脊髄損傷におけるハンドセラピーのためのBCIとFES

四肢麻痺と呼ばれる脊髄の上位レベルの損傷は、両方の脚と腕の完全または部分的な麻痺を引き起こし、飲酒や食事などの基本的な日常生活動作 (ADL) を介護者に依存させます。 四肢麻痺患者の約 60% は不完全な損傷を負っており、部分的に動きや感覚を回復することができます。 回復の成功は、損傷後 1 年以内の治療に大きく依存します。 機能的電気刺激 (FES) は、手の比較的新しい治療法です。 FES 療法では、電極が患者の前腕の表面に取り付けられ、電流がそれらを通して供給されます。 現在の FES 療法の欠点は、患者がどちらの手も使えないため、セラピストが刺激装置のオンとオフを切り替えなければならないことです。 2 人の急性四肢麻痺患者に対して行われた以前のパイロット研究では、ブレイン コンピューター インターフェイス (BCI) を使用して患者の意志で FES を制御する可能性をテストしました。 BCI は、患者の脳活動の記録に基づいています。 BCI は、物理的に手を動かすことができない場合でも、患者が手を動かそうとする意図を検出できます。 BCI を使用して、患者は手を動かすことを考えて FES を制御します。

BCI-FES 療法は、脳から手の筋肉への神経経路 (運動想像力/試行) と筋肉から脳への神経経路 (筋肉の電気刺激) の同時トレーニングを提供します。 この形式の治療は、より迅速かつ完全な回復を促進する可能性があります

この制御された研究では、慢性および亜急性四肢麻痺患者の両方に20セッションにわたってBCI-FES療法を提供し、療法の機能的および神経学的結果にアクセスすることを目指しています。 5 人の慢性患者 (損傷後 1 年以上) は、BCI-FES なしでは自然に回復するとは予想されないため、クロスオーバー研究に参加します。 亜急性患者は、従来の治療法と BCI-FES の両方を受けることになるため、回復はこれら 2 つの治療法のいずれかによって引き起こされる可能性があります。 したがって、治療群と対照群が必要です。 各グループには、年齢と怪我が一致する10人の患者がいます。 両方のグループは同じ量の電気刺激を受けますが、BCI を使用して自発的に電気刺激装置を制御するのは治療グループだけです。 対照群は、同じ手の筋肉の受動的な電気刺激を受けますが、BCI を使用しません。