Dinámica cortical y biomecánica del entrenamiento robótico de tobillo en accidentes cerebrovasculares (AbotMot)

Después de obtener el consentimiento informado, este estudio piloto requerirá al menos once visitas para todos los sujetos. La primera visita incluirá pruebas de detección y elegibilidad que durarán aproximadamente 3 horas y se llevarán a cabo en el VAMC (Centro Médico de Administración de Veteranos) en la Clínica de Evaluación Geriátrica (GAC). La segunda y la tercera visita durarán aproximadamente 3 horas en el Laboratorio de Desempeño Motor Humano de VAMC e incluirán la recolección de EEG no invasivo, EMG de superficie y ECG, y la práctica de movimientos de tobillo usando el robot de tobillo para jugar videojuegos. Además, se evaluarán las medidas de la función de la marcha y el equilibrio antes y después del entrenamiento de Anklebot. Durante las próximas 3 semanas, los sujetos participarán en un programa de caminata supervisado (registro) en el hogar. Las próximas siete visitas (el programa de entrenamiento) implican una mayor práctica de los movimientos del tobillo mediante el uso del robot de tobillo para jugar videojuegos, la recopilación de datos de control motor pero no la recopilación de datos electrofisiológicos. La visita once (final) es lo mismo que las visitas 2 y 3.

Visita 1: Las evaluaciones de detección incluyen la revisión de registros médicos, exámenes médicos y neurológicos para determinar la elegibilidad. Las evaluaciones clínicas también incluirán el Mini Examen del Estado Mental (MMSE) y el Centro de Estudios Epidemiológicos (CES-D). La sospecha clínica o la evidencia en estos instrumentos de detección de demencia, depresión u otros déficits cognitivos que podrían interferir con el estudio impedirán una evaluación adicional del estudio y una pronta derivación a psiquiatría u otro profesional de la salud apropiado para una evaluación adicional. La Métrica de evaluación neuropsicológica automatizada (ANAM) también se administra como una herramienta neuropsicológica integral para medir múltiples facetas de los procesos neuropsicológicos relacionados con la función cognitiva y el aprendizaje motor. Además, se les pedirá a los participantes que caminen 10 metros 3 veces sobre una alfombra de medición de la marcha a la velocidad que prefieran con un arnés de seguridad y acompañados (no asistidos) por un asistente de investigación experimentado. Esto ayudará a determinar la gravedad de su déficit para agrupar durante el análisis de datos. Finalmente, un examen neurológico estándar es realizado por personal médico acreditado.

Visita 2, 3 y 11: después de la inscripción en el estudio y la evaluación médica, los sujetos serán evaluados con el Anklebot mientras se registran el EEG, el EMG y la frecuencia cardíaca (ECG).

Primero, a los sujetos se les colocará una gorra de lycra elástica que alberga 64 sensores EEG empotrados hechos de estaño. Se raspará o frotará ligeramente la piel del participante con el extremo de un hisopo en cada sitio del sensor para eliminar la grasa y el tejido epidérmico muerto y establecer una buena conductancia de la señal del EEG. La piel no se romperá. Con un aplicador romo unido a una jeringa, se aplicará un gel conductor no tóxico aprobado por la FDA a través de una abertura en cada uno de los 64 sensores de registro para establecer un contacto continuo del gel entre la piel en los sitios de registro y los sensores correspondientes. . Los sensores de grabación también se colocarán en la piel por encima y por debajo del ojo izquierdo para controlar los movimientos oculares, así como en ambos lóbulos de las orejas para que sirvan como sitios de referencia "no cerebrales". Se aplicará un sitio de electrodo de tierra en la región frontal. El canal del ojo y los sitios de referencia se rasparán ligeramente con una almohadilla, se frotarán con alcohol y se prepararán con gel conductor para permitir una conexión continua entre el cuero cabelludo y la superficie del sensor. Además, se aplicarán electrodos EMG de superficie al tibial anterior, al gastrocnemio y, si es necesario, a los músculos peroneos de la pierna parética. Las derivaciones para el registro de ECG se aplicarán bilateralmente en ubicaciones inmediatamente inferiores a las clavículas.

Una vez que se completa la configuración, se les pedirá a los sujetos que caminen 10 m sobre una alfombra de marcha instrumentada para registrar los parámetros de la marcha durante 3 pruebas de marcha preferidas y 3 más rápidas. Se les pedirá a los sujetos que repitan estas tareas de caminar mientras realizan una tarea cognitiva simultánea que consiste en resolver e informar verbalmente las respuestas a problemas aritméticos simples. Llevarán un cinturón de seguridad y serán atendidos de cerca por el personal de investigación mientras caminan y recibirán descansos sentados según sea necesario para evitar la fatiga. Una segunda prueba medirá el control del equilibrio mediante el registro de pruebas de 30 segundos de balanceo postural durante una posición tranquila en una plataforma de fuerza. Tres condiciones de equilibrio incluyen ojos abiertos, ojos cerrados y ojos abiertos mientras se realiza una tarea cognitiva concurrente que consiste en resolver e informar verbalmente las respuestas a problemas aritméticos simples. Se proporcionarán descansos sentados según sea necesario.

Después de la prueba funcional inicial, los participantes se sentarán en una silla y el robot de tobillo se sujetará a su pierna parética por medio de una rodillera ortopédica y un zapato ortopédico. Se aplicarán almohadillas y almohadillas según sea necesario para un ajuste adecuado, y la rodillera se montará en la silla para mayor estabilidad. La pierna descansará sobre un soporte acolchado con la rodilla a 45 grados y el pie libre para moverse.

Una vez que se completa la configuración, se les pedirá a los sujetos que "jueguen" una serie de videojuegos mediante la flexión plantar o dorsal del tobillo parético para mover el cursor correspondiente en la pantalla de una computadora para alcanzar objetivos que se mueven lentamente. El primer juego tiene una duración de aproximadamente dos minutos y se juega sin asistencia robótica para evaluar el control y la capacidad motora de referencia de los sujetos. Posteriormente, 6 juegos de aproximadamente 4 minutos de duración proporcionarán diferentes niveles de apoyo robótico para guiar o alentar a los sujetos a completar los movimientos de tobillo prescritos. La naturaleza y la cantidad de apoyo robótico variarán a lo largo de la sesión para promover el aprendizaje motor a corto plazo y el control del tobillo parético. Una vez completada la serie de entrenamiento basada en el rendimiento, una repetición del juego sin ayuda de dos minutos completa la sesión.' Finalmente, se les pedirá a los sujetos que repitan las pruebas de balanceo postural y caminar como antes.

Visitas 4-10: los participantes se sentarán en una silla y se sujetará el robot de tobillo a su pierna parética mediante una rodillera ortopédica y un zapato ortopédico. Se aplicarán almohadillas y almohadillas según sea necesario para un ajuste adecuado, y la rodillera se montará en la silla para mayor estabilidad. La pierna descansará sobre un soporte acolchado con la rodilla a 45 grados y el pie libre para moverse.

Una vez que se completa la configuración, se les pedirá a los sujetos que "jueguen" una serie de videojuegos mediante la flexión plantar o dorsal del tobillo parético para mover el cursor correspondiente en la pantalla de una computadora para alcanzar objetivos que se mueven lentamente. El primer juego tiene una duración de aproximadamente dos minutos y se juega sin asistencia robótica para evaluar el control y la capacidad motora de referencia de los sujetos. Posteriormente, 6 juegos de aproximadamente 4 minutos de duración proporcionarán diferentes niveles de apoyo robótico para guiar o alentar a los sujetos a completar los movimientos de tobillo prescritos. La naturaleza y la cantidad de apoyo robótico variarán a lo largo de la sesión para promover el aprendizaje motor a corto plazo y el control del tobillo parético. Una vez completada la serie de entrenamiento basada en el rendimiento, una repetición del juego sin ayuda de dos minutos completa la sesión. Durante estas sesiones de entrenamiento no se adquirirán datos electrofisiológicos, solo datos de control motor adquiridos por el propio Anklebot.