Klīnisko pētījumu kolekcija|Valkājama uz EEG balstīta palīgsistēmu BCI sistēma insultu rehabilitācijai

Mar 14, 2023

Pētījuma fons
BCI un palīgrobota kombinācija ir jauna insulta rehabilitācijas metode. Tomēr lielākā daļa esošo pētījumu ir balstīti uz sarežģītiem sistēmas iestatījumiem, dārgu un apjomīgu aprīkojumu. Šajā pētījumā valkājama EEG smadzeņu un datora saskarnes sistēma roku funkciju rehabilitācijai ir paredzēta klīniskai pārbaudei. Šī sistēma sastāv no pielāgota EEG vāciņa, komerciāla pastiprinātāja un rokas eksoskeleta. Turklāt sistēmā ir iekļauts vizuālais interfeiss lietotāju ērtībām. Izmēģinājumā piedalījās seši veseli dalībnieki un divi pacienti ar insultu, lai pārbaudītu sistēmas drošību un efektivitāti.

Metode

Lai pārbaudītu sistēmas drošību un efektivitāti, tika pārbaudīti 6 veseli subjekti (1 sieviete un 5 vīrieši vecumā no 23 ± 3 gadiem) no Šanhajas Jiao Tong universitātes un 2 pacienti ar insultu (visa labā roka) no Huašaņas slimnīcas rehabilitācijas nodaļas. pieņemts darbā, lai piedalītos pētījumā. Katram subjektam tika veikta 6-minūšu apmācība, kurā subjekti veica labās rokas motoru izpildi (sitiena skarto pacienta roku, lai mēģinātu kustēties) saskaņā ar vizuāliem norādījumiem. Ekrāna labajā vai centrā parādās sarkans taisnstūris, kas attiecīgi norāda darbības izpildi (vai mēģinājumu) vai atpūtu. Uzdevums ilgst 4 sekundes, līdz pazūd baltais krusts. Veseliem subjektiem ieteicams atkārtot dūres sažņaugšanu un izstiepšanu 3-4 reizes, un pacientiem ar insultu tiek dots norādījums motoriski censties motorisko uzdevumu veikšanas laikā. Tiešsaistes tests bija līdzīgs apmācības sesijai, izņemot to, ka ekrāna centrā parādījās visi sarkanie taisnstūri, kas ļāva subjektiem izvēlēties kustināt roku (vai vingrinājuma mēģinājumu) vai atpūsties pēc vēlēšanās. Testa rezultāti tiek nodrošināti lietotājiem vizuāli un proprioceptīvi, izmantojot ekrānu un rokas eksoskeletu neilgi pēc uzdevuma pabeigšanas. Ir trīs tiešsaistes testa braucieni, katrs satur 20 izmēģinājumus. Katrs subjekts starp skrējieniem drīkst atpūsties. Visiem subjektiem eksperimenta laikā tika lūgts atturēties no jebkādām papildu sejas vai roku muskuļu kustībām.

Rezultāts

Vidējā bezsaistes un tiešsaistes apmācības precizitāte ir attiecīgi 84,91 procenti un 79,38 procenti. Septiņiem subjektiem tiešsaistes precizitāte bija lielāka par 70 procentiem, pieciem vairāk nekā 80 procentiem un vienam vairāk nekā 90 procentiem.

To parādīja ar notikumiem saistītā spektrālā perturbācija (ERSP).Sensomotorā garoza tika aktivizēta abās un joslās labās rokas kustības treniņa laikā ar spēcīgāku aktivāciju tajā pašā pusē.Tikmēr, kā gaidīts, nekontrolētais stāvoklis neuzrādīja būtisku aktivizāciju ne C3, ne C4 kanālos. Tiešsaistes testā gan kreisā, gan labā puslode tika aktivizēta, lai veiktu labās rokas kustības.

 

Secinājums

Šis pētījums demonstrē valkājamu smadzeņu un datora saskarnes sistēmu rokas funkciju rehabilitācijai pēc insulta. Motora uzdevumu diferenciācijas rezultāti provizoriski apstiprina šīs ierīces iespējamību, kas parāda lielu klīniskā pielietojuma potenciālu.

Atsauce: Qin Z, Xu Y, Shu X u.c. eConHand: Valkājama smadzeņu un datora saskarnes sistēma insultu rehabilitācijai[C]// 2019 9th International IEEE/EMBS Conference on Neural Engineering (NER). IEEE, 2019.