Bezdrátový neurorehabilitační systém řízený mozkem a počítačovým rozhraním pro pacienty s mrtvicí

Hodnocení účinnosti bezdrátového rehabilitačního systému řízeného BCI založeného na EEG u pacientů s cévní mozkovou příhodou

Aplikace rozhraní mozek-počítač (BCI) ke zlepšení kvality života handicapů a vymožeností zdravých lidí v reálném životě bylo v posledních 20 letech zařazeno mezi 20 hlavních problémů v oblasti neurověd. V posledních letech se Centrum výzkumu a vývoje biomedicínského inženýrství na Čínské lékařské univerzitě (CMU) a nemocnici věnovalo vývoji bezdrátového a nositelného zařízení pro detekci mozkových signálů a souvisejícího softwaru a hardwaru. Nedávno byl integrován a testován systém bezdrátového elektroencefalogramu (EEG) vedle komerčně dostupného drátového systému EEG, který se často používá jako standard ve většině laboratoří pro experimenty EEG. Po některých vyšetřeních s kognitivními úkoly byla kvalita přístroje a detekovaných signálů srovnatelná s komerčním EEG systémem. Výsledkem je další integrace bezdrátového EEG systému s běžným rehabilitačním přístrojem (ergometr horní končetiny, „arm bike“) používaným na Klinice fyzikálního lékařství a rehabilitace v naší nemocnici pro BCI řízený neurorehabilitační přístroj, který jsme navrhnout použití v rehabilitační terapii pacientů s cévní mozkovou příhodou. Předpokládáme, že spojení elektroencefalografických signálů souvisejících s iniciací pohybů končetin s mechanickým zařízením, které napomáhá zamýšlenému pohybu, je účinné pro usnadnění motorického zotavení u pacientů s mozkovou lézí. Abychom otestovali účinnost navrhovaného bezdrátového rehabilitačního zařízení řízeného BCI na bázi EEG, navrhujeme zařadit 20 pacientů s cerebrovaskulární příhodou (CMP) (4-24 měsíců po infarktu) a pacienti budou náhodně rozděleni do experimentálních a kontrolních skupin . Pacienti v experimentální skupině absolvují během jednoho rehabilitačního sezení 80 minut standardní rehabilitační terapie a 20 minut tréninku na ergometru horní končetiny řízeného BCI; ti v kontrolní skupině budou mít 100 minut standardní rehabilitační terapie. Všichni účastníci absolvují 3 rehabilitační sezení každý týden po dobu 8 týdnů (celkem 24 sezení). K vyhodnocení výsledků rehabilitace pomocí různých tréninkových protokolů navrhujeme použít nástroje pro hodnocení chování a zobrazování mozku (fMRI a DTI). K porovnání výsledků rehabilitace mezi těmito skupinami navrhujeme použít různé hodnotící nástroje včetně klinického hodnocení (Fugl-Meyerovo hodnocení, Modified Ashworthova škála, Záznam motorické aktivity, Měření funkční nezávislosti), stejně jako funkční zobrazování magnetickou rezonancí a zobrazování tenzorů difúze před tím, okamžitě a 2 měsíce po dokončení tréninkového protokolu. Pokud lze dosáhnout významných rozdílů v hodnocení chování a neuroobrazu mezi těmito dvěma skupinami, integrujeme bezdrátový EEG rehabilitační systém a proceduru hodnocení behaviorálního neuroobrazu jako nový rehabilitační protokol pro skutečnou klinickou studii s větší velikostí vzorku.