Un uomo-macchina-interfaccia Integrazione di sensori a basso costo con una stimolazione del sistema neuromuscolare elettrica per post-ictus Balance riabilitazione

L'obiettivo generale di questa procedura è quello di applicare la tecnologia dei sensori per videogiochi verso un'interfaccia uomo-macchina a basso costo per la riabilitazione dell'equilibrio. Ciò si ottiene impostando prima l'imaging mobile del cervello, o apparecchiature MoBI, e il software. Il secondo passo consiste nel posizionare i sensori MoBI sul corpo per acquisire dati fisiologici.

Successivamente, viene utilizzato un eye tracker per valutare i movimenti oculari di inseguimento visivo post-ictus. L'eye tracking mostrerà che gli indici relativi allo sguardo possono aiutare a delineare i deficit oculomotori post-ictus, che possono essere rilevanti per la pianificazione della terapia dell'equilibrio visuomotorio. Quindi, vengono calibrati i sensori per la stimolazione elettrica neuromuscolare, o NMES, assistiti nella terapia dell'equilibrio visuomotorio, sotto MoBI.

Il passo finale consiste nel raccogliere dati multisensore da sensori a basso costo durante la terapia dell'equilibrio visuomotorio. Stiamo estendendo questa tecnologia per la nostra riabilitazione di base per i pazienti colpiti da ictus che soffrono di perdita di equilibrio. Il nostro sistema include lo spettro dello sguardo basato sullo sguardo, il doppio prognostico e uno come ingrediente importante nella terapia dell'equilibrio visuomotorio.

Quindi questa tecnologia che cambia paradigma cattura il modo in cui il sistema visivo, il sistema motorio e i sistemi di equilibrio camminano insieme dopo l'ictus e cerca di riabilitarli attraverso l'allenamento. Quindi, in linea di principio, questa tecnica può essere utilizzata in altre condizioni, come il disturbo dello spettro autistico, il parkinsonismo, le lesioni cerebrali traumatiche e anche i disturbi psicomotori dovuti alla depressione. Tutti possono essere riabilitati in questo sistema di formazione.

Inizia procurandoti uno schermo di proiezione per visualizzare il feedback visivo della biografia. Regolare l'altezza in modo che il centro dello schermo sia all'altezza degli occhi del soggetto. Quindi posiziona il sensore di didascalia del movimento davanti allo schermo di proiezione e puntalo verso il volume di acquisizione del movimento.

Verificare che il volume del motion capture sia compreso tra 1,5 metri e 2,5 metri davanti al sensore di motion capture. Quindi, posiziona la balance board sul pavimento, a circa 2,0 metri di distanza dal sensore di motion capture. Lascia abbastanza spazio intorno alla tavola di equilibrio per garantire il movimento di tutto il corpo.

Per iniziare il posizionamento del sensore per l'elettromiografia, o EMG, nel sistema NMES, chiedere al soggetto di sedersi su una sedia. Posizionare gli elettrodi EMG e NMES bilateralmente sui muscoli del gastrocnemio mediale e del tibiale anteriore del soggetto. Quindi, collegare gli elettrodi al sistema di simulazione NMES wireless.

Successivamente, posizionare l'elettroencefalogramma, o cuffia EEG, sulla testa del soggetto seguendo il sistema internazionale 10-20. Utilizzare una pasta conduttiva per far aderire gli elettrodi, visibili qui al cuoio capelluto, prima di collegarli all'auricolare EEG wireless. Posizionare due elettrodi EEG passivi sopra e sotto un occhio per acquisire l'elettrooculogramma verticale, o EOG.

Aggiungine altri due al campus esterno di ciascun occhio per catturare l'EOG orizzontale. Infine, posizionare due elettrodi EEG passivi sui lobi delle orecchie del soggetto in modo che fungano da elettrodi di riferimento EEG. Inizia posizionando l'eye tracker appena sotto il monitor del computer con feedback visivo e collegalo al computer con feedback visivo utilizzando una porta USB 3.

Quindi, chiedi al soggetto di sedersi alla scrivania a una distanza di 50 centimetri dall'eye tracker, regola il monitor del computer con feedback visivo in modo che gli occhi del soggetto siano al centro del monitor. Nel computer di feedback visivo, apri il server della tribù degli occhi e la tribù degli occhi quando guardi per assicurarti che gli occhi del soggetto vengano rilevati dal Gooey e per eseguire successivamente la routine di calibrazione dell'eye tracker. Quindi, chiedi al soggetto di guardare direttamente il monitor del computer con feedback visivo per ottenere segnali visivi.

Esegui la routine di calibrazione dell'eye tracker facendo clic sulla scheda di calibrazione in Gooey. Esegui il punto di stimolo visivo della sottolineatura nella cartella smart eye per eseguire l'interfaccia basata sulla realtà virtuale. Successivamente, eseguire il programma smart eye dot exc presente nella cartella smart eye per acquisire i dati dello sguardo del soggetto sincronizzati con l'attività basata sulla realtà virtuale.

Chiedi al soggetto di seguire gli stimoli visivi fissi e in movimento in varie posizioni sullo schermo del computer con feedback visivo per valutare i movimenti oculari dopo l'inseguimento dell'ictus. Innanzitutto, collega l'eye tracker e i sensori della balance board al computer di feedback visivo. Accendi la balance board o il sensore BB.

Premere il pulsante sul sensore BB per rendere il telecomando rilevabile nel menu. Fare clic sull'icona Mostra o nascondi nella barra delle applicazioni del sistema e fare clic sull'icona del dispositivo Bluetooth. Quindi, fai clic sull'opzione del dispositivo aggiunto e associa il BB come dispositivo bluetooth senza utilizzare il codice per il computer di feedback visivo.

Una volta che la balance board è collegata al computer di feedback visivo, aprire la cartella VBT ed eseguire il file We BB interface dot m per stabilire l'interfaccia Matt lab BB. Fai in modo che il soggetto si trovi sulla balance board. Fare clic su OK per iniziare la calibrazione, quindi inserire il peso del soggetto e fare nuovamente clic su OK.

Quindi, collegare e accendere il sensore di motion capture al computer di acquisizione dati e assicurarsi che si sia avviato completamente, come indicato dalla luce verde. Apri la cartella LSL e avvia il software Mocap per avviare lo streaming dei dati del sensore di motion capture. Accendere i sistemi di acquisizione dati EEG ed EOG collegati al computer di acquisizione dati.

Per fare ciò, apri prima la cartella LSL e apri il server di acquisizione vibe con LSL dot cmd. Infine, selezionare EPOC emotivo dal menu per EEG ed EOG e configurare il modulo facendo clic su proprietà driver. Quindi, fare clic su Connetti e fare clic su Riproduci per avviare il server di acquisizione.

Inizia chiedendo al soggetto di stare in piedi sulla tavola di equilibrio e di attaccare un'imbracatura di sicurezza. Impostare un livello NMES di base minimo per la posizione eretta impostando la frequenza di stimolazione a 20 hurtz. Quindi, aumentare l'ampiezza dell'impulso e il livello di corrente nel software NMES installato nel computer di acquisizione dati fino a raggiungere la posizione eretta.

Per il VBT assistito da NMES, chiedere al soggetto di sedersi su una sedia, di fronte al sensore di motion capture con i piedi sulla balance board. Eseguire il programma dei sensori calib nella cartella di raccolta dati per raccogliere i dati di calibrazione multisensore. Infine, chiedi al soggetto di eseguire movimenti di portata massima auto-avviati in diverse direzioni che influenzano la posizione del centro di massa sul feedback visivo.

Iniziare eseguendo il programma di raccolta della linea di base nella cartella di raccolta dati per raccogliere lo stato di riposo della linea di base, gli occhi aperti, i dati multisensore. Per fare ciò, chiedi al soggetto di rimanere fermo per due minuti e di guardare dritto verso la posizione del centro di massa sul feedback visivo. Quindi, eseguire il programma VBT raccolto nella cartella di raccolta dati per raccogliere i dati del sensore durante VBT.

Collegare l'uscita video dei computer di feedback visivo allo schermo di proiezione ed eseguire il file dot exe delle attività smart IVRT nella cartella VBT nel computer di feedback visivo per avviare le attività smart IVRT Gooey. Quindi, chiedi al soggetto di prestare attenzione al prompt audio e visivo sullo schermo del computer e di guidare il cursore il più velocemente possibile verso bersagli periferici presentati casualmente. Dopo la fase di spostamento, chiedi al soggetto di tenere premuto il cursore sulla posizione di destinazione per un secondo.

Dopo la fase di attesa periferica, chiedere al soggetto di tornare alla posizione di attesa centrale mentre il sistema acquisisce le coordinate due d del centro di pressione del soggetto e le coordinate due d dei dati dello sguardo. Le caratteristiche dello sguardo sono state raccolte con l'eye tracker per quantificare le prestazioni di un soggetto durante un compito di inseguimento regolare per un successivo confronto con i dati VBT post-ictus. Quindi, per VBT, il protocollo utilizzato per modificare il compito di portata funzionale per quantificare la capacità del soggetto di spostare volontariamente la propria posizione del centro di pressione il più rapidamente possibile senza perdere l'equilibrio, mentre viene stimolato con un feedback visivo.

Qui, i dati EOG mostrano che durante VBT, il rapporto FD, o rapporto tra la durata della fissazione sul bersaglio e la durata della fissazione sul cursore, aumentava mentre l'errore quadratico medio normalizzato diminuiva. Durante il tentativo di questa procedura è molto importante considerare la sicurezza e il comfort del paziente colpito da ictus. Ci aspettiamo che un sistema di riabilitazione dell'equilibrio basato sulla realtà virtuale sarà potente per affrontare i disturbi dell'equilibrio dei pazienti colpiti da ictus.

Quindi, seguendo questa procedura, altre misure cliniche aggiuntive, come la misura clinica dell'equilibrio e della mobilità, possono essere ben lungi dal conoscere in modo completo le misure quantitative rispetto ad altri parametri clinici standard in modo da poter ottenere un quadro completo del deficit funzionale di un paziente con ictus e poter affrontare in modo completo questo problema nella riabilitazione.