ממשק אדם-מכונה חדשני בעלות נמוכה למערכת שיקום שיווי משקל אינטראקטיבית לאחר שבץ מוצג במאמר זה. המערכת משלבת חיישנים בעלות נמוכה מהמדף לקראת פרדיגמת אלקטרותרפיה מונעת רצון. ממשק התוכנה להוכחת היתכנות מודגם על מתנדבים בריאים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
ממשק אדם-מכונה-שילוב חיישנים בעלות נמוכה עם מערכת גירוי חשמלי Neuromuscular לשיקום מאזן פעימות הודעה
במאמר זה
סיכום
תקציר
שבץ מוחי נגרם כאשר עורק הובלת הדם מהלב אל אזור במוח מתפרץ או קריש חוסם את זרימת הדם אל המוח ובכך למנוע את העברתו של חמצן וחומרים מזינים. כמחצית ניצולי השבץ נותרת עם מידה מסוימת של נכות. מתודולוגיות חדשניות neurorehabilitation משקמת נדרשים בדחיפות כדי להפחית נכות לטווח ארוך. היכולת של מערכת העצבים כדי לארגן מחדש את המבנה שלה, פונקציה וקשרים כתגובה לגירויים מהותיים או חיצוניים נקראת פלסטיות עצבית. Neuroplasticity מעורב בהפרות סדר פונקציונלי שלאחר שבץ, אלא גם בשיקום. שינויי neuroplastic מועילים ניתן הקלו עם לאלקטרו לא פולשנית, כגון גירוי חשמלי neuromuscular (NMES) וגירוי חשמלי חושי (SES). NMES כרוכה גירוי חשמלי מתואם של עצבים מוטוריים ושרירים כדי להפעיל אותם עם פולסים קצרים רציפים של זרם חשמלי תוך SES involves גירוי של עצבים תחושתיים עם זרם חשמלי וכתוצאה מכך תחושות המשתנות ממדינה בקושי perceivable כדי נעימה מאוד. הנה, השתתפות שבקליפת המוח בנהלים השיקום ניתן בהנחייתם של נהיגה לאלקטרו פולשני עם biosignals (electromyogram (EMG), אלקטרואנצפלוגרם (EEG), electrooculogram (EOG)) המייצגים תפיסה סימולטני פעיל ומאמץ רצוני. כדי להשיג זאת באווירת משאב-עני, למשל, במדינות נמוכות ובינוניות, אנו מציגים ממשק אדם-מכונה-בעלות נמוכה (HMI) על ידי מינוף השיפורים אחרונים בטכנולוגית חיישן ה- off- מדף וידאו משחק. במאמר זה, אנו דנים ממשק תוכנות הקוד הפתוח שמשתלב בעלות הנמוכה off-the-מדף חיישנים ביופידבק חזותי-שמיעתי עם לאלקטרו פולשני לסייע שליטה ביציבה במהלך שיקום איזון. אנו מדגימים את proof-of-concept על מתנדבים בריאים.
מבוא
אפיזודה של חוסר תפקוד נוירולוגים שנגרם מוקדי מוחות, שדרה, או אוטם רשתית נקראת שבץ 1. שבץ הוא בעיה בריאותית גלובלית גורם מוביל הרביעי של נכות ברחבי עולם 1. במדינות כמו הודו וסין, שתי המדינות המאוכלסות ביותר בעולם, נכות נוירולוגית עקב שבץ מוחי מתבצעת מתויג בתור מגיפת מוסתרים 2. אחד הסיבוכים הרפואיים הנפוצים ביותר לאחר שבץ הם נפילות עם שכיחות דיווח של עד 73% ב -3 השנים שלאחר השבץ הראשונה. נפילת פעימות פוסט תלויה בכמה גורמים, וכוללת הן גורמי שדרת supraspinal כמו הזנחת איזון visuospatial 4. סקירה על ידי Geurts ועמיתיו 5 זיהו 1) רב-כיוונית לקויי משקל מקסימאלי הסטה במהל....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
הערה: צינור תוכנת HMI פותח על בסיס זמינה בחינם תוכנות קוד פתוח לסירוגין מדף חיישני משחק וידאו בעלות הנמוכה (פרטים ניתן למצוא באתר: https://team.inria.fr/nphys4nrehab/software/ ו- https: //github.com/NeuroPhys4NeuroRehab/JoVE). צינור תוכנת HMI מסופק לאספת נתונים במהלך משימת ידם פונקציונלית שונה (mFRT) 21 פלטפורמת משחקים המבוססים VR לטיפול איזון visuomotor (VBT) 8.
איור 2 א מראה את התקנת גשש עין האבחון שבו תכונות המבט מחולצות מחוברות הכימות של פונקציה שיורית שלאחר שבץ, כך המשוב החזותי ב VR יכול להיות מותאם אישית בהתאם.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
איור 4 מראה את תכונות מבט העין חולצו מחובר עבור כימות של ביצועים כשירים במהלך משימה במרדף חלקה. התכונות הבאות חולצו כפי שמוצג בטבלה 1:
תכונת 1 = סטיית אחוז בין עמדת גירוי היעד ואת centroid של נקודות הקיבעון של המשתתף כאשר הגירוי משתנה פוזיציה בכיוון האופקי.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
פשוט לשימוש, כלי בעלות נמוכה תקפים קלינית לטיפול תנועה ושיווי משקל יהיו שינוי פרדיגמה עבור neurorehabilitation באווירה דל במשאבים. היא עשויה להיות השפעה חברתית גבוהה מאוד מאז הפרעות נוירולוגיות כמו שבץ יגדל באופן דרמטי בעתיד עקב הזדקנות האוכלוסייה בעולם 2. יש, אם כן, צורך דחוף למנף מערכות פיזיות סייבר כאשר יכולת אישית, צג, ולתמוך-שיקום נוירו באתרים מרוחקים הפך לאחרונה אפשרי עם ואינטגרציות של חישוב, ברשת, תהליכים פיזיקליים באמצעות התקשורת. לקראת כי מטרת על, ההערכה המבוסס.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
החוקרים אין לי מה לחשוף.
תודות
מחקר שנערך במסגרת הג'וינט ממוקד התכנית מידע ותקשורת המדע והטכנולוגיה - ICST, נתמך על ידי CNRS, INRIA, ו DST, תחת המטרייה של CEFIPRA. המחברים מבקשים להודות התמיכה של הסטודנטים, במיוחד רחימה Sidiboulenouar, Rishabh Sehgal, ו Gorish Aggarwal, לקראת פיתוח של הגדרת הניסוי.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| ממריץ NMES | Vivaltis, צרפת | PhenixUSBממריץ | NMES בהצטיינות חיישן EMG (איור 2b) |
| לוח איזון | נינטנדו, ארה"ב | איזון Wii | (איור 2b) |
| לכידת תנועה | מיקרוסופט, ארה"ב | XBOX-360 Kinect | Motion Capture (איור 2b) |
| מעקב עיניים | שבט | העיניים שבט העיניים | SmartEye Tracker (איור 2a) |
| מערכת רכישת נתונים | EEG Emotiv, אוסטרליה | אוזניות EEG אלחוטיות Emotiv Neuroheadset | (איור 2b) |
| אלקטרודה פסיבית EEG | Olimex | EEG-PE | EEG אלקטרודה פסיבית עבור EOG והפניות (6 במספר) (איור 2b) |
| אלקטרודה אקטיבית EEG | Olimex | EEG-AE | EEG אלקטרודה פעילה (10 במספר) (איור 2b) |
| מחשב עם צג מחשב | Dell | עיבוד נתונים ומשוב חזותי (איור 2) | |
| תוכנות, אלקטרודות EMG, אלקטרודות NMES וכבלים |
מקורות
- Sacco, R. L., Kasner, S. E. An updated definition of stroke for the 21st century: a statement for healthcare professionals from the American Heart Association/American Stroke Association. Stroke; a journal of cerebral circulation. 44 (7), 2064-2089 (2013).
- Das, A., Botticello, A. L., Wylie, G. R., Radhakrishnan, K.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
