BCI og FES for håndterapi ved ryggmargsskade

Skader av høyere nivåer av ryggmargen, kalt tetraplegi, resulterer i en fullstendig eller delvis lammelse av både ben og armer, noe som gjør personen avhengig av sine omsorgspersoner for grunnleggende aktiviteter i dagliglivet (ADL) som drikking og mating. Omtrent 60 % av tetraplegikere har en ufullstendig skade og kan delvis gjenopprette bevegelsen og følelsen. Suksessen til en bedring avhenger i stor grad av behandlingen innen det første året etter skaden. Funksjonell elektrisk stimulering (FES) er en relativt ny terapi for hånden. I FES-terapi festes elektroder på overflaten til pasientens underarmer og elektrisk strøm leveres gjennom dem. En ulempe med dagens FES-terapi er at en terapeut må slå stimulatoren av og på fordi pasienter ikke kan bruke noen av hendene. I vår forrige pilotstudie utført på to akutte tetraplegiske pasienter testet vi muligheten for å bruke hjerne-datamaskingrensesnitt (BCI) for å kontrollere FES på pasientens vilje. BCI er basert på registrering av pasientens hjerneaktivitet. BCI kan oppdage pasientens intensjon om å bevege hånden selv om de ikke er i stand til å bevege den fysisk. Ved å bruke BCI kontrollerer pasienter FES ved å tenke på å bevege hånden.

En BCI-FES terapi vil gi en samtidig trening av nevrale baner fra hjernen til håndmuskelen (motorisk fantasi/forsøk) og fra muskelen til hjernen (elektrisk stimulering av muskler). Denne formen for terapi kan fremme raskere og mer fullstendig bedring

I denne kontrollerte studien tar vi sikte på å gi en BCI-FES-terapi til både kroniske og subakutte tetraplegiske pasienter over en periode på 20 økter og å få tilgang til det funksjonelle og nevrologiske resultatet av behandlingen. Fem kroniske pasienter (mer enn ett år etter skaden) vil delta i en cross-over studie da vi ikke forventer at de vil komme seg spontant uten BCI-FES. Subakutte pasienter vil motta både en konvensjonell terapi og BCI-FES slik at bedring kan forårsakes av en av disse to terapiene. Derfor er det nødvendig med en behandling og en kontrollgruppe. Hver gruppe vil ha 10 pasienter, alder og skade matchet. Begge gruppene vil motta samme mengde elektrisk stimulering, men bare behandlingsgruppen vil frivillig kontrollere den elektriske stimulatoren ved hjelp av BCI. En kontrollgruppe vil motta passiv elektrisk stimulering av de samme håndmusklene, men uten bruk av BCI.