Klinisk validering av en hybrid BCI-kontrollerad FES för rehabilitering av övre extremiteterna efter stroke (RECOMMENCER)

Brain-Computer Interface (BCI) system för rehabilitering av övre extremiteterna har visat sig vara effektiva i flera randomiserade kontrollerade studier (RCT). Sådana system förlitar sig på möjligheten att förstärka motorrelaterad hjärnaktivitet (härledd t.ex. från elektroencefalografi, EEG) och utnyttja neuroplasticitetsfenomen som i slutändan leder till gynnsamt motoriskt resultat. Hittills har ingen hybrid BCI (hBCI) testats framgångsrikt för detta ändamål i en klinisk prövning. Hybrid BCI inkluderar signaler från periferin (oftast muskler, via ytelektromyografi, EMG) och används vanligtvis för att förbättra BCI-prestanda. I ett rehabiliterande sammanhang strävar forskarna efter att använda EMG-signaler för att karakterisera vanliga abnormiteter efter stroke (spasticitet, samkontraktioner, motorisk översvämning) och eventuellt inkludera de i ett nytt hBCI-paradigm för att främja både viljestyrning (EEG) över rörelse i övre extremiteter. och "nära normal" muskelaktivering (EMG). För att göra det föreslår utredarna kortiko-muskulär koherens (CMC) som en hybridfunktion för BCI-kontroll. CMC är ett mått på EEG-EMG-synkronisering under rörelse och har beskrivits utförligt hos patienter efter stroke i relation till deras restmotoriska förmåga. Med avseende på tidigare litteratur förutser det föreslagna tillvägagångssättet en uppskattning av CMC som ett multimodalt integrerat EEG-EMG-nätverk, bestående av flera EEG-elektroder över hårbotten bilateralt och flera övre extremitetsmuskler bilateralt, för att fånga de ovan nämnda motoriska abnormiteterna (t.ex. onormala) rekrytering av icke-målmuskler). Utredarna har redan testat en sådan funktion på friska försökspersoner och strokepatienter offline och verifierat dess förmåga att upptäcka rörelser i övre extremiteterna online (studier publicerade och/eller inlämnade, se referenser). En redan tillgänglig BCI-prototyp anpassades med parametrarna härledda från sådana offlinestudier (se referenser). RECOM-interventionen kommer att valideras inom en RCT (enkelblindad, för utvärderare) på strokepatienter som genomgår rehabilitering (tillägg). Före och efter interventionen kommer alla patienter att genomgå en omfattande klinisk utvärdering (se utfallsmått) och neurofysiologisk bedömning. Det senare kommer att bestå av en EEG-EMG-registrering med hög densitet under enkla/komplexa rörelser i övre extremiteterna. Inspelningen kommer att innehålla en filmisk analys (tröghetsmätenheter - IMU). Utredarna antar ett bättre funktionellt motoriskt utfall i den drabbade övre extremiteten för RECOM-gruppen, vilket kommer att beskrivas med hjälp av vanliga kliniska/funktionella skalor kombinerat med EEG/EMG och filmisk utvärdering. Vidare kommer aspekter relaterade till acceptans och användbarhet av det nya systemet att utvärderas. I detalj kommer humör, motivation och tillfredsställelse att utvärderas före (humörmotivation) och efter (tillfredsställelse) varje träningspass med hjälp av Visual Analogue Scales; arbetsbelastning kommer att utvärderas i slutet av andra och sista träningspasset med hjälp av Nasa-Task Load Index.