Langaton aivo-tietokoneliitäntä-ohjattu neurorehabilitaatiojärjestelmä aivohalvauspotilaille

Langattoman EEG-pohjaisen BCI-ohjatun kuntoutusjärjestelmän tehokkuuden arviointi aivohalvauspotilailla

Aivo-tietokonerajapinnan (BCI) soveltaminen terveiden ihmisten vammaisten elämänlaadun ja mukavuuksien parantamiseksi tosielämässä on listattu neurotieteen alan 20 tärkeimmän ongelman joukkoon viimeisen 20 vuoden aikana. Viime vuosina Kiinan lääketieteellisen yliopiston (CMU) ja sairaalan biolääketieteen tekniikan tutkimus- ja kehityskeskus on omistautunut langattomien ja puettavien aivosignaalien havaitsemislaitteiden ja niihin liittyvien ohjelmistojen ja laitteistojen kehittämiseen. Äskettäin langaton elektroenkefalogrammi (EEG) -järjestelmä on integroitu ja testattu rinnakkain kaupallisesti saatavan langallisen EEG-järjestelmän kanssa, jota käytetään usein standardina useimmissa laboratorioissa EEG-kokeissa. Joidenkin kognitiivisten tehtävien tutkimusten jälkeen laitteen ja havaittujen signaalien laatu on ollut verrattavissa kaupalliseen EEG-järjestelmään. Tämän seurauksena integroimme edelleen langattoman EEG-järjestelmän tavalliseen kuntoutuslaitteeseen (yläraajojen ergometri, "arm bike"), jota käytetään sairaalamme fyysisen lääketieteen ja kuntoutuksen osastolla BCI-ohjatun neurorehabilitaatiolaitteen kanssa. ehdottaa käyttöä aivohalvauspotilaiden kuntoutushoidossa. Oletamme, että raajan liikkeiden aloittamiseen liittyvien elektroenkefalografisten signaalien kytkeminen mekaanisella laitteella, joka avustaa aiottua liikettä, helpottaa tehokkaasti motorista palautumista potilailla, joilla on aivovaurio. Ehdotetun langattoman EEG-pohjaisen BCI-ohjatun kuntoutuslaitteen tehokkuuden testaamiseksi ehdotamme 20 potilasta, joilla on aivoverenkiertohäiriö (CVA) (4-24 kuukautta aivohalvauksen kiinnittymisen jälkeen), ja potilaat jaetaan satunnaisesti koe- ja kontrolliryhmiin. . Koeryhmän potilaat käyvät läpi 80 minuuttia tavanomaista kuntoutushoitoa ja 20 minuuttia BCI-ohjattua yläraajan ergometriharjoitusta yhden kuntoutusistunnon aikana; verrokkiryhmään kuuluvat vievät 100 minuuttia tavanomaista kuntoutushoitoa. Kaikki osallistujat saavat 3 kuntoutuskertaa viikossa 8 viikon ajan (yhteensä 24 kertaa). Kuntoutustuloksen arvioimiseksi eri harjoitusprotokollien avulla ehdotamme käyttäytymisen arviointi- ja aivokuvaustyökalujen (fMRI ja DTI) käyttöä. Kuntoutustulosten vertaamiseksi näiden ryhmien välillä ehdotamme erilaisten arviointityökalujen käyttöä, mukaan lukien kliininen arviointi (Fugl-Meyer-arviointi, Modified Ashworth -asteikko, Motor Activity Log, Functional Independence Measure) sekä toiminnallinen magneettiresonanssikuvaus ja diffuusiotensorikuvaus ennen välittömästi ja 2 kuukautta koulutusprotokollan suorittamisen jälkeen. Jos kahden ryhmän välillä voidaan saavuttaa merkittäviä eroja käyttäytymis- ja neurokuvan arvioinneissa, integroimme langattoman EEG-kuntoutusjärjestelmän ja käyttäytymis-neurokuvan arviointimenettelyn uudeksi kuntoutusprotokollaksi todelliseen kliiniseen tutkimukseen, jossa on suurempi otos.