만성 뇌졸중의 상지 재활을 위한 BCI 구동 FES 및 손 보조기

이 연구는 비침습적 EEG 기반 BCI에 의해 촉발된 "손에 닿았다 풀기" 기능적 팔 움직임의 실행을 보조하는 FES와 능동 보조기의 결합이 임상적으로 관련된 기능적 회복을 촉진할 수 있는지 여부를 조사할 것입니다. 편마비 만성 뇌졸중 환자의 상지.

BCI는 해당 시도 움직임의 운동 의도와 관련된 감각운동리듬(SMR)을 감지합니다.

연구 그룹에서는 BCI가 운동 의도와 관련된 감각운동리듬(SMR)을 감지하는 경우에만 보조 장치가 작동됩니다.

대조군에서는 보조 장치가 무작위로 작동됩니다(동반된 피질 활동과 분리됨).

이전 BCI 기반 개입과 유사하게, 연구의 주요 근거는 BCI가 FES 및 보조기 기반 치료법을 변형시키고 의도-행동-지각 루프와 원심성 운동 명령과 구심성 감각 사이의 우발성을 복원하여 효능을 증대시킬 수 있다는 것입니다. 피드백. 주요 혼란으로부터 분리된 BCI의 기여도를 구체적으로 연구하기 위해 FES 및 교정 지지대를 보존하고 적절한 SMR EEG 활동에 대한 자극의 적시 결합만 제거(참가자와 치료사 모두에게 눈이 먼) 가짜 제어가 선호됩니다. 다른 대조 후보(기존 치료법, 치료법 없음, 기타 위약 접근법)보다 우수합니다.

대부분의 이전 BCI 기반 개입과 달리, 물체 조작을 추가로 포함하는 상지의 보다 복잡한 기능적 움직임이 선택되어 더 큰 임상 효과와 일상 생활 활동(ADL) 측면에서 더 높은 영향을 목표로 합니다. 풍부한 피드백이 더 큰 이점을 설명할 수 있다는 가설을 더욱 조사한 결과, FES는 잡는 움직임 패턴을 부드럽게 하고 보다 정확한 고유 감각 피드백을 제공하기 위해 동시에 트리거되는 능동 보조기를 보완합니다.

기능 회복 측면에서 BCI 구성 요소의 부가가치를 검증한다는 주요 가설 다음으로, 매우 중요한 것은 여러 경두개 자기 자극(TMS) 기반 프로토콜과 고밀도를 사용한 개입 전, 후 및 후속 평가입니다. EEG는 이 연구가 치료에 수반되는 피질내 및 피질척수로 가소성 메커니즘을 자세히 조사하는 데 도움이 될 것입니다.

만성 뇌졸중 인구를 연구하기로 한 선택은 이 그룹에서 더 큰 효능을 시사하는 이전 BCI 기반 시험에서 얻은 결과의 총체에 의해 결정되었습니다.

목적 이 연구의 주요 목적은 결합된 FES와 보조기 보조 개입이 상지에 대한 FMA(Fugl-Meyer Assessment) 척도로 지표화된 상지의 기능적 개선(통계적 의미에서)을 훨씬 더 향상시킨다는 것을 보여주는 것입니다. (FMA-UE) 가짜 컨트롤러와 비교하여 SMR 기반 BCI로 구동할 때 그 회복은 지속적이고 임상적으로 관련될 수 있습니다.

연구 완료 시 가정된 결과는 대상 내 요인 "시간"(개입 전후)과 대상 간 요인 "그룹"(BCI 대 Sham) 사이의 중요한 상호 작용입니다. 연구의 주요 결과. 또한 BCI 그룹은 적절한 사후 테스트를 통해 개입 후(기준선과 비교하여) 훨씬 더 높은 기본 결과 값을 얻을 것으로 예상됩니다. 이 차이는 또한 만성 뇌졸중 샘플에 대해 임상적으로 관련된 임계값으로 간주되는 값을 초과해야 합니다. 이상적으로 BCI 그룹은 중재 후 및 후속 시점에서 Sham 그룹에 비해 기본 결과 측면에서 훨씬 더 높아야 하지만 기준선(개입 전 평가)에서는 그렇지 않습니다. 최소한 중재 후 세션과 사전 중재 세션 간의 기본 결과에 대한 차이가 BCI 부문에서 훨씬 더 크다는 가설을 확인하는 데 필요한 전제 조건입니다. 정의된 2차 임상 결과, 특히 ADL과 관련된 결과와 관련하여 유사한 효과를 도출하는 것이 바람직합니다.

이 연구의 두 번째(그러나 제기된 과학적 질문에 매우 중요한) 목적은 BCI 그룹의 더 큰 기능 회복이 이 그룹 내에서만 발생하는(또는 심오한) 활동 의존적 신경 가소성 현상과 관련되어 있음을 입증하는 것입니다. 운동 피질 가소성과 피질-척추관(CST) 흥분성에 대한 제안된 치료법의 효과는 중재 전후는 물론 후속 조치에서도 평가됩니다. 일차 운동 피질과 피질 척수 투영의 흥분성은 단일 펄스 TMS 후 운동 유발 전위(MEP) 진폭 및 잠복기, 휴식 및 활성 운동 역치(RMT, AMT) 및 피질 내 억제 및 촉진 패러다임으로 색인화됩니다. FDI-MEP(예: 요측수근신근(ECR) 또는 표층 굴곡근(FDS).

운동 피질의 시냅스 가소성은 급속 쌍 연관 자극(rPAS) 프로토콜 후 MEP 진폭의 변조를 통해 평가됩니다. 운동 피질 가소성 및 흥분성의 변화는 1차 임상 결과에 대해 위에 설명된 것과 동일한 경향을 따를 것으로 예상되며, 추가로 사후 차이는 해당 1차 결과 차이(각 개인 참가자에 대해)와 유의미한 상관관계가 있을 것으로 예상됩니다. 각 그룹, 특히 모든 주제를 하나로 묶을 때. 또한 다음을 사용하여 운동 시도의 EEG 상관 관계(예: 두 반구의 운동, 전운동 및 감각 영역 내 또는 이를 통한 기능 연결, 이벤트 관련 동기화/비동기화 ERD/ERS 등)에 대해 동일한 효과가 관찰될 것으로 가정됩니다. 중재 전후 선별 세션과 치료 세션의 EEG 데이터 분석이 가능합니다.

이 절차를 수행하는 데 동의하는 적격 환자를 대상으로 개입 전후의 구조적 가소성을 보다 심층적으로 연구하기 위한 확산 텐서 이미징(환자가 스캐너 내부에서 유사한 도달 및 파악 동작을 수행하는 경우)의 가능성을 추구할 것입니다.