Koleksi Penyelidikan Klinikal|Sistem BCI Bantuan berasaskan EEG yang boleh dipakai untuk Pemulihan Strok

Mar 14, 2023

Latar belakang penyelidikan
Gabungan BCI dan robot tambahan adalah rawatan baharu untuk pemulihan strok. Walau bagaimanapun, kebanyakan kajian sedia ada adalah berdasarkan persediaan sistem yang kompleks, peralatan yang mahal dan besar. Dalam kajian ini, sistem antara muka otak-komputer EEG boleh pakai untuk pemulihan fungsi tangan direka untuk melakukan percubaan klinikal. Sistem ini terdiri daripada penutup EEG tersuai, penguat komersial dan exoskeleton tangan. Selain itu, sistem ini termasuk antara muka visual untuk kemudahan pengguna. Percubaan itu mendaftarkan enam peserta yang sihat dan dua pesakit strok untuk mengesahkan keselamatan dan keberkesanan sistem.

Kaedah

Untuk mengesahkan keselamatan dan keberkesanan sistem, 6 subjek sihat (1 perempuan dan 5 lelaki, berumur 23±3 tahun) dari Universiti Shanghai Jiao Tong dan 2 pesakit strok (semua tangan kanan terjejas) dari jabatan pemulihan Hospital Huashan telah diambil untuk menyertai kajian. Sesi latihan 6-minit telah dijalankan untuk setiap subjek, di mana subjek melakukan perlaksanaan motor tangan kanan (tangan pesakit strok yang terjejas untuk membuat percubaan pergerakan) mengikut isyarat visual. Segi empat tepat merah muncul di sebelah kanan atau tengah skrin, masing-masing menunjukkan pelaksanaan tindakan (atau percubaan) atau rehat. Tugasan berlangsung selama 4 saat sehingga salib putih hilang. Adalah disyorkan bahawa subjek yang sihat mengulangi mengepal dan memanjangkan penumbuk 3-4 kali, dan pesakit strok diarahkan untuk membuat percubaan motor semasa tugasan motor. Ujian dalam talian adalah serupa dengan sesi latihan, kecuali semua segi empat tepat merah muncul di tengah skrin, yang membenarkan subjek memilih untuk menggerakkan tangan mereka (atau percubaan bersenam) atau berehat sesuka hati. Keputusan ujian diberikan kepada pengguna maklum balas visual dan proprioseptif melalui skrin dan eksoskeleton tangan sejurus selepas tugasan selesai. Terdapat tiga larian ujian dalam talian, setiap satu mengandungi 20 percubaan. Setiap subjek boleh berehat di antara larian. Semua subjek diminta untuk menahan diri daripada sebarang pergerakan otot muka atau lengan tambahan sepanjang eksperimen.

Hasilnya

Purata ketepatan latihan luar talian dan dalam talian masing-masing ialah 84.91 peratus dan 79.38 peratus. Tujuh subjek mempunyai ketepatan dalam talian lebih daripada 70 peratus, lima lebih daripada 80 peratus, dan satu lebih daripada 90 peratus.

Gangguan Spektral (ERSP) berkaitan Peristiwa menunjukkan bahawakorteks sensorimotor telah diaktifkan dalam kedua-dua dan jalur semasa latihan pergerakan tangan kanan, dengan pengaktifan yang lebih kuat pada bahagian yang sama.Sementara itu, seperti yang dijangkakan, keadaan tidak terkawal tidak menunjukkan pengaktifan yang ketara pada saluran C3 atau C4. Dalam ujian dalam talian, kedua-dua hemisfera kiri dan kanan telah diaktifkan untuk melakukan pergerakan tangan kanan.

 

Kesimpulan

Kajian ini menunjukkan sistem antara muka otak-komputer yang boleh dipakai untuk pemulihan fungsi tangan selepas strok. Keputusan pembezaan tugas motor secara awal mengesahkan kebolehlaksanaan peranti ini, yang menunjukkan potensi aplikasi klinikal yang hebat.

Rujukan: Qin Z, Xu Y, Shu X, et al. eConHand: Sistem Antara Muka Otak-Komputer Boleh Dipakai untuk Pemulihan Strok[C]// 2019 9Persidangan Antarabangsa IEEE/EMBS tentang Kejuruteraan Neural (NER). IEEE, 2019.