BCI og FES til håndterapi ved rygmarvsskade

Skader af de højere niveauer af rygmarven, kaldet tetraplegi, resulterer i en fuldstændig eller delvis lammelse af både ben og arme, hvilket gør personen afhængig af deres omsorgspersoner til elementære daglige aktiviteter (ADL) såsom at drikke og spise. Omkring 60 % af tetraplegikere har en ufuldstændig skade og kan delvist genvinde deres bevægelse og følelse. Succesen med en bedring afhænger i høj grad af terapien inden for det første år efter skaden. Funktionel elektrisk stimulation (FES) er en relativt ny behandling af hånden. I FES-terapi fastgøres elektroder på overfladen af ​​patientens underarme, og der afgives elektrisk strøm gennem dem. En ulempe ved den nuværende FES-terapi er, at en terapeut skal tænde og slukke for stimulatoren, fordi patienterne ikke kan bruge nogen af ​​deres hænder. I vores tidligere pilotundersøgelse udført på to akutte tetraplegiske patienter testede vi muligheden for at bruge hjerne-computer interface (BCI) til at kontrollere FES på patientens vilje. BCI er baseret på registrering af patientens hjerneaktivitet. BCI kan registrere patientens hensigt om at bevæge hånden, selvom de ikke er i stand til fysisk at bevæge den. Ved at bruge BCI kontrollerer patienter FES ved at tænke på at bevæge deres hånd.

En BCI-FES terapi vil give en samtidig træning af neurale baner fra hjernen til håndmusklen (motorisk fantasi/forsøg) og fra musklen til hjernen (elektrisk stimulering af muskler). Denne form for terapi kunne fremme hurtigere og mere fuldstændig helbredelse

I denne kontrollerede undersøgelse sigter vi mod at give en BCI-FES-terapi til både kroniske og subakutte tetraplegiske patienter over en periode på 20 sessioner og at få adgang til det funktionelle og neurologiske resultat af terapien. Fem kroniske patienter (mere end et år efter skaden) vil deltage i en cross-over undersøgelse, da vi ikke forventer, at de vil komme sig spontant uden BCI-FES. Subakutte patienter vil modtage både en konventionel behandling og BCI-FES, så bedring kan være forårsaget af en af ​​disse to behandlinger. Derfor er det nødvendigt med en behandling og en kontrolgruppe. Hver gruppe vil have 10 patienter, alder og skade matchet. Begge grupper vil modtage den samme mængde elektrisk stimulering, men kun behandlingsgruppen vil frivilligt styre den elektriske stimulator ved hjælp af BCI. En kontrolgruppe vil modtage passiv elektrisk stimulering af de samme håndmuskler, men uden brug af BCI.