A-máquina humana integración de sensores de bajo coste con un sistema de estimulación eléctrica neuromuscular para la Rehabilitación de Balance post-accidente cerebrovascular

El objetivo general de este procedimiento es aplicar la tecnología de sensores de videojuegos hacia una interfaz hombre-máquina de bajo costo para la rehabilitación del equilibrio. Esto se logra configurando primero el equipo móvil de imágenes cerebrales-corporales, o MoBI, y el software. El segundo paso es colocar sensores MoBI en el cuerpo para capturar datos fisiológicos.

A continuación, se utiliza un rastreador ocular para evaluar los movimientos oculares de persecución visual posteriores al accidente cerebrovascular. El seguimiento ocular mostrará que los índices relacionados con la mirada pueden ayudar a delinear los déficits oculomotores posteriores al accidente cerebrovascular, lo que puede ser relevante para la planificación de la terapia de equilibrio visomotor. A continuación, se calibran los sensores de estimulación eléctrica neuromuscular, o NMES, asistidos en la terapia de equilibrio visomotor, bajo el MoBI.

El paso final es recopilar datos multisensor de sensores de bajo costo durante la terapia de equilibrio visomotor. Estamos ampliando esta tecnología para nuestra rehabilitación en el hogar para pacientes con accidente cerebrovascular que sufren de pérdida de equilibrio. Nuestro sistema incluye un espectro de mirada basado en la mirada, pronóstico dual y uno como ingrediente importante en la terapia de equilibrio visomotor.

Por lo tanto, esta tecnología de cambio de paradigma captura cómo el sistema visual, el sistema motor y los sistemas de equilibrio caminan juntos después de un accidente cerebrovascular e intenta rehabilitarlos a través del entrenamiento. Por lo tanto, en principio, esta técnica se puede utilizar en otras afecciones, como el trastorno del espectro autista, el parkinsonismo, la lesión cerebral traumática y también los trastornos psicomotores debido a la depresión. Todos pueden ser rehabilitados en este sistema de entrenamiento.

Comience por obtener una pantalla de proyección para mostrar la retroalimentación biográfica visual. Ajuste la altura para que el centro de la pantalla esté a la altura de los ojos del sujeto. A continuación, coloque el sensor de subtítulos de movimiento delante de la pantalla de proyección y apúntelo al volumen de la captura de movimiento.

Confirme que el volumen de la captura de movimiento sea de 1,5 metros a 2,5 metros frente al sensor de captura de movimiento. A continuación, coloque la tabla de equilibrio en el suelo, a unos 2,0 metros de distancia del sensor de captura de movimiento. Deje suficiente espacio alrededor de la tabla de equilibrio para garantizar el movimiento de todo el cuerpo.

Para comenzar la colocación del sensor para electromiografía, o EMG, en el sistema NMES, pídale al sujeto que se siente en una silla. Coloque los electrodos EMG y NMES bilateralmente en los músculos gastrocnemio medial y tibial anterior del sujeto. A continuación, conecte los electrodos al sistema de simulación inalámbrico NMES.

A continuación, coloque el electroencefalograma, o gorro de EEG, en la cabeza del sujeto siguiendo el sistema internacional 10-20. Use pasta conductora para adherir los electrodos, que se ven aquí en el cuero cabelludo, antes de conectarlos a los auriculares EEG inalámbricos. Coloque dos electrodos de EEG pasivos por encima y por debajo de un ojo para capturar el electrooculograma vertical o EOG.

Añade otros dos al campus exterior de cada ojo para capturar el EOG horizontal. Finalmente, coloque dos electrodos de EEG pasivos en los lóbulos de las orejas del sujeto para que sirvan como electrodos de referencia de EEG. Comience colocando el rastreador ocular justo debajo del monitor de la computadora de retroalimentación visual y conéctelo a la computadora de retroalimentación visual mediante un puerto USB 3.

Luego, pídale al sujeto que se siente en el escritorio a una distancia de 50 centímetros del rastreador ocular, ajuste el monitor de la computadora de retroalimentación visual para que los ojos del sujeto estén en el centro del monitor. En el ordenador de retroalimentación visual, abra el servidor de la tribu de los ojos y el servidor de la tribu de los ojos cuando mire para asegurarse de que el Gooey detecta los ojos del sujeto y para realizar la rutina de calibración del rastreador ocular posteriormente. A continuación, pida al sujeto que mire directamente al monitor de la computadora de retroalimentación visual para obtener señales visuales.

Ejecute la rutina de calibración del rastreador ocular haciendo clic en la pestaña de calibración en el Gooey. Ejecute el estímulo de subrayado visual punto exc en la carpeta de ojo inteligente para ejecutar la interfaz basada en realidad virtual. Posteriormente, ejecute el programa smart eye dot exc presente en la carpeta de ojos inteligentes para adquirir los datos de la mirada del sujeto que se sincronizan con la tarea basada en realidad virtual.

Pida al sujeto que siga los estímulos visuales fijos y en movimiento en varias posiciones en la pantalla de la computadora de retroalimentación visual para evaluar los movimientos oculares de persecución posteriores al ictus. Primero, conecte el rastreador ocular y los sensores de la tabla de equilibrio a la computadora de retroalimentación visual. Encienda la tabla de equilibrio o el sensor BB.

Presione el botón en el sensor BB para que el control remoto se pueda detectar en el menú. Haga clic en el icono mostrar u ocultar en la barra de tareas del sistema y haga clic en el icono del dispositivo bluetooth. Luego, haga clic en la opción de dispositivo agregado y empareje el BB como un dispositivo bluetooth sin usar el código con la computadora de retroalimentación visual.

Una vez que la tabla de equilibrio esté conectada a la computadora de retroalimentación visual, abra la carpeta VBT y ejecute el archivo punto m de la interfaz We BB para establecer la interfaz BB de Matt Lab. Haga que el sujeto se pare en la tabla de equilibrio. Haga clic en Aceptar para comenzar la calibración, introduzca el peso del sujeto y vuelva a hacer clic en Aceptar.

A continuación, conecte y encienda el sensor de captura de movimiento a la computadora de adquisición de datos y asegúrese de que se haya iniciado por completo, lo que se indica con la luz verde. Abra la carpeta LSL e inicie el software Mocap para comenzar la transmisión de los datos del sensor de captura de movimiento. Encienda los sistemas de adquisición de datos EEG y EOG conectados a la computadora de adquisición de datos.

Para hacer esto, primero abra la carpeta LSL y abra el servidor de adquisición de vibraciones abiertas con LSL punto cmd. Por último, seleccione emotive EPOC en el menú de EEG y EOG y configure el módulo haciendo clic en propiedades del controlador. Luego, haga clic en conectar y haga clic en reproducir para iniciar el servidor de adquisición.

Comience pidiéndole al sujeto que se pare en la tabla de equilibrio y coloque un arnés de seguridad. Establezca un nivel mínimo de NMES de referencia para estar de pie erguido ajustando la frecuencia de estimulación a 20 hurtz. A continuación, aumente el ancho de pulso y el nivel de corriente en el software NMES instalado en el ordenador de adquisición de datos hasta que se haya alcanzado la posición vertical.

Para el VBT asistido por NMES, pida al sujeto que se siente en una silla, frente al sensor de captura de movimiento con los pies en la tabla de equilibrio. Ejecute el programa de sensores de calibre en la carpeta de recopilación de datos para recopilar datos de calibración de sensores múltiples. Por último, pida al sujeto que realice movimientos de alcance máximo iniciados por él mismo en diferentes direcciones que afecten a la ubicación del centro de masa en la retroalimentación visual.

Comience ejecutando el programa de recopilación de línea base en la carpeta de recopilación de datos para recopilar datos del estado de reposo de línea base, ojos abiertos, múltiples sensores. Para hacer esto, pídale al sujeto que se quede quieto durante dos minutos y mire directamente a la ubicación del centro de masa en la retroalimentación visual. A continuación, ejecute el programa VBT recopilado en la carpeta de recopilación de datos para recopilar datos del sensor durante VBT.

Conecte la salida de video de las computadoras de retroalimentación visual a la pantalla de proyección y ejecute el archivo dot exe de tareas inteligentes de IVRT en la carpeta VBT en la computadora de retroalimentación visual para iniciar las tareas inteligentes de IVRT Gooey. Luego, pídale al sujeto que preste atención a las indicaciones de audio y visuales en la pantalla de la computadora y dirija el cursor lo más rápido posible hacia los objetivos periféricos presentados al azar. Después de la fase de movimiento, pida al sujeto que mantenga el cursor en la ubicación objetivo durante un segundo.

Después de la fase de retención periférica, pida al sujeto que regrese a la posición de retención central mientras el sistema adquiere las dos coordenadas d del centro de presión del sujeto y las dos coordenadas d de los datos de la mirada. Las características de la mirada se recopilaron con el rastreador ocular para cuantificar el rendimiento de los sujetos durante una tarea de persecución suave para su posterior comparación con los datos VBT posteriores al accidente cerebrovascular. Luego, para VBT, el protocolo utilizado para modificar la tarea de alcance funcional para cuantificar la capacidad del sujeto para cambiar volitivamente su posición en el centro de presión lo más rápido posible sin perder el equilibrio, mientras se le proporciona retroalimentación visual.

Aquí, los datos de EOG muestran que durante VBT, la relación FD, o relación entre la duración de la fijación en el objetivo y la duración de la fijación en el cursor, aumentó mientras que el error cuadrático medio normalizado disminuyó. Al intentar este procedimiento, es muy importante tener en cuenta la seguridad y la comodidad del paciente con accidente cerebrovascular. Esperamos que un sistema de rehabilitación del equilibrio basado en la realidad virtual sea potente para abordar los trastornos del equilibrio de los pacientes con accidente cerebrovascular.

Por lo tanto, siguiendo este procedimiento, otras medidas clínicas adicionales, como la medida clínica del equilibrio y la movilidad, pueden estar lejos de ser medidas cuantitativas comparadas con otros parámetros clínicos estándar, de modo que podamos obtener una imagen completa del déficit funcional de un paciente con accidente cerebrovascular y podamos abordar de manera integral este problema en la rehabilitación.