Sistema de neurorreabilitação controlado por interface cérebro-computador sem fio para pacientes com AVC

Avaliando a eficácia do sistema de reabilitação controlado por BCI baseado em EEG sem fio em pacientes com acidente vascular cerebral

A aplicação da interface cérebro-computador (BCI) para melhorar a qualidade de vida de deficiências e conveniências de pessoas saudáveis ​​na vida real foi listada como uma das 20 principais questões no campo da neurociência nos últimos 20 anos. Nos últimos anos, o Centro de Pesquisa e Desenvolvimento de Engenharia Biomédica na Universidade Médica da China (CMU) e Hospital se dedicou ao desenvolvimento de equipamentos de detecção de sinais cerebrais sem fio e vestíveis e software e hardware relacionados. Recentemente, o sistema de eletroencefalograma (EEG) sem fio foi integrado e testado lado a lado com um sistema de EEG com fio disponível comercialmente, que muitas vezes é usado como padrão na maioria dos laboratórios para experimentos de EEG. Após alguns exames com tarefas cognitivas, a qualidade do aparelho e dos sinais detectados foi comparável à de um sistema EEG comercial. Como resultado, estamos integrando ainda mais o sistema EEG sem fio com um dispositivo de reabilitação comum (um ergômetro de membro superior, "arm bike") usado no Departamento de Medicina Física e Reabilitação em nosso hospital para um dispositivo de neurorreabilitação controlado por BCI, que nós propomos usar na terapia de reabilitação para pacientes com acidente vascular cerebral. Nossa hipótese é que o acoplamento de sinais eletroencefalográficos relacionados com o início dos movimentos dos membros com um dispositivo mecânico que auxilia o movimento pretendido é eficaz para facilitar a recuperação motora em pacientes com lesão cerebral. Para testar a eficácia do dispositivo de reabilitação controlado por BCI baseado em EEG sem fio proposto, propomos inscrever 20 pacientes com acidente vascular cerebral (AVC) (4-24 meses após o acidente vascular cerebral) e os pacientes serão aleatoriamente designados para grupos experimentais e de controle . Os pacientes do grupo experimental serão submetidos a 80 minutos de terapia de reabilitação padrão e 20 minutos de treinamento de ergômetro de membro superior controlado por BCI durante uma sessão de reabilitação; aqueles no grupo de controle terão 100 minutos de terapia de reabilitação padrão. Todos os participantes receberão 3 sessões de reabilitação por semana durante 8 semanas (um total de 24 sessões). Para avaliar o resultado da reabilitação com diferentes protocolos de treinamento, propomos o uso das ferramentas de avaliação comportamental e de imagem cerebral (fMRI e DTI). Para comparar os resultados da reabilitação entre esses grupos, propomos o uso de várias ferramentas de avaliação, incluindo avaliação clínica (avaliação de Fugl-Meyer, escala de Ashworth modificada, registro de atividade motora, medida de independência funcional), bem como ressonância magnética funcional e imagem por tensor de difusão antes, imediato e 2 meses após a conclusão do protocolo de treinamento. Se diferenças significativas nas avaliações comportamentais e de neuroimagem entre os dois grupos puderem ser alcançadas, integraremos o sistema de reabilitação de EEG sem fio e o procedimento de avaliação de neuroimagem comportamental como um novo protocolo de reabilitação para ensaio clínico real com um tamanho de amostra maior.