عنوان
پدید آورنده
موضوع
رده
کتابخانه
محل استقرار
۹۳۹۰۹پ
فارسی
فارسی
استفاده از داده های fMRI به منظور کمک و تبیین نوع عملکرد ربات‌های توانبخشی
[پایان نامه]
حمید شرینی
دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشکده پزشکی
۱۳۹۷
۲۲۳ص
جدول نمودار
سی دی
دکتری تخصصی(PHD)
رباتیک پزشکی
هدف: پس از سکته مغزی، بیشتر بیماران دچار اختلال عملکردی در ناحیه قشر حرکتی مغز می شوند. در طول درمان توانبخشی توسط ربات ها، اطلاعات ناچیزی مربوط به پلاستیسیته مغز، بهبود عملکردی حرکتی موتور و تأثیرات روانشناختی بر تمرینات توانبخشی فراهم می‌شود. این در حالی است که بهبودی در بیماران سکته مغزی نتیجه سازمان‌دهی مجدد عملکرد مغزی و متأثر از تصورات روانی بیمار می باشد.تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی fMRI راهی برای مطالعه فعل و انفعالات مغز در طول و بعد از تمرینات توانبخشی فراهم می¬کند؛ بنابراین، ترکیبی از تکنولوژی رباتیک و تصویربرداری fMRI برای اجرای درمان به عنوان یک روش قابل توجه در تحقیقات توانبخشی جدید در نظر گرفته می‌شود.در همین راستا به منظور زمینه‌سازی ساخت ربات¬های توانبخشی برای کمک به افراد ناتوان جسمی، در اين تحقيق، فعاليت کورتکس حرکتي مغز به هنگام حرکت دست راست به چهار جهت بالا، پایین، چپ و راست در سه حالت فعال، غیرفعال و تصوری در افراد سالم از طريق تصویربرداری fMRI مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس یک ربات سازگار با MRI برای انجام تمرینات توانبخشی مچ دست در حین مطالعات تصویربرداری fMRI طراحی و ساخته شد.همچنین در این تحقیق یک مطالعه مقدماتی برای تبیین عملکرد ربات‌های توانبخشی انجام شد این مطالعه به گونه¬ای در نظر گرفته شد که ربات توانبخشی با در نظر گرفتن ذهنیت و تفکرات فرد (مستخرج از سیگنال fMRI) نحوه کمک به بیمار را در انجام تمرینات توانبخشی تغییر دهد.مواد و روش ها: در این تحقیق ابتدا فعاليت کورتکس حرکتي مغز به هنگام حرکت دست راست به چهار جهت بالا، پایین، چپ و راست در سه حالت فعال، غیرفعال و تصوری در 10 داوطلب نرمال با استفاده از تصویربرداری MRI وابسته به سطح اکسيژن خون (BOLD)، مورد ارزیابی قرار گرفته است. سپس طراحی، ساخت و ارزیابی یک ربات توانبخشی سازگار با MRI برای توانبخشی مچ دست انجام شد. در ادامه یک مطالعه مقدماتی از تصاویر مغز با استفاده از این ربات بر روی افراد سکته مغزی حین اراده برای انجام حرکت انجام شد. سپس در این مطالعه چهار حالت توانبخشی (ناشی از وجود یا عدم وجود کمک توانبخشی و انتظار کمک) که در روند توانبخشی به وجود می‌آید، مورد بررسی قرار گرفته است. در 4 بیمار سکته مغزی، شباهت¬ها و تفاوت¬های ارتباطات و فعالیت نواحی مغز ناشی از این چهار حالت مورد مطالعه و دسته¬بندی قرار گرفته است.نتایج: تحليل يافته¬ها در افراد سالم و بیماران سکته، افزايش معني¬داری (P≤0. 05) را در شدت سيگنال پيکسل مربوط به کورتکس حرکتي مغز به هنگام انجام فعاليت در مقايسه با حالت استراحت نشان داد و همچنین مشاهده شد که نواحی فعال در قسمت مربوط به دست M1 (قشر حرکتی اولیه)، در هنگام حرکت دست به جهات مختلف، از لحاظ مکانی متفاوت هستند. همچنین نتایج این مطالعه نشان داد که موقعیت کانون‌های فعالیت، در حالت¬های فعال، غیرفعال و تصوری با هم دیگر متفاوت هستند. نتایج نشان داد که چهار حالت توانبخشی مورد مطالعه از نظر فعالیت نواحی مغزی با هم متفاوت هستند و همچنین این چهار حالت مورد نظر با دو معیار "قدرت ارتباط مناطق مغزی" و "تعداد وکسل¬های فعال" مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که این چهار حالت توانبخشی از نظر فعالیت و ارتباطات نواحی مغزی با هم متفاوت هستند. میانگین تعداد وکسل¬های فعال در ناحیه برودمن 1 تا 6 به ترتیب در بیمار چهار (13.66)،بیمار سوم (89)،بیمار یک (130.66)،بیمار چهار (127.33)،بیمار یک (26.33) و بیمار سوم (128.33) بود و بیشترین فعالیت وکسل در برودمن 6 مربوط به بیمار سوم (26 وکسل) بود. نتایج ارتباط نواحی نشان داد که در کلیه حالت های توانبخشی اثر تحریک آزمودنی بر روی ارتباط CE بر M1 کاهش و ارتباط M1بر PMC افزایش می¬یابد. میانگین ارتباطات M1 به CE در حالت عدم کمک به انجام تمرینات توسط ربات و عدم انتظار کمک ارتباط قوی¬تر (0.198) و کاهش بیشتری داشت و در حالتی که ربات کمک نمیکرد ارتباطات CE بر PMC اثر کاهش داشت. همچنین نواحی CE و M1 اثر کاهشی بر یکدیگر دارند. در همه حالت ها به جز کمک توانبخشی به بیمار در ترکیب با انتظار کمک CE بر PMC اثر کاهش داشت.بحث: با توجه به یافته¬های این تحقیق می توان نتیجه گرفت که امکان استفاده از داده¬های fMRI برای ربات‌های توانبخشی وجود دارد. نتایج این تحقیق یک دریچه جدید در استراتژی‌های درمانی ایجاد کند و مشابه این تحقیق در آینده می¬توان در ترکیب با توانبخشی توسط ربات به بررسی فعالیت¬های اکتیو و درمان آینه که دارای پتانسیل بسیار زیادی در بهبود نتایج درمان هستند، پرداخت.
سکته مغزی
روش درمانی توانبخشی
تصویربرداری عملکردی تشدید مغناطیسی
ربات توانبخشی
سازگاری با MRI
، پدیدآور
شرینی، حمید
، استاد راهنما
، استاد راهنما
، استاد مشاور
، استاد مشاور
ریاحی عالم، نادر
عرب علی بیک، حسین
هاشمی، حسن
عظیمی، امیررضا
دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشکده پزشکی
ایران
20230507
۱۷۹۸ف
دانشگاه علوم پزشکی تهران کتابخانه دانشکده پزشکی
p
TF
92029
a
Y
