비침습적 전기 자극을 이용한 편마비 팔 로봇 동원 (hARMonies)

억제성 반구 간 경쟁의 일반 이론은 생리학적 조건 하에서 두 대뇌 반구가 균형 잡힌 상호 억제 상태에 있다고 추측합니다. 따라서, 일부 전기생리학적 및 기능적 영상 연구는 운동 기능과 관련된 뇌졸중이 환측 반구 M1의 흥분성을 감소시키고 반대쪽 M1의 흥분성을 증가시킨다는 것을 보여주었습니다. 따라서 뇌졸중은 반구간 균형을 손상시켜 병변측 반구에 의한 병변측 반구의 억제를 감소시키고 결과적으로 병변측 반구에 의한 병변측 반구의 억제를 증가시킬 수 있습니다.

대뇌 반구 흥분성의 이러한 불균형은 동측 구조의 기능 회복에 비례하여 뇌졸중 후 첫 달의 기능 회복에 걸쳐 감소하는 경향이 있습니다.

또는 뇌졸중 후 만성 단계에서 건강한 반구의 과활성화의 영속성은 일반적으로 기능 회복이 거의 없는 지표이며 일부 연구에서 건강한 반구의 대리 역할을 제안했지만 동측 피질 척수로 및 경뇌량 섬유에 대한 더 큰 구조적 손상과 관련이 있습니다.

최근에 일부 저자는 구조적 예비력에 기반한 바이모달 회복 모델을 제안했는데, 대리 모델은 구조적 예비력이 좋지 않은(따라서 더 광범위한 손상) 환자에게만 유효하고 반구 간 경쟁 모델은 더 큰 구조적 예비.

이러한 데이터에 비추어 볼 때, 반구간 상호 작용에서 정상적인 균형의 재정립을 촉진하는 것을 목표로 하는 절차는 적어도 적절한 구조적 여유가 있는 환자에서 마비된 사지의 운동 기능 회복을 촉진할 수 있다고 생각할 수 있습니다.

직류를 사용한 경두개 자극(tDCS)은 피질 흥분성을 효율적이고 지속적으로 조절할 수 있는 일정한 전압 및 가변 지속 시간에서 저강도 전류를 사용하는 비침습적 뇌 자극 기술입니다(자극 중에 시작되어 일정 시간 동안 지속되는 효과 포함). 자극이 끝난 후 몇 시간 후) 그리고 건강한 피험자에게는 안전하게: 또한 양방향(즉, 두피의 전극 위치에 따라 증가 및 감소 방향으로).

구체적으로, t-DCS는 후속 시냅스 강화 프로토콜에 대한 반응의 극성 의존 변조인 메타가소성 현상을 유도하는 것으로 보입니다. 이러한 결과와 최근 메타 분석의 결론을 고려할 때, 신경 재활 기술과 같은 시냅스 가소성 촉진을 목표로 하는 개입 직전 또는 초기 단계에서 환자를 t-DCS에 노출시키는 것이 적절해 보입니다.

전통적인 물리 치료 기술과 함께 지난 20년 동안 전 세계의 많은 연구 그룹이 물리 치료를 지원하는 로봇을 개발하기 시작했습니다.

로봇 매개 물리 치료 임상 시험에 대한 리뷰는 이 혁신적인 재활 기술이 급성 및 만성 뇌졸중 환자 모두에게 얼마나 효과적인지 보여줍니다.

이 연구에서 조사관은 3차원 공간에서 특정 작업에 대한 표적 개입을 허용하는 로봇 외골격을 사용할 것입니다. Armeo Power®(Hocoma AG, 스위스)라는 이름으로 시판되는 이 로봇은 상지용 가장 진보된 재활 장치 중 하나입니다. 이 도구의 효과는 중등도에서 중증의 상지 운동 장애가 있는 만성 뇌졸중 환자를 대상으로 한 최근 다기관 임상시험에서 입증되었습니다.

이 연구의 목적은 상지 마비가 있는 만성 뇌졸중 환자의 치료에서 이중 t-DCS(입측 병변 흥분 및 병변 반대 억제)와 Armeo Power®를 사용한 로봇 요법의 조합으로 인해 발생하는 이점을 평가하는 것입니다.

이 연구는 Armeo Power®로 로봇 치료를 받은 상지 마비가 있는 만성 뇌졸중 환자가 동시 이중 tDCS(손상측 흥분성 및 건강 측면 억제) 또는 가짜 tDCS에 무작위 배정되는 이중 맹검 무작위 통제 시험입니다.

모든 환자는 치료를 시작하기 전(시작 30일에서 15일 사이) 초기 평가를 거쳐 병력 및 개인 데이터가 포함된 양식을 작성하고 정보에 입각한 동의서에 서명합니다.

자격이 되면 환자는 검증된 척도를 사용한 첫 번째 임상 평가, ArmeoPower®를 사용한 상지 운동 성능의 운동학적 평가 및 신경생리학적 평가를 받게 됩니다.

평가가 끝나면 모든 환자는 무작위 시스템을 통해 다음 두 연구 그룹 중 하나에 배정됩니다.

• 그룹 A: REAL 이중 tDCS(손상된 반구에 양극, 건강한 반구에 음극)와 관련된 Armeo Power®를 사용한 로봇 치료 - 환자 40명
• 그룹 B: SHAM 이중 tDCS와 관련된 Armeo Power®를 사용한 로봇 치료 - 40명의 환자

치료 시작(시간 T-1) 직전에 모든 참가자는 두 번째 임상 평가 및 운동학적 평가를 수행하고 같은 날 세인트 루시아 재단의 개인 부서 체육관에서 치료를 시작합니다.

ArmeoPower® 장치는 환자가 상지의 근위부(어깨-팔꿈치 움직임) 및 원위부(손목 움직임)의 움직임을 실행할 수 있는 상지 재활용 외골격 로봇입니다.

로봇의 팔이 환자의 상지에 적응되면 외골격이 장착되고 작업 영역과 탐색 범위를 정의하기 위해 설정됩니다.

각 세션이 시작될 때 ArmeoPower® 외골격은 환자의 저장된 설정에 따라 장착되며 약 10분이 소요됩니다.

장착되면 환자가 속한 그룹에 따라 실제 또는 가짜 tDCS 자극으로 진행됩니다.

그룹 A의 참가자는 로봇 치료의 각 세션 직전에 실제 이중 tDCS 자극을 수행하고, 그룹 B의 환자는 그룹 A와 동일한 강도와 지속 시간으로 로봇 플랫폼으로 치료를 수행하지만 사전에 가짜 이중 tDCS 자극을 수행합니다.

실제 이중 tDCS 자극은 손상된 운동 피질(M1)에 양극을 적용하고 건강한 운동 피질(M1)에 음극을 적용하여 건강한 반구의 흥분성 억제와 허혈 피질의 활성화를 동시에 수행해야 합니다.

운동 피질은 최대 20분 동안 1-2mA의 강도로 동시에 자극됩니다. 가짜 이중 t-DCS는 동일한 위치에 동일한 기간 동안 전극을 적용해야 하지만 전기 자극을 전달하지 않아야 합니다.

로봇재활치료는 자극 종료 후 바로 시작되며, 실제 치료는 30분간 진행됩니다. 로봇은 모터 실행 중에 팔의 무게를 덜어주고 환자를 도울 수 있습니다. 환자는 이펙터를 움직여야 하는 대상을 모니터에서 보고 환자의 운동 부족을 보상하는 로봇의 적극적인 지원을 통해 움직임을 실행합니다. 비디오 게임 기반 운동 및 일상 생활 활동의 기능적 훈련 운동은 시각, 청각 및 수행 피드백과 함께 수행됩니다. 특정 교육 수료증을 소지한 물리 치료사가 세션 중에 항상 환자와 1:1 비율로 상주합니다.

각 환자는 연속 2주 동안 주당 5회 세션을 수행한 후 T0으로 예상되는 임상, 운동학 및 신경생리학적 평가를 수행합니다. 그런 다음 환자는 임상 및 운동학적 평가와 함께 후속 조치에서 1개월(T1) 및 치료 종료 후 3개월(T2)에 재평가됩니다.

데이터는 특히 분산의 양방향 혼합 모델 분석을 적용하여(피험자 간 인트라 및 인트라 요인을 사용하여) 정규 분포(Lilliefors 보정을 사용한 Kolgomorov-Smirnov 테스트 기반)로 나타나는 경우 파라메트릭 통계를 사용하여 분석됩니다. ). 데이터가 정상적으로 분포되지 않은 것으로 보이면 개체 내 변동에 대한 Friedman의 분석과 두 그룹 간의 변동에 대한 Mann-Whitney u-test를 사용하여 분석됩니다. Bonferroni 보정이 적용된 사후 분석을 제외한 모든 분석에서 유의 수준은 0.05로 설정됩니다.

비침습적 뇌 자극의 안전한 사용을 위한 지침(Wassermann, 1998)이 존중됩니다. 참가자는 정보에 입각한 동의서에 서명할 수 있어야 합니다.

이 연구에서 제외된 마비된 상지의 심각한 변형이 있는 환자를 제외하고 ArmeoPower® 로봇 플랫폼 사용과 관련하여 부작용이나 금기 사항에 대한 문헌 보고는 없습니다. 환자에 대한 데이터는 익명이며 암호로 보호되어 저장됩니다. 생물학적 물질, 약물 전달, 건강한 지원자 또는 동물의 샘플은 없을 것입니다.