Hibrid BCI-vezérelt FES klinikai validációja a felső végtagok stroke utáni rehabilitációjához (RECOMMENCER)

A felső végtag-rehabilitációra szolgáló Brain-Computer Interface (BCI) rendszerek számos randomizált kontrollált vizsgálat (RCT) összefüggésében bizonyítottak bizonyos hatékonyságot. Az ilyen rendszerek azon a lehetőségen támaszkodnak, hogy megerősítik a motoros agyi aktivitást (pl. elektroencefalográfiából, EEG-ből), kihasználva a neuroplaszticitási jelenségeket, ami végül kedvező motoros kimenetelhez vezet. Eddig egyetlen hibrid BCI-t (hBCI) sem teszteltek sikeresen erre a célra klinikai vizsgálatban. A hibrid BCI-k a perifériáról (leggyakrabban az izmokból, felületi elektromiográfián, EMG-n keresztül) érkező jeleket tartalmaznak, és általában a BCI teljesítményének javítására használják. Rehabilitációs kontextusban a kutatók célja, hogy EMG-jeleket alkalmazzanak a stroke utáni gyakori rendellenességek (spaszticitás, együtt-összehúzódások, motoros túlcsordulás) jellemzésére, és lehetőség szerint beépítsék azokat egy új hBCI-paradigmába, hogy elősegítsék az akarati kontrollt (EEG) a felső végtag mozgása felett. és a „normálhoz közeli” izomaktiváció (EMG). Ennek érdekében a kutatók a cortico-muscular koherenciát (CMC) javasolják a BCI szabályozás hibrid jellemzőjeként. A CMC a mozgás közbeni EEG-EMG szinkronizáció mértéke, és széles körben leírták a stroke utáni betegeknél a reziduális motoros képességükkel kapcsolatban. Tekintettel a korábbi irodalomra, a javasolt megközelítés a CMC becslését egy multimodális integrált EEG-EMG hálózatként írja elő, amely több EEG elektródát tartalmaz a fejbőrön bilaterálisan és több felső végtag izmát bilaterálisan, hogy rögzítse a fent említett motoros rendellenességeket (pl. abnormális). nem célizmok toborzása). A kutatók már tesztelték ezt a funkciót egészséges alanyokon és stroke-betegeken offline, és igazolták, hogy képes a felső végtag mozgásainak online detektálására (közzétett és/vagy benyújtott tanulmányok, lásd a hivatkozásokat). Egy már elérhető BCI prototípust adaptáltak az ilyen offline vizsgálatokból származó paraméterekkel (lásd a hivatkozásokat). A RECOM beavatkozást egy RCT (egyszeri vak, értékelők számára) keretében validálják a rehabilitáción (kiegészítő) átesett stroke-betegeken. A beavatkozás előtt és után minden beteg kiterjedt klinikai értékelésen (lásd az eredménymutatókat) és neurofiziológiai értékelésen esik át. Ez utóbbi nagy sűrűségű EEG-EMG felvételből áll az egyszerű/összetett felső végtagmozgások során. A felvétel filmes elemzést is tartalmaz (inerciális mértékegységek – IMU-k). A kutatók azt feltételezik, hogy a RECOM csoportban jobb funkcionális motoros kimenetelű az érintett felső végtag, amit közös klinikai/funkcionális skálák segítségével írnak le, EEG/EMG-vel és filmes értékeléssel kombinálva. Ezen túlmenően az újszerű rendszer elfogadhatóságával és használhatóságával kapcsolatos szempontok is értékelésre kerülnek. A hangulatot, a motivációt és az elégedettséget részletesen minden edzés előtt (hangulati motiváció) és után (elégedettség) értékeljük vizuális analóg skálák segítségével; a munkaterhelést a második és az utolsó edzés végén értékelik a NASA-Task Load Index segítségével.