뇌졸중에 대한 BCI(Brain Computer Interface) 기반 로봇 재활

제안된 재활기기는 뇌졸중 발생 후 6개월 이내 마비된 상지에서 비침습적 BCI와 로봇재활을 결합한 최초의 신경재활 시스템이다. 처음 3~6개월은 신경학적 회복과 신경가소성이 최대로 나타나는 기간이기 때문에 가장 중요한 시기입니다. 뇌졸중 후 다양한 유형의 손상에 대해 차등 회복률이 발생합니다. 일반적으로 운동 기능(가동성, 걷기, 상지 기능, 일상 생활 활동(ADL))은 12개월에 걸쳐 회복될 수 있는 인지 또는 언어 장애보다 빠르게 회복됩니다. 내재적 회복을 촉진하거나 뇌졸중 관련 손상에 대한 적응 보상을 돕기 위해 뇌졸중 부상 재활에 대한 여러 접근 방식이 도입되었습니다. 일반적으로 재활 훈련이 효과적이려면 뇌졸중 후 가능한 한 빨리 시작해야 합니다. 현재 연구는 전통적인 신경 촉진 접근법을 사용한 재활이 신경학적 및 기능적 회복을 개선하는 데 효과적이며 무치료 또는 간호 단독 요법보다 우수함을 입증합니다. 재활 환자는 재활을 받지 않은 환자보다 총 입원 기간이 짧고, 합병증 발생률이 낮고, 집에서 퇴원하는 비율이 더 빠르고 높습니다. 또한 재활 의사 또는 전문의가 주도하는 다학제적 팀 접근법을 포함하는 재활은 급성 일반 병동 기반 요법에 비해 더 나은 기능적 결과를 가져옵니다. 재활이 피질 신경가소성을 수정하는 데 효과적이려면 특정 뇌졸중 손상을 대상으로 해야 하며, 특정 작업, 운동이 반복적이고 집중적이어야 하며 목표 지향적이어야 하며 뇌졸중 환자의 주의를 끌 수 있어야 합니다. 재활의 일부 구성 요소에는 물리 치료, 보행 및 균형 훈련, 유산소 운동, 일상 생활의 기능적 활동(ADL) 훈련, 통증 치료를 위한 신체 양식, 기능적 전기 자극(FES) 또는 신경 근육 전기 자극(NMES)이 포함됩니다. 다른 방법으로는 경련, 운동 실조, 구축 및 방광 또는 장 실금과 같은 재활 합병증을 해결하기 위한 특정 치료가 있습니다. 종종 일대일 및 매우 노동 집약적이고 값비싼 치료법이 필요합니다. 현재 물리 치료 및 작업 치료 기술의 한계는 다음과 같습니다. (2) 중등도에서 중증의 상지 마비 환자에서 불참 또는 중증 마비 환자에서 흔히 발생하는 통증으로 인해 집중 재활 및 높은 반복 수행의 어려움. (3) 반복적인 운동에 대한 환자의 관심을 유발하고 유지하는 데 문제가 있습니다. (4) 치료는 종종 지루하고 즉각적인 바이오피드백의 부족으로 인해 인식됩니다. (I) 로봇 보조 재활: MIT(미국)는 뇌졸중 환자의 치료를 돕기 위해 MIT-MANUS라는 로봇을 개발했습니다. 소규모 임상 시험에서는 로봇이 치료 중단 몇 개월 후 지속적인 이득으로 환자의 팔 운동 운동 및 기능 회복을 크게 개선했다고 보고했습니다. 이 시스템은 전 세계 20개 이상의 센터에서 재활 훈련 도구로 임상적으로 사용되고 있습니다. 로봇 보조 재활의 장점에는 동작 및 힘 매개변수를 문서화하고 저장하는 기능, 조직 손상이나 통증을 유발하지 않고 치료 세션당 수천 번 반복(기존 치료 또는 FES보다 100배 이상)할 수 있는 기능, 낮은 마찰로 높은 강도, 궤적, 미로, ADL 작업(예: 식사 준비) 및 공간 작업 시뮬레이션(예: 쇼핑 가기)을 시뮬레이션할 수 있는 대화형 비디오 게임의 통합을 통한 주의력 훈련 및 증가된 바이오피드백. 또한, 초기 훈련 기간 이후에는 로봇 또는 BCI 기반 로봇 재활에서 환자의 참여 지속성으로 인해 치료사의 환자 감독이 줄어들 수 있습니다. 따라서 인간 치료사의 생산성은 로봇에 의해 증가합니다. 따라서 로봇은 임상의와 치료사에게 첨단 기술 지원 역할을 합니다. 이 시스템은 또한 휴대가 가능하여 기관에서 원격으로 모니터링되는 환자의 성능 및 진행 상황과 함께 원격 재활 옵션의 가능성을 제공합니다. (II) BCI 기반 BCI 기반 로봇 재활: 이 비침습적 장치는 이전에 치료 영역에서 사용된 적이 없는 로봇 훈련에서 새로운 접근 방식을 사용하는 것을 목표로 합니다. MIT-MANUS 및 관련 상용 시스템에는 환자의 마음이나 사고 과정 또는 운동 의지적 사고와 로봇 시스템 사이의 직접적인 의사소통. 일부 센서는 환자의 약한 움직임을 감지하는 데 사용되지만 환자가 언제 어떻게 움직이고 싶어하는지 알 수 없습니다. 환자가 묶이거나 제약을 받는 로봇 팔은 환자의 움직임 궤적을 계획하고 환자가 자발적인 움직임을 회복함에 따라 능동적 역할을 줄입니다. 대부분의 경우, 환자는 미리 정의된 프로그램을 수동적으로만 따를 수 있으며, 이는 환자의 운동 이니셔티브와 잠재 또는 주의 프로세스를 완전히 탐색하지 못할 수 있습니다.