卒中后上肢运动功能障碍康复中的运动想象脑机接口

本研究聚焦于MIBCI在中重度上肢运动功能障碍卒中患者中的临床应用，通过展示MIBCI的操作流程及干预效果，为MIBCI的规范化临床操作及机制研究提供思路与参考。MIBCI在改善卒中患者运动功能障碍方面已显示出积极效果。

然而，未来仍需开展更多该领域的临床研究，以针对脑卒中患者不同水平的研究功能制定更为合适的治疗方案。本研究采用功能性近红外光谱技术（fNIRS）来实时监测脑卒中患者在不同刺激任务下大脑皮层中血红蛋白及氧合血红蛋白浓度的变化，从而为MIBCI的临床效果提供影像学证据。

我们提出了一种在脑卒中患者中应用MIBCI训练进行上肢运动功能康复的方案。经过MIBCI治疗后，上肢Fugl-Meyer评估评分和Wolf运动功能测试评分均有所改善。同时，功能性近红外光谱（fNIRS）评估也显示背外侧前额叶皮层、初级运动皮层和初级感觉皮层的激活程度增加。

研究结果表明，MIBCI干预可能改善卒中患者的运动和认知功能。传统的上肢康复干预方法多为外周干预或中枢干预，而MIBCI基于中枢、外周-中枢环路或中枢运动想象与外周运动反馈相结合的编码环路原理。该编码环路原理更符合中枢神经系统疾病的特点。

首先向患者解释训练的目的和方法。将MIBCI脑电帽戴在患者头上，确保脑电帽的CZ点与患者头部的CZ点对齐。通过检查耳珠连线与穿过鼻根和眉心的人体正中线的交点，确认脑电帽的位置是否正确。

将耳部从头帽的耳缝处露出，并调节下颌带以固定头帽。将24个浸有生理盐水的电极插入脑电帽的沟槽中，并将两个参考电极夹在两侧耳垂上。将操纵器放置在患者身上，并调整至舒适的训练位置，以防止上肢前臂疼痛。

然后打开训练软件MIBCI上肢手功能康复机器人。点击用户列表并输入患者信息，包括姓名、疾病名称、出生日期、发病日期以及患侧位置。调节脑电（EEG）信号的稳定性，使其无明显杂波。

然后单击静息态脑电图按钮。让患者根据语音和文字提示完成静息态脑电图采集过程。单击任务设置按钮，根据患者的具体情况，将初始训练难度从第九级开始向上或向下设置。

同时将训练时长设置为30分钟。点击任务EEG按钮以开始正式训练。要求患者遵循屏幕上的文字提示，闭眼放松五秒钟。

五秒后，要求患者睁开眼睛并遵循屏幕上的指令。患者侧的屏幕会显示握紧或张开的视频，以帮助患者想象相应的动作。要求患者执行五秒钟的运动想象任务。

再过四秒后，检查运动意图。如果运动意图为60分以下，系统将判定患者无法执行该动作。在训练过程中，MIBCI系统会根据患者的表现自动调整任务难度。

对于粗大运动，任务难度较低，患者更容易完成；而对于精细运动，任务难度增加，患者完成起来更具挑战性。如果患者在训练过程中出现疼痛或不适，应立即停止训练，并记录终止训练的原因。

训练过程中，实时观察脑电波形。若出现小范围的脑电干扰，应检查相应电极是否干燥。立即停止训练和脑电采集，将电极适当润湿后方可继续。

如果脑电（EEG）信号存在大范围干扰，请检查参考电极是否脱落。立即停止训练，并将参考电极重新夹在耳垂上。测试结束后，采用上肢Fugl-Meyer评估量表（总分66分）对运动功能进行评价。

同时评估Wolf运动功能测试，总分为85分。对脑卒中受试者采用简易精神状态检查（MMSE）进行认知功能评估，并根据教育水平对评分进行划分。同时，使用汉密尔顿焦虑量表评估患者的情绪功能，并在评估过程中计算得分。

然后使用汉密尔顿抑郁量表评估情绪功能。对一名36岁被诊断为左侧肢体运动功能障碍的男性卒中患者进行了MIBCI干预。治疗前及治疗10天后对脑功能和临床功能的评估显示，FMA-UE和WMFT评分有所改善。

通过在fNIRS系统中选择运动测试范式来进行fNIRS运动任务评估。将患者上肢放置在测试台上，并要求患者在实验前休息10秒。要求患者跟随运动节律，在实验过程中分三个区块抓握患侧手。

每个区块包括30秒任务和30秒休息。每项任务包含15次试验。每次试验包括1秒握紧和1秒松开抓握。

每次休息期间，要求患者闭上眼睛休息。完成全部三个阶段后，结束任务，保存数据，并将其导入自建数据库。为通过斯特鲁普任务进行认知任务评估，请运行行为研究软件并选择认知任务范式。

选择患者的治疗文件，然后选择一致性测试。请患者将健康的手放在键盘的按钮上。然后在试验开始前，让患者休息10秒。

进行三轮一致性的测试。每轮包括60秒的任务和30秒的休息。每个任务包含10次试验，每次试验由2,000毫秒的注视阶段和4,000毫秒的刺激反应阶段组成。

当字段字体左侧显示左侧符号时，请尽快按下键盘上的左箭头按钮。同样，当字段字体上显示右侧符号时，请按下右箭头按钮。接下来，选择不一致测试。

当视野左侧显示右侧符号时，要求患者忽略字符含义，并按下键盘上的左箭头按钮。同样，当屏幕上显示左侧符号时，按下右箭头按钮。完成任务后，保存数据并导出至自行创建的数据库。

一名36岁男性中风患者被诊断为左侧肢体运动功能障碍，功能性近红外光谱（fNIRS）评估显示，在运动任务范式中，经MIBCI治疗后，RM1的β值升高。类似地，在一致性测试中，治疗后双侧DLPFC的β值高于治疗前。此外，在不一致性测试中，所有感兴趣区域（ROIs）的β值在MIBCI治疗后也均有所升高。

Stroop认知范式评估结果显示，在一致性测试中，治疗后准确率保持不变，而反应时间缩短；在不一致性测试中，治疗后准确率同样保持不变，反应时间也缩短。