Збирка клиничких истраживања|Носиви ЕЕГ-базирани асистивни БЦИ систем за рехабилитацију можданог удара

Mar 14, 2023

Позадина истраживања
Комбинација БЦИ и помоћног робота је нови третман за рехабилитацију можданог удара. Међутим, већина постојећих студија заснована је на сложеним системским поставкама, скупој и гломазној опреми. У овој студији, носиви ЕЕГ систем интерфејса мозак-компјутер за рехабилитацију функције руке је дизајниран за клиничко испитивање. Овај систем се састоји од прилагођене ЕЕГ капице, комерцијалног појачала и ручног егзоскелета. Поред тога, систем укључује визуелни интерфејс за удобност корисника. Испитивање је укључило шест здравих учесника и два пацијента са можданим ударом како би се потврдила сигурност и ефикасност система.

Метод

Да би се проверила безбедност и ефикасност система, 6 здравих субјеката (1 жена и 5 мушкараца, старости 23±3 године) са Шангајског универзитета Јиао Тонг и 2 пацијента са можданим ударом (све захваћена десна шака) са одељења за рехабилитацију болнице Хуашан су били регрутовани да учествују у студији. За сваки субјект је спроведена 6-минутна сесија тренинга у којој су субјекти изводили моторно извођење десне руке (захваћена шака пацијента да би покушала покрет) према визуелним сигналима. Црвени правоугаоник се појављује на десној или централној страни екрана, што указује на извршење (или покушај) или мировање, респективно. Задатак траје 4 секунде док бели крст не нестане. Препоручује се да здрави субјекти понове стезање и испружање песница 3-4 пута, а пацијентима са можданим ударом се даје упутства да праве моторичке покушаје током моторичких задатака. Онлине тест је био сличан сесији тренинга, осим што су се сви црвени правоугаоници појавили у центру екрана, што је омогућило субјектима да изаберу да померају руку (или покушају вежбања) или да се одмарају по жељи. Резултати теста се пружају корисницима визуелне и проприоцептивне повратне информације преко екрана и егзоскелета руке убрзо након завршетка задатка. Постоје три тестирања на мрежи, од којих свака садржи 20 покушаја. Сваки субјект може да одмара између трчања. Сви субјекти су замољени да се уздрже од било каквог додатног покрета мишића лица или руку током експеримента.

Резултат

Просечна прецизност офлајн и онлајн обуке је 84,91 одсто и 79,38 одсто, респективно. Седам испитаника је имало онлајн тачност већу од 70 процената, пет више од 80 процената, а један више од 90 процената.

Спектрална пертурбација у вези са догађајима (ЕРСП) је то показаласензомоторни кортекс је активиран у оба и трака током тренинга покрета десне руке, са јачом активацијом на истој страни.У међувремену, као што се очекивало, неконтролисано стање није показало значајну активацију ни на Ц3 ни на Ц4 каналима. У онлајн тесту, и лева и десна хемисфера су активиране за извођење покрета десном руком.

 

Закључак

Ова студија демонстрира носиви систем интерфејса између мозга и рачунара за рехабилитацију функције руке након можданог удара. Резултати диференцијације моторичких задатака прелиминарно потврђују изводљивост овог уређаја, који показује велики потенцијал клиничке примене.

Референца: Кин З, Ксу И, Сху Кс, ет ал. еЦонХанд: Носиви систем интерфејса између мозга и рачунара за рехабилитацију можданог удара[Ц]// 2019 9. Међународна ИЕЕЕ/ЕМБС конференција о неуронском инжењерству (НЕР). ИЕЕЕ, 2019.