Method Article

نظام روبوتي للأطراف العلوية يتم التحكم فيه عن طريق واجهة الدماغ والحاسوب لتعزيز الأنشطة اليومية لدى مرضى السكتة الدماغية

DOI:

10.3791/67601

⸱

April 18th, 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Health Science and Technology, Graduate School of Convergence Science and Technology, Seoul National University, 2Department of Rehabilitation Medicine, Seoul National University College of Medicine, Seoul National University Bundang Hospital, 3Clinical Neurotechnology Laboratory, Dept. of Psychiatry and Neurosciences, Charité Campus Mitte (CCM), Charité – Universitätsmedizin Berlin, 4SRH Gesundheitszentrum Bad Wimpfen GmbH

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تقدم هذه الدراسة نظام واجهة الدماغ والحاسوب (BCI) لمرضى السكتة الدماغية ، والذي يجمع بين تخطيط كهربية الدماغ وإشارات تخطيط كهربية العين للتحكم في اليد الروبوتية للطرف العلوي ، مما يعزز الأنشطة اليومية. استخدم التقييم اختبار برلين ثنائي الدليل للسكتة الدماغية (BeBiTS).

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تقدم هذه الدراسة روبوتا مساعدا للطرف العلوي يتم التحكم فيه بواسطة واجهة الدماغ والحاسوب (BCI) لإعادة التأهيل بعد السكتة الدماغية. يستخدم النظام إشارات مخطط كهربية الدماغ (EEG) ومخطط كهربية العين (EOG) لمساعدة المستخدمين على مساعدة الطرف العلوي في المهام اليومية أثناء التفاعل مع اليد الآلية. قمنا بتقييم فعالية نظام الروبوت BCI هذا باستخدام اختبار برلين ثنائي اليدوي للسكتة الدماغية (BeBiTS) ، وهو مجموعة من 10 مهام حياتية يومية تشمل كلتا يديك. شارك ثمانية مرضى بالسكتة الدماغية في هذه الدراسة ، لكن أربعة مشاركين فقط تمكنوا من التكيف مع تدريب نظام الروبوت BCI وإجراء ما بعد BeBiTS. والجدير بالذكر أنه عندما كانت درجة preBeBiTS لكل عنصر أربعة أو أقل ، أظهر نظام الروبوت BCI فعالية مساعدة أكبر في تقييم ما بعد BeBiTS. علاوة على ذلك ، لا تساعد يدنا الروبوتية الحالية في وظائف الذراع والمعصم ، مما يحد من استخدامها في المهام التي تتطلب حركات يد معقدة. مطلوب المزيد من المشاركين لتأكيد فعالية التدريب لنظام BCI-robot ، ويجب أن تفكر الأبحاث المستقبلية في استخدام الروبوتات التي يمكن أن تساعد في مجموعة واسعة من وظائف الأطراف العلوية. تهدف هذه الدراسة إلى تحديد قدرة نظام الروبوت BCI على مساعدة المرضى في أداء أنشطة الحياة اليومية.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ضعف وظيفة الأطراف العلوية بسبب السكتة الدماغية يحد من القدرة على أداء الأنشطة اليومية ، وخاصة المهام ثنائيةاليدوية 1. لذلك ، تعد إعادة تأهيل اليد مكونا رئيسيا لإعادة تأهيل السكتة الدماغية ، حيث يعد العلاج المرآة2 والعلاج بالحركة المستحثة (CIMT) 3 من الأساليب المعروفة. تشير الأبحاث الحديثة إلى أن أنظمة الروبوت المستندة إلى مخطط كهربية الدماغ (BCI) يمكن أن تكون علاجا مساعدا فعالا لتحسين استعادة وظائف اليد لدى مرضى السكتة الدماغية4،5،6. تركز الأنظمة الروبوتية BCI على ربط الن....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

قام مجلس المراجعة المؤسسية لمستشفى بوندانغ بجامعة سيول الوطنية بمراجعة واعتماد جميع الإجراءات التجريبية (رقم IRB B-2205-756-003). قمنا بتجنيد ثمانية مرضى مصابين بالسكتة الدماغية وشرحنا التفاصيل ذات الصلة بدقة قبل الحصول على موافقتهم. بعد الحصول على موافقة مستنيرة ، يستمر البروتوكول على النحو التالي: نقوم بإجراء تقييم BeBiTS قبل تدريب BCI ، يليه تدريب BCI باستخدام EOG و EEG. بعد ذلك ، يرتدي المشاركون الروبوت لإجراء تقييم آخر ل BeBiTS (الشكل 1).

1. إعداد نظام تدريب الروبوت BCI

  1. توظيف المرضى
    1. إجراء عملية الفحص باستخدام معايير التضمين التالية.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يوضح الشكل 12 نتائج تدريب EOG و EEG. يمثل الشكل 12 أ نتائج مشارك مدرب تدريبا جيدا. قيم تدريب EOG متسقة ، حيث يصل المتوسط (الخط البرتقالي الغامق) بشكل صحيح إلى خط العتبة. تميز نتائج تدريب مخطط كهربية الدماغ أيضا بوضوح بين الخطوط الزرقاء (حالة الراحة) والحمراء (الصور الحركية).

في المقابل ، يوضح الشكل 12 ب نتائج المشارك الذي لم يتدرب بشكل جيد. تجارب EOG غير متسقة ، والمتوسط (الخط الأخضر الغامق) لا يصل إلى خط.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

قدم هذا البحث نظاما آليا مساعدا للطرف العلوي BCI لدعم مرضى السكتة الدماغية في تنفيذ المهام اليومية. قمنا بتقييم فعالية المهام الثنائية اليدوية من خلال اختبار BeBiTS15 وقمنا بتنفيذ التدريب على تشغيل الروبوت المساعد للطرف العلوي عبر نظام BCI14. يسمح هذا النهج ، على عكس إجراءات إعادة التأهيل التقليدية ، للمرضى بالمشاركة بنشاط في تعافيهم من خلال التحكم في عمليات الروبوت وفقا لنواياهم. تعد معايرة تدريب EOG و EEG بدقة أمرا بالغ الأهمية للحصول على.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإعلان عنه.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم دعم هذا العمل من قبل برنامج التعاون الدولي بين الأوساط الأكاديمية والصناعة الألمانية الكورية في مجال الروبوتات والبناء خفيف الوزن / الكربون بتمويل من الوزارة الفيدرالية للتعليم والبحث في جمهورية ألمانيا الاتحادية ووزارة العلوم وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات الكورية (المنحة رقم P0017226)

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
BCI2000المصدرللأغراض العامة لأبحاث واجهة الدماغ والحاسوب (BCI) مجاني للاستخدام غير التجاري
BrainVision LSL Viewer   ؛Brain Products GmbHأداة مفيدة لمراقبة LSL EEG وتدفقات العلامات.
مضخم صوت eego صغير مع 8 قنوات (F3 ، F4 ، C3 ، تشيكوسلوفاكيا ، C4 ، P3 ، P4 ، EOG) أغطية واقية الموج الأصلية   ؛Ant Neuro ، هولنداتصميم مضغوط وخفيف الوزن: مضخم الصوت الصغير eego صغير وخفيف الوزن ، مما يوفر قابلية نقل ممتازة وملاءمة لتسجيل مخطط كهربية الدماغ في بيئات مختلفة.
نيومانو neofect ، كورياالقفازات المواد: جلد ، فيلكرو ، قماش غير قابل للانزلاق
مادة الأسلاك: خيط اصطناعي
الوزن: 65 جم (بدون بات.)
تغطي ثلاثة أصابع: الإبهام والسبابة والأصابع الوسطى
الكمبيوتر الشخصي   ؛ ( PC) مع برنامج BCI المخصص   ؛كمبيوتر محمول نافذة
نظام برمجي مفتوح

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Ekstrand, E., Rylander, L., Lexell, J., Brogårdh, C. Perceived ability to perform daily hand activities after stroke and associated factors: a cross-sectional study. BMC Neurol. 16, 208(2016).
  2. Angerhöfer, C., Colucci, A., Vermehren, M., Hömberg, V., Soekadar, S. R.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Brain Computer InterfaceUpper Limb RobotStroke RehabilitationEEG EOG SignalsRobotic Hand ControlBimanual FunctionMotor Imagery TrainingNeuro RehabilitationDaily Living ActivitiesBeBiTS Assessment

Related Articles