Klinische validatie van een hybride BCI-gecontroleerde FES voor revalidatie van de bovenste ledematen na een beroerte (RECOMMENCER)

Brain-Computer Interface (BCI)-systemen voor revalidatie van de bovenste ledematen hebben enige werkzaamheid bewezen in de context van verschillende gerandomiseerde gecontroleerde onderzoeken (RCT). Dergelijke systemen zijn gebaseerd op de mogelijkheid om motorische hersenactiviteit te versterken (afgeleid van bijvoorbeeld elektro-encefalografie, EEG) door gebruik te maken van neuroplasticiteitsverschijnselen die uiteindelijk leiden tot een gunstig motorisch resultaat. Tot nu toe is hiervoor geen hybride BCI (hBCI) met succes getest in een klinische studie. Hybride BCI's omvatten signalen van de periferie (meestal spieren, via oppervlakte-elektromyografie, EMG) en worden meestal gebruikt om BCI-prestaties te verbeteren. In een revalidatiecontext streven de onderzoekers ernaar om EMG-signalen te gebruiken om veelvoorkomende afwijkingen na een beroerte (spasticiteit, co-contracties, motorische overflow) te karakteriseren en mogelijk deze op te nemen in een nieuw hBCI-paradigma om zowel wilscontrole (EEG) over beweging van de bovenste ledematen als en "bijna normale" spieractivatie (EMG). Om dit te doen, stellen de onderzoekers cortico-musculaire coherentie (CMC) voor als een hybride kenmerk voor BCI-controle. CMC is een maatstaf voor EEG-EMG-synchronisatie tijdens beweging en is uitgebreid beschreven bij patiënten na een beroerte in relatie tot hun restmotoriek. Met betrekking tot eerdere literatuur voorziet de voorgestelde aanpak in de schatting van CMC als een multimodaal geïntegreerd EEG-EMG-netwerk, bestaande uit meerdere EEG-elektroden bilateraal over de hoofdhuid en meerdere spieren van de bovenste ledematen bilateraal, om de bovengenoemde motorische afwijkingen vast te leggen (bijv. werving van niet-doelspieren). De onderzoekers hebben een dergelijke functie al offline getest op gezonde proefpersonen en patiënten met een beroerte en hebben geverifieerd dat het online bewegingen van de bovenste ledematen kan detecteren (gepubliceerde en/of ingediende studies, zie referenties). Een reeds beschikbaar BCI-prototype werd aangepast met de parameters die uit dergelijke offline studies waren afgeleid (zie referenties). De RECOM-interventie zal worden gevalideerd binnen een RCT (enkelblind, voor beoordelaars) bij patiënten met een beroerte die revalidatie ondergaan (add-on). Voor en na de ingreep ondergaan alle patiënten een uitgebreide klinische evaluatie (zie uitkomstmaten) en neurofysiologische beoordeling. Dit laatste zal bestaan ​​uit een EEG-EMG-opname met hoge dichtheid tijdens eenvoudige/complexe bewegingen van de bovenste ledematen. De opname zal een filmische analyse bevatten (inertiële meeteenheden - IMU's). De onderzoekers veronderstellen een beter functioneel motorisch resultaat in de aangedane bovenste extremiteit voor de RECOM-groep, die zal worden beschreven door middel van gemeenschappelijke klinische/functionele schalen gecombineerd met EEG/EMG en filmische evaluatie. Verder zullen aspecten met betrekking tot de aanvaardbaarheid en bruikbaarheid van het nieuwe systeem worden geëvalueerd. Gemoedstoestand, motivatie en tevredenheid worden voor (stemmingsmotivatie) en na (tevredenheid) elke trainingssessie in detail geëvalueerd door middel van Visual Analogue Scales; de werklast wordt aan het einde van de tweede en laatste trainingssessie geëvalueerd door middel van de Nasa-Task Load Index.