovery rarely occurs&#160;following injury or disease-induced degeneration within the central nervous system (CNS)&#160;due to the inhibitory ...

Neurobehavioral Assessments in a Mouse Model of Neonatal Hypoxic-ischemic Brain Injury

신생아 Hypoxic-허 혈 성 뇌 손상의 마우스 모델에서 Neurobehavioral 평가

We performed unilateral carotid artery occlusion on CD-1 mice to create a neonatal hypoxic-ischemic (HI) model and investigated the effects of neonatal HI ...

Activity-based Training on a Treadmill with Spinal Cord Injured Wistar Rats

척수와 디딜 방 아에 활동 기반 교육 부상 Wistar 쥐

Spinal cord injury (SCI) results in lasting deficits that include both mobility and a multitude of autonomic-related dysfunctions. Locomotor training (LT) ...

A Bedside, Single Burr Hole Approach to Multimodality Monitoring in Severe Brain Injury

머리 맡, 단일 버 구멍 접근 Multimodality 심각한 뇌 손상에서 모니터링

Intracranial pressure (ICP) monitoring is a cornerstone of the intensive care management of patients with severe acute brain injuries, including traumatic ...