Klinikinių tyrimų kolekcija|Nešiojama EEG pagrįsta pagalbinė BCI sistema insulto reabilitacijai

Mar 14, 2023

Tyrimo fonas
BCI ir pagalbinio roboto derinys yra naujas gydymas insulto reabilitacijai. Tačiau dauguma esamų tyrimų yra pagrįsti sudėtingomis sistemos sąrankomis, brangia ir didelės apimties įranga. Šiame tyrime nešiojama EEG smegenų ir kompiuterio sąsajos sistema, skirta rankų funkcijų reabilitacijai, skirta atlikti klinikinį tyrimą. Šią sistemą sudaro pritaikytas EEG dangtelis, komercinis stiprintuvas ir rankos egzoskeletas. Be to, sistemoje yra vaizdinė sąsaja vartotojų patogumui. Tyrime dalyvavo šeši sveiki dalyviai ir du insultą patyrę pacientai, siekiant patikrinti sistemos saugumą ir veiksmingumą.

Metodas

Siekiant patikrinti sistemos saugumą ir veiksmingumą, buvo ištirti 6 sveiki tiriamieji (1 moteris ir 5 vyrai, 23 ± 3 metų amžiaus) iš Šanchajaus Jiao Tong universiteto ir 2 pacientai, patyrę insultą (pažeista visa dešine ranka) iš Huashan ligoninės reabilitacijos skyriaus. įdarbintas dalyvauti tyrime. Kiekvienam tiriamajam buvo surengta 6-min. trukmės treniruotė, kurios metu tiriamieji atliko dešinės rankos motorinį pratimą (glostė paveiktą paciento ranką, kad pamėgintų judesį) pagal regimuosius signalus. Ekrano dešinėje arba centre pasirodo raudonas stačiakampis, nurodantis atitinkamai veiksmo vykdymą (arba bandymą) arba poilsį. Užduotis trunka 4 sekundes, kol dingsta baltas kryžius. Sveikiems asmenims rekomenduojama pakartoti 3-4 kartų sugniaužti kumščius ir ištiesti kumščius, o insultą patyrusiems pacientams patariama atlikti motorinius bandymus atliekant motorines užduotis. Internetinis testas buvo panašus į treniruotę, išskyrus tai, kad visi raudoni stačiakampiai pasirodė ekrano centre, todėl tiriamieji galėjo pasirinkti judinti ranką (arba bandyti atlikti pratimą) arba ilsėtis. Testo rezultatai pateikiami naudotojams vizualiai ir proprioreceptyviai per ekraną ir rankos egzoskeletą netrukus po užduoties atlikimo. Yra trys internetiniai bandymai, kurių kiekviename yra 20 bandymų. Kiekvienas tiriamasis gali pailsėti tarp bėgimų. Visų tiriamųjų buvo paprašyta susilaikyti nuo bet kokių papildomų veido ar rankų raumenų judesių viso eksperimento metu.

Rezultatas

Vidutinis mokymų neprisijungus ir prisijungus tikslumas yra atitinkamai 84,91 proc. ir 79,38 proc. Septynių tiriamųjų internetinis tikslumas buvo didesnis nei 70 procentų, penkių – daugiau nei 80 procentų, o vieno – daugiau nei 90 procentų.

Tai parodė su įvykiais susijęs spektrinis sutrikimas (ERSP).sensomotorinė žievė buvo aktyvuota abiejose ir juostose treniruojant dešinės rankos judesius, stipriau suaktyvėjus toje pačioje pusėje.Tuo tarpu, kaip ir tikėtasi, nekontroliuojama būsena neparodė reikšmingo aktyvavimo nei C3, nei C4 kanaluose. Atliekant internetinį testą, buvo suaktyvintas ir kairysis, ir dešinysis pusrutuliai, atlikti judesius dešine ranka.

 

Išvada

Šis tyrimas demonstruoja nešiojamą smegenų ir kompiuterio sąsajos sistemą, skirtą rankų funkcijų reabilitacijai po insulto. Motorinių užduočių diferenciacijos rezultatai preliminariai patvirtina šio prietaiso pagrįstumą, o tai rodo didelį klinikinio pritaikymo potencialą.

Nuoroda: Qin Z, Xu Y, Shu X ir kt. „eConHand“: nešiojama smegenų ir kompiuterio sąsajos sistema, skirta insulto reabilitacijai[C]// 2019 9-oji tarptautinė IEEE/EMBS nervų inžinerijos (NER) konferencija. IEEE, 2019 m.