Stroke Center
Hem>Stroke Center>Innehåll
Hem>Stroke Center>Innehåll
Forskningsbakgrund
Kombinationen av BCI och hjälprobot är en ny behandling för strokerehabilitering. Men det mesta av den befintliga studien är baserad på komplexa systemuppsättningar, dyr och skrymmande utrustning. I denna studie är ett bärbart EEG-hjärna-dator-gränssnittssystem för handfunktionsrehabilitering utformat för att utföra kliniska prövningar. Detta system består av skräddarsydd EEG-kåpa, kommersiell förstärkare och handexoskelett. Dessutom inkluderar systemet det visuella gränssnittet för användarnas bekvämlighet. Studien inkluderade sex friska deltagare och två strokepatienter för att verifiera systemets säkerhet och effektivitet.
Metod
För att verifiera systemets säkerhet och effektivitet var 6 friska försökspersoner (1 kvinna och 5 män, i åldern 23±3 år) från Shanghai Jiao Tong University och 2 strokepatienter (alla högerhandspåverkade) från rehabiliteringsavdelningen på Huashan Hospital. rekryterats för att delta i studien. Ett 6-minuters träningspass genomfördes för varje försöksperson, där försökspersonerna utförde högerhandsmotorik (stroke patientens drabbade hand för att göra ett rörelseförsök) enligt visuella signaler. En röd rektangel visas till höger eller i mitten av skärmen, vilket indikerar åtgärdsutförande (eller försök) respektive vila. Uppgiften varar i 4 sekunder tills det vita krysset försvinner. Det rekommenderas att friska försökspersoner upprepar att knyta och sträcka nävar 3-4 gånger, och strokepatienter instrueras att göra motoriska försök under motoriska uppgifter. Onlinetestet liknade träningspasset, förutom att alla röda rektanglar dök upp i mitten av skärmen, vilket gjorde att försökspersonerna kunde välja att röra sin hand (eller träningsförsök) eller vila efter behag. Testresultat ges till användarna visuell och proprioceptiv feedback via en skärm och exoskelett i handen kort efter att uppgiften är klar. Det finns tre testkörningar online, var och en innehåller 20 försök. Varje ämne får vila mellan körningarna. Alla försökspersoner ombads att avstå från ytterligare ansikts- eller armmuskelrörelser under hela experimentet.
Resultat
Den genomsnittliga noggrannheten för offline- och onlineutbildning är 84,91 procent respektive 79,38 procent. Sju försökspersoner hade en onlineprecision på mer än 70 procent, fem mer än 80 procent och en mer än 90 procent.
Event-related Spectral Perturbation (ERSP) visade detden sensorimotoriska cortex aktiverades i både och band under högerhandsträning, med starkare aktivering på samma sida.Samtidigt visade det okontrollerade tillståndet som väntat ingen signifikant aktivering på vare sig C3- eller C4-kanalerna. I onlinetestet aktiverades både vänster och höger hjärnhalva för att utföra högerhänta rörelser.
Slutsats
Denna studie visar ett bärbart hjärn-dator-gränssnittssystem för handfunktionsrehabilitering efter stroke. Resultaten av differentiering av motorisk uppgift bekräftar preliminärt genomförbarheten av denna enhet, som visar stor klinisk tillämpningspotential.
Referens: Qin Z, Xu Y, Shu X, et al. eConHand: A Wearable Brain-Computer Interface System for Stroke Rehabilitation[C]// 2019 9th International IEEE/EMBS Conference on Neural Engineering (NER). IEEE, 2019.
