ממשק אדם-מכונה-שילוב חיישנים בעלות נמוכה עם מערכת גירוי חשמלי Neuromuscular לשיקום מאזן פעימות הודעה

המטרה הכוללת של הליך זה היא ליישם טכנולוגיית חיישני משחקי וידאו לקראת ממשק מכונה אנושית בעלות נמוכה לשיקום שיווי משקל. זה מושג על ידי הקמת הדמיית גוף מוח ניידת, או ציוד ותוכנה של MoBI. השלב השני הוא להציב חיישני MoBI על הגוף כדי ללכוד נתונים פיזיולוגיים.

לאחר מכן, נעשה שימוש במעקב עיניים כדי להעריך תנועות עיניים של מרדף חזותי לאחר שבץ מוחי. מעקב עיניים יראה כי מדדים הקשורים למבט יכולים לסייע בתיחום ליקויים אוקולומוטוריים לאחר שבץ מוחי, שעשויים להיות רלוונטיים לתכנון טיפול באיזון חזותי-מוטורי. לאחר מכן, חיישנים לגירוי חשמלי עצבי-שרירי, או NMES, המסייעים בטיפול באיזון חזותי-מוטורי, תחת MoBI, מכוילים.

השלב האחרון הוא איסוף נתונים מרובי חיישנים מחיישנים בעלות נמוכה במהלך טיפול באיזון חזותי-מוטורי. אנו מרחיבים את הטכנולוגיה הזו לשיקום בסיס הבית שלנו לחולי שבץ מוחי הסובלים מאובדן שיווי משקל. המערכת שלנו כוללת ספקטרום מבוסס מבט, כפול פרוגנוסטי ומבט אחד כמרכיב חשוב בטיפול באיזון חזותי-מוטורי.

אז הטכנולוגיה הזו לשינוי פרדיגמה לוכדת כיצד מערכת הראייה, המערכת המוטורית ומערכות שיווי המשקל הולכות יחד לאחר שבץ ומנסה לשקם אותן באמצעות אימון. אז באופן עקרוני, ניתן להשתמש בטכניקה זו במצבים אחרים, כמו הפרעת הספקטרום האוטיסטי, פרקינסוניזם, פגיעה מוחית טראומטית, וגם הפרעה פסיכומוטורית עקב דיכאון. ניתן לשקם את כולם במערכת אימונים זו.

התחל בהשגת מסך הקרנה להצגת המשוב הביולוגי החזותי. כוונן את הגובה כך שמרכז המסך יהיה בגובה העיניים של הנושא. לאחר מכן הנח את חיישן הכתוביות מול מסך ההקרנה וכוון אותו לעוצמת הקול של לכידת התנועה.

ודא שנפח לכידת התנועה הוא 1.5 מטר עד 2.5 מטר מול חיישן לכידת התנועה. לאחר מכן, הנח את לוח האיזון על הרצפה, במרחק של כ-2.0 מטר מחיישן לכידת התנועה. השאירו מספיק מקום סביב לוח האיזון כדי להבטיח תנועה מלאה של הגוף.

כדי להתחיל במיקום חיישן לאלקטרומיוגרפיה, או EMG, במערכת NMES, בקש מהנבדק לשבת על כיסא. הנח את אלקטרודות EMG ו- NMES באופן דו-צדדי על השרירים הקדמיים של גסטרוקנמיוס וטיביאליס של הנבדק. לאחר מכן, חבר את האלקטרודות למערכת הסימולטור האלחוטית NMES.

לאחר מכן, הנח את האלקטרואנצפלוגרמה, או מכסה EEG, על ראשו של הנבדק על ידי מעקב אחר מערכת 10-20 הבינלאומית. השתמש במשחה מוליכה כדי להדביק את האלקטרודות, הנראות כאן לקרקפת, לפני חיבורן לאוזניות ה-EEG האלחוטיות. הנח שתי אלקטרודות EEG פסיביות מעל ומתחת לעין אחת כדי ללכוד את האלקטרוקולוגרמה האנכית, או EOG.

הוסף עוד שניים לקמפוס החיצוני של כל עין כדי ללכוד את ה-EOG האופקי. לבסוף, הנח שתי אלקטרודות EEG פסיביות על תנוכי האוזניים של הנבדק כדי לשמש כאלקטרודות ייחוס EEG. התחל על-ידי הצבת עוקב העיניים ממש מתחת לצג מחשב המשוב החזותי וחבר אותו למחשב המשוב החזותי באמצעות יציאת USB 3.

לאחר מכן, בקש מהנבדק לשבת ליד השולחן במרחק של 50 סנטימטרים ממעקב העיניים, כוונן את צג מחשב המשוב החזותי כך שעיני הנבדק יהיו במרכז הצג. במחשב המשוב החזותי, פתח את שרת שבט העיניים ושבט העיניים כשאתה רואה כדי לוודא אם עיני הנושא מזוהות על ידי ה-Gooey ולבצע את שגרת הכיול של מעקב העיניים לאחר מכן. לאחר מכן, בקשו מהנבדק להסתכל ישר על צג מחשב המשוב החזותי כדי למצוא רמזים חזותיים.

הפעל את שגרת הכיול של מעקב העיניים על-ידי לחיצה על לשונית הכיול ב-Gooey. הפעל את הגירוי החזותי נקודה exc בתיקיית העין החכמה כדי להפעיל את הממשק המבוסס על מציאות מדומה. לאחר מכן, הפעל את תוכנית ה-smart eye dot exc הקיימת בתיקיית העין החכמה כדי להשיג את נתוני המבט של הנבדק המסונכרנים עם המשימה המבוססת על מציאות מדומה.

בקש מהנבדק לעקוב אחר הגירויים החזותיים הקבועים והנעים במיקומים שונים על מסך מחשב המשוב החזותי על מנת להעריך את תנועות העיניים לאחר המרדף לאחר שבץ. ראשית, חבר את עוקב העיניים וחיישני לוח האיזון למחשב המשוב החזותי. הפעל את לוח האיזון או את חיישן ה-BB.

לחץ על הכפתור בחיישן BB כדי להפוך את השלט לניתן לגילוי בתפריט. לחץ על סמל ההצגה או ההסתרה בשורת המשימות של המערכת, ולחץ על סמל התקן Bluetooth. לאחר מכן, לחץ על אפשרות המכשיר שנוספה והתאם את ה-BB כהתקן Bluetooth מבלי להשתמש בקוד למחשב המשוב החזותי.

לאחר חיבור לוח האיזון למחשב המשוב החזותי, פתח את תיקיית VBT והפעל את הקובץ We BB interface dot m כדי ליצור ממשק Matt lab BB. בקש מהנושא לעמוד על לוח האיזון. לחץ/י על ״אישור״ כדי להתחיל בכיול, ואז הזן/י את משקל הנושא ולחץ/י שוב על ״אישור״.

לאחר מכן, חבר והפעל את חיישן לכידת התנועה למחשב רכישת הנתונים וודא שהוא אתחל במלואו, מה שמצוין באור הירוק. פתח את תיקיית LSL והפעל את תוכנת Mocap כדי להתחיל להזרים את נתוני חיישן לכידת התנועה. הפעל את מערכות רכישת הנתונים EEG ו- EOG המחוברות למחשב רכישת הנתונים.

לשם כך, פתח תחילה את תיקיית LSL ופתח שרת רכישת vibe פתוח עם LSL dot cmd. לבסוף, בחר EPOC רגשי מהתפריט עבור EEG ו-EOG והגדר את המודול על ידי לחיצה על מאפייני מנהל ההתקן. לאחר מכן, לחץ על התחבר ולחץ על הפעל כדי להפעיל את שרת הרכישה.

התחל בכך שתבקש מהנבדק לעמוד על לוח האיזון ולחבר רתמת בטיחות. הגדר רמת NMES בסיסית מינימלית לעמידה זקופה על ידי הגדרת תדירות הגירוי ל-20 הרץ. לאחר מכן, הגדל את רוחב הדופק ורמת הזרם בתוכנת NMES המותקנת במחשב רכישת הנתונים עד להשגת עמידה זקופה.

עבור VBT בסיוע NMES, בקש מהנבדק לשבת על כיסא, מול חיישן לכידת התנועה עם רגליו על לוח האיזון. הפעל את תוכנית חיישני הקליב בתיקיית איסוף הנתונים על מנת לאסוף נתוני כיול מרובי חיישנים. לבסוף, בקשו מהנבדק לבצע תנועות הגעה מקסימליות יזומות לכיוונים שונים המשפיעות על מיקום מרכז המסה במשוב החזותי.

התחל בהפעלת תוכנית איסוף הבסיס בתיקיית איסוף הנתונים כדי לאסוף נתוני מצב מנוחה בסיסי, עיניים פקוחות, נתוני חיישנים מרובים. לשם כך, בקש מהנבדק לעמוד במקום במשך שתי דקות ולהסתכל ישר על מיקום מרכז המסה במשוב החזותי. לאחר מכן, הפעל את תוכנית ה-VBT שנאספה בתיקיית איסוף הנתונים כדי לאסוף נתוני חיישנים במהלך VBT.

חבר את פלט הווידאו של מחשבי המשוב החזותי למסך ההקרנה והפעל את משימות ה-IVRT החכמות dot exe file בתיקיית VBT במחשב המשוב החזותי כדי להפעיל את משימות ה-IVRT החכמות Gooey. לאחר מכן, בקש מהנבדק לשים לב להנחיה האודיו והוויזואלית על מסך המחשב ולכוון את הסמן מהר ככל האפשר לעבר מטרות היקפיות המוצגות באופן אקראי. לאחר שלב התנועה בקש מהנבדק להחזיק את הסמן במיקום היעד למשך שנייה אחת.

לאחר שלב ההחזקה ההיקפית, בקש מהנבדק לחזור למצב האחיזה המרכזי בזמן שהמערכת רוכשת את שתי קואורדינטות d של מרכז הלחץ של הנבדק ואת שתי קואורדינטות d של נתוני המבט. תכונות המבט נאספו עם עוקב העיניים כדי לכמת את ביצועי הנבדקים במהלך משימת מרדף חלקה להשוואה מאוחרת יותר עם נתוני VBT לאחר שבץ. לאחר מכן, עבור VBT, הפרוטוקול שימש לשינוי משימת הגעה פונקציונלית כדי לכמת את יכולתו של הנבדק לשנות את מיקום מרכז הלחץ שלו באופן רצוני במהירות האפשרית מבלי לאבד שיווי משקל, תוך שהוא מסומן עם משוב חזותי.

כאן, נתוני EOG מראים שבמהלך VBT, יחס ה-FD, או היחס בין משך הקיבוע על המטרה, ומשך הקיבוע על הסמן, גדל בעוד שהשגיאה הריבועית הממוצעת המנורמלת ירדה. בעת ניסיון הליך זה חשוב מאוד לקחת בחשבון את הבטיחות והנוחות של חולה השבץ. אנו מצפים שמערכת שיקום שיווי משקל מבוססת מציאות מדומה תהיה חזקה לטיפול בהפרעות שיווי משקל של חולי שבץ מוחי.

אז בעקבות הליך זה, מדדים קליניים נוספים אחרים, כמו המדד הקליני של שיווי משקל וניידות יכולים להיות רחוקים מלדעת באופן מקיף כיצד מדדים כמותיים בהשוואה לפרמטרים קליניים סטנדרטיים אחרים, כך שנוכל לקבל תמונה מקיפה של ליקוי תפקודי של חולה שבץ מוחי ונוכל לטפל באופן מקיף בנושא זה בשיקום.