頸椎損傷におけるリハビリテーションおよび神経生理学的研究のためのウェアラブル ロボット アームの脳波制御 (CSI:Brainwave)
CSI:Brainwave は、テッサロニキのアリストテレス大学医学部医学物理学研究室によって開発され、2 つの脳神経外科部門によってサポートされている、学際的な神経生理学的プロジェクトです。 このプロジェクトは 2014 年 4 月に正式に開始され、最初の年は、頸椎研究協会ヨーロッパ セクション (CSRS-ES) によって 2013 マリオ ボニ研究助成金が授与されました。 プロジェクトの Web サイトには、http://medphys.med.auth.gr/content/csi-brainwave からアクセスできます。
調査の主な目的には、ワイヤレス ブレイン コンピューター インターフェースで制御される取り付け可能なロボット アームの開発、テスト、最適化、頸髄損傷患者向けの自習型神経リハビリテーション プロトコルの開発と検証、および皮質活動の研究が含まれます。急性および慢性の脊髄損傷に。
調査の概要
詳細な説明
CSI:Brainwave プロジェクトの正式なタイトルは、<頸椎損傷におけるリハビリおよび神経生理学的研究のためのウェアラブル ロボット アームの脳波制御> です。 これは、Lab of Medical Physics によって開発され、2 つの脳神経外科部門によってサポートされている、学際的な神経生理学的プロジェクトです。
CSI:Brainwave プロジェクトには以下が含まれます。
- Brain-Computer Interface (BCI) 制御のロボット アーム デバイスを使用した、頸髄損傷 (CSCI) 患者のリハビリテーションに関する臨床研究。
- 運動イメージ (MI) の練習を受けている CSCI 患者における皮質の活性化、接続性、および可塑性の二次的なオフライン神経生理学的分析。
研究のマイルストーン:
- 研究者は、ワイヤレス BCI で制御される取り付け可能なロボット アームの開発、テスト、および最適化を目指しています。
- 研究者は、CSCI 患者向けのセルフペースの神経リハビリテーション プロトコルを開発し、検証することを目指しています。
- 研究者は、急性および慢性の CSCI における神経生理学的機能と皮質活動の変化を特定して研究することを目指しています。
CSI: Brainwave プロジェクトは、CSCI による四肢麻痺患者が脳波変調を実行できるようにし、運動感覚的運動イメージ (KMI) と視覚的運動イメージ (VMI) を練習し、6 度の制御の形でニューロフィードバックを提供することを目的としています。 -自由、擬人化された双手ロボット アーム デバイス。 このプロジェクトは、CSCI患者のリハビリテーションおよび/または運動回復のためのニューロフィードバックの付加価値を実証し、上肢および下肢の運動課題中の運動関連の脳活動の精巧な記録を可能にすることを目的としています.
ロボット アームは、参加者のアームチェア/車椅子のドッキング スペースとして機能するフレームに取り付けるように設計されており、BCI モジュールを使用して参加者によって直接制御されます。 調査員は、参加者の実際の腕に取り付けられるようにするために、ロボット装置をさらに変更することを目指しています。
最初のプロジェクト年の大部分は、研究のロボット工学とブレインコンピューターインターフェースモジュールの開発に費やされました。 MERCURY v2.0 ロボット アームは、Medical Physics Lab の研究チームによって構築および開発された、非商用の 6 自由度の擬人化された両手ロボット アーム デバイスです。 このロボットは、CSI:Brainwave プロジェクトのニーズに対応するようにさらに設計されました。 研究者は、この研究で Emotiv EPOC ワイヤレス EEG ヘッドセットとソフトウェアを使用して、BCI モジュールの開発と制御を行うことを目指しています。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
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Thessaloniki
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Thessaloníki、Thessaloniki、ギリシャ、54124
- Lab of Medical Physics, Faculty of Medicine, Aristolte University of Thessaloniki
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
受講資格のある性別
説明
包含基準:
- 脊髄損傷の臨床診断（ASIA Impairment ScaleによるSCI評価）。
- 健康な参加者 (SCI 患者と一致する年齢と性別)
- 患者の場合は、損傷の十分な記録 (神経学的検査、損傷レベルの MRI スキャン、オプションの追加の CT または X 線)。
- -署名済みのインフォームド コンセント (患者および健康な個人)。
除外基準:
-参加者の神経学的状態（または）BCIを制御する能力（または）神経生理学的記録に著しく影響を与える可能性があるその他の神経学的状態：
- 外傷性脳損傷
- 中枢神経系腫瘍
- 多発性硬化症
- 筋萎縮性側索硬化症
- パーキンソン病
- 難治性てんかん
- -過去3か月間の別の介入研究への参加。その影響は、この研究の観察に影響を与える可能性があります。
参加（または）参加者の安全に影響を与える可能性のあるその他の重大な病状：
- 心不全
- 肺不全
- -参加者の介入とパフォーマンスの理解に影響を与える可能性のある聴覚障害と視覚障害。
- 違法薬物の使用
- 慢性アルコール依存症
研究計画
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
- 主な目的：BASIC_SCIENCE
- 割り当て：非ランダム化
- 介入モデル：平行
- マスキング：なし
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的：完全な損傷
頸髄レベル（ASIA Impairment Scale A）で完全な損傷を負っている患者。 ロボット アームのブレイン コンピューター インターフェイス制御。 MERCURY v2.0 ロボット アーム。 |
患者は、特注の両手腕ロボット (MERCURY v2.0) の BCI 制御を実現するために、EEG 記録の下でセルフペースの視覚運動イメージ (VMI) と運動感覚イメージ (KMI) を調整するように訓練されます。
KMI では、BCI の制御を学ぶために脳波を調節するように求められ、VMI ではさらに視覚的な合図 (意図した動きの表現) が投影されます。
MERCURY v2.0 ロボット アームは、Medical Physics Lab の研究チームによって構築および開発された、非商用の 6 自由度の擬人化された双手ロボット アーム デバイスです。
他の名前：
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実験的：不完全損傷
-頸髄レベル（ASIA障害スケールB、C、D、E）で不完全な損傷を患っている患者。 ロボット アームのブレイン コンピューター インターフェイス制御。 MERCURY v2.0 ロボット アーム |
患者は、特注の両手腕ロボット (MERCURY v2.0) の BCI 制御を実現するために、EEG 記録の下でセルフペースの視覚運動イメージ (VMI) と運動感覚イメージ (KMI) を調整するように訓練されます。
KMI では、BCI の制御を学ぶために脳波を調節するように求められ、VMI ではさらに視覚的な合図 (意図した動きの表現) が投影されます。
MERCURY v2.0 ロボット アームは、Medical Physics Lab の研究チームによって構築および開発された、非商用の 6 自由度の擬人化された双手ロボット アーム デバイスです。
他の名前：
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ACTIVE_COMPARATOR：非頸部損傷
頸部（胸部または腰部）以外のレベルでの脊髄の完全または不完全な損傷に苦しんでいる患者。 ロボット アームのブレイン コンピューター インターフェイス制御。 MERCURY v2.0 ロボット アーム |
患者は、特注の両手腕ロボット (MERCURY v2.0) の BCI 制御を実現するために、EEG 記録の下でセルフペースの視覚運動イメージ (VMI) と運動感覚イメージ (KMI) を調整するように訓練されます。
KMI では、BCI の制御を学ぶために脳波を調節するように求められ、VMI ではさらに視覚的な合図 (意図した動きの表現) が投影されます。
MERCURY v2.0 ロボット アームは、Medical Physics Lab の研究チームによって構築および開発された、非商用の 6 自由度の擬人化された双手ロボット アーム デバイスです。
他の名前：
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ACTIVE_COMPARATOR：健康な参加者
健康な参加者、年齢と性別は他の腕のそれらと一致しました。 ロボット アームのブレイン コンピューター インターフェイス制御。 MERCURY v2.0 ロボット アーム |
患者は、特注の両手腕ロボット (MERCURY v2.0) の BCI 制御を実現するために、EEG 記録の下でセルフペースの視覚運動イメージ (VMI) と運動感覚イメージ (KMI) を調整するように訓練されます。
KMI では、BCI の制御を学ぶために脳波を調節するように求められ、VMI ではさらに視覚的な合図 (意図した動きの表現) が投影されます。
MERCURY v2.0 ロボット アームは、Medical Physics Lab の研究チームによって構築および開発された、非商用の 6 自由度の擬人化された双手ロボット アーム デバイスです。
他の名前：
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この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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BCI コントロール (はい/いいえ)。 （BCIの制御を達成するために脳波活動を調節する参加者の能力）
時間枠：BCI セッションへの最初の参加から 1 か月後。
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BCIの制御を達成するために脳波活動を調節する参加者の能力。 BCIコントロールは、達成されたかどうかで評価されます（参加者がBCIをコントロールするために脳波を調節できない場合、BCI非識字の場合があります）。 |
BCI セッションへの最初の参加から 1 か月後。
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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初期機能改善 (Spinal Cord Independence Measure、バージョン III (g-SCIM-III) のギリシャ語訳)
時間枠：BCI セッションへの最初の参加から 6 か月後。
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脊髄独立性測定バージョン III (g-SCIM-III) のギリシャ語訳によって測定された日常機能。
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BCI セッションへの最初の参加から 6 か月後。
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長期的な機能改善 (脊髄独立性測定のギリシャ語訳、バージョン III (g-SCIM-III)
時間枠：BCIセッションへの最初の参加から1年。
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脊髄独立性測定バージョン III (g-SCIM-III) のギリシャ語訳によって測定された日常機能。
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BCIセッションへの最初の参加から1年。
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BCI パフォーマンス (分類精度 (検出されたコマンドの総数に対する自発的でエラーのないコマンドの割合) およびビット レート (1 分あたりのコマンド数)
時間枠：BCI セッションへの最初の参加から 6 か月後。
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各参加者の BCI セッションの終了時に BCI のパフォーマンスを達成しました。
分類精度 (検出されたコマンドの総数に対する自発的でエラーのないコマンドの割合) とビット レート (1 分あたりのコマンド数) によって測定されます。
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BCI セッションへの最初の参加から 6 か月後。
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者：Panagiotis Bamidis, PhD、Aristotle University Of Thessaloniki
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Athanasiou A, Klados MA, Pandria N, Foroglou N, Kavazidi KR, Polyzoidis K, Bamidis PD. A Systematic Review of Investigations into Functional Brain Connectivity Following Spinal Cord Injury. Front Hum Neurosci. 2017 Oct 25;11:517. doi: 10.3389/fnhum.2017.00517. eCollection 2017.
- Athanasiou A, Klados MA, Styliadis C, Foroglou N, Polyzoidis K, Bamidis PD. Investigating the Role of Alpha and Beta Rhythms in Functional Motor Networks. Neuroscience. 2018 May 15;378:54-70. doi: 10.1016/j.neuroscience.2016.05.044. Epub 2016 May 27.
- Athanasiou A, Xygonakis I, Pandria N, Kartsidis P, Arfaras G, Kavazidi KR, Foroglou N, Astaras A, Bamidis PD. Towards Rehabilitation Robotics: Off-the-Shelf BCI Control of Anthropomorphic Robotic Arms. Biomed Res Int. 2017;2017:5708937. doi: 10.1155/2017/5708937. Epub 2017 Aug 29.
- Athanasiou A, Arfaras G, Pandria N, Xygonakis I, Foroglou N, Astaras A, Bamidis PD. Wireless brain-robot interface: user perception and performance assessment of spinal cord injury patients. Wireless Communication and Mobile Computing, 2017: 2986423, 2017 https://doi.org/10.1155/2017/2986423
- Athanasiou A, Terzopoulos N, Pandria N, Xygonakis I, Foroglou N, Polyzoidis K, Bamidis PD. Functional Brain Connectivity during Multiple Motor Imagery Tasks in Spinal Cord Injury. Neural Plast. 2018 May 2;2018:9354207. doi: 10.1155/2018/9354207. eCollection 2018.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (見積もり)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
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