Obrazowanie ruchowe interfejsu mózg-komputer w rehabilitacji dysfunkcji ruchowych kończyn górnych po udarze mózgu

Badanie to koncentruje się na klinicznym zastosowaniu MIBCI u pacjentów po udarze mózgu z umiarkowaną lub ciężką dysfunkcją ruchową kończyn górnych. Dostarcza również pomysłów i odniesień do standaryzowanych badań klinicznych i mechanizmów, demonstrując proces operacyjny i efekt interwencji MIBCI. MIBCI wykazuje pozytywny wpływ na poprawę dysfunkcji ruchowych u pacjentów po udarze mózgu.

Jednak w przyszłości należy przeprowadzić więcej badań klinicznych w tej dziedzinie, aby rozszerzyć bardziej odpowiednie protokoły leczenia dla tego innego poziomu funkcji badawczej u pacjentów po udarze. W tym badaniu funkcjonalna spektroskopia bliskiej podczerwieni, fNIRS, została wykorzystana do monitorowania zmian stężenia hemoglobiny i natlenionej hemoglobiny w korze mózgowej w czasie rzeczywistym przy różnych zadaniach stymulacji. W ten sposób dostarczyliśmy dowodów na efekt kliniczny MIBCI.

Przedstawiamy protokół wykorzystania treningu MIBCI u pacjentów po udarze mózgu w rehabilitacji ruchowej kończyn górnych. Wyniki oceny Fugla-Meyera kończyny górnej i testu funkcji motorycznej Wolfa uległy poprawie po leczeniu MIBCI. Tymczasem ocena fNIRS wykazała również większą aktywację grzbietowo-bocznej kory przedczołowej, pierwszorzędowej kory ruchowej i pierwotnej kory czuciowej.

Wyniki sugerują potencjalną poprawę funkcji motorycznych i poznawczych u pacjentów po udarze mózgu po interwencji MIBCI. Pierwotne metody interwencji rehabilitacji kończyn górnych to interwencja peryferyjna lub interwencja centralna, podczas gdy MIBCI opiera się na zasadzie pętli kodu centrum, centrum obwodowego lub łączy obrazowanie motoryki centralnej z obwodowym sprzężeniem zwrotnym motorycznym. Zasada pętli kodu jest bardziej dopasowana do charakterystyki choroby ośrodkowego układu nerwowego.

Zacznij od wyjaśnienia pacjentowi celu i metody treningu. Założyć czepek MIBCI EEG na pacjenta, upewniając się, że punkt CZ czepka pokrywa się z punktem głowy pacjenta. Potwierdź położenie czepka EEG, sprawdzając punkt przecięcia linii koralików usznych i ludzkiej linii środkowej przechodzącej przez środek nosa i brwi.

Uszy powinny być odsłonięte od szwu nausznego nasadki głowy i wyreguluj pasek podbródkowy, aby zamocować nasadkę na głowę. Włóż 24 elektrody zanurzone w soli fizjologicznej do rowka nasadki EEG i wbij dwie elektrody referencyjne w dwa płatki ucha. Połóż manipulator na pacjencie i ustaw go w wygodnej pozycji treningowej, aby zapobiec bólowi kończyny górnej na przedramieniu.

Następnie otwórz oprogramowanie treningowe MIBCI robot rehabilitacyjny funkcji kończyny górnej ręki. Kliknij listę użytkowników i wprowadź informacje o pacjencie, w tym imię i nazwisko, nazwę choroby, datę urodzenia, datę choroby i lokalizację dotkniętej strony. Dostosuj stabilność sygnału EEG, aby nie było widocznego bałaganu.

I kliknij przycisk EEG w spoczynku. Pozwól pacjentowi zakończyć proces pozyskiwania spoczynkowego EEG zgodnie z komunikatami głosowymi i tekstowymi. Kliknij przycisk ustawień zadania i w zależności od sytuacji pacjenta ustaw początkowy poziom trudności treningu w górę lub w dół od poziomu dziewiątego.

Ustaw również czas trwania treningu na 30 minut. Kliknij przycisk EEG zadania, aby rozpocząć formalne szkolenie. Poproś pacjenta, aby postępował zgodnie z tekstem wyświetlanym na ekranie, który prosi go o zamknięcie oczu i zrelaksowanie się przez pięć sekund.

Po pięciu sekundach poproś pacjenta, aby otworzył oczy i postępował zgodnie z poleceniami wyświetlanymi na ekranie. Na ekranie po stronie pacjenta wyświetlany jest chwytający lub otwierający film, aby pomóc pacjentowi wyobrazić sobie działania. Poproś pacjenta, aby przez pięć sekund wykonywał zadanie wyobraźni ruchu.

Po kolejnych czterech sekundach sprawdź intencję silnika. Jeśli intencja jest mniejsza niż 60 punktów, system określa, że pacjent nie jest w stanie wykonać ruchu. W trakcie treningu system MIBCI automatycznie dostosuje trudność zadania do wydajności pacjenta.

W przypadku ruchów na kursie trudność zadania jest prosta, co ułatwia pacjentowi jego wykonanie. I odwrotnie, w przypadku drobnych ruchów zadanie staje się trudniejsze, co sprawia, że pacjent musi je wykonać. Jeśli pacjent odczuwa ból lub dyskomfort podczas treningu, przerwij trening i zapisz powód zakończenia.

Podczas treningu obserwuj przebieg EEG w czasie rzeczywistym. Jeśli zakres zakłóceń EEG jest niewielki, sprawdź odpowiednią elektrodę pod kątem suchości. Natychmiast przerwij trening i akwizycję EEG, a przed kontynuacją odpowiednio zwilż elektrodę.

Jeśli sygnał EEG ma szeroki zakres zakłóceń, sprawdź, czy elektroda referencyjna nie odpadła. Natychmiast przerwij trening i ponownie zaciśnij elektrodę referencyjną na płatku ucha. Po teście oceń funkcję motoryczną za pomocą oceny Fugla-Meyera kończyny górnej z łącznego wyniku 66.

Oceń również Test Funkcji Motorycznych Wolfa na łączną liczbę 85 punktów. Przeprowadź ocenę funkcji poznawczych za pomocą mini badania stanu psychicznego na temat udaru mózgu i podziel wynik zgodnie z poziomem wykształcenia. Oceń również funkcje emocjonalne u pacjentów za pomocą Skali Lęku Hamiltona i oblicz wyniki podczas procesu oceny.

Następnie oceń funkcję emocji za pomocą Skali Depresji Hamiltona. Interwencję MIBCI przeprowadzono u 36-letniego pacjenta z udarem mózgu, u którego zdiagnozowano dysfunkcję ruchową kończyny lewej. Funkcja mózgu i ocena funkcji klinicznej przed leczeniem w ciągu 10 dni po leczeniu wykazały poprawę wyników w skali FMA-UE i WMFT.

Przeprowadź ocenę zadania motorycznego fNIRS, wybierając paradygmat testu motorycznego w systemie fNIRS. Połóż kończynę górną pacjenta na stole testowym i poproś pacjenta o odpoczynek przez 10 sekund przed eksperymentem. Poproś pacjenta, aby przestrzegał rytmu ćwiczeń, aby chwycił chorą rękę w trzech blokach podczas eksperymentu.

Każdy blok zawiera 30 sekund zadania i 30 sekund odpoczynku. Każde zadanie składa się z 15 prób. Każda próba obejmuje jeden sekundowy chwyt i jedno drugie otwarcie uchwytu.

Podczas każdego odpoczynku poproś pacjentów o zamknięcie oczu i odpoczynek. Po zakończeniu wszystkich trzech bloków zakończ zadanie, zapisz dane i zaimportuj je do samodzielnie utworzonej bazy danych. Aby przeprowadzić ocenę zadania poznawczego za pomocą zadania Stroopa, uruchom oprogramowanie do badań behawioralnych i wybierz paradygmat zadania poznawczego.

Wybierz pliki leczenia pacjenta, a następnie wybierz test zgodności. Poproś pacjenta, aby położył swoją zdrową rękę na przycisku klawiatury. Następnie poproś pacjenta o odpoczynek przez 10 sekund przed rozpoczęciem badania.

Wykonaj trzy bloki testu kongruencji. Każdy blok zawiera 60 sekund zadania i 30 sekund odpoczynku. Każde zadanie składa się z 10 prób, z których każda składa się z 2 000 milisekundowej fiksacji i 4 000 milisekundowej reakcji na bodziec.

Gdy po lewej stronie czcionki pola zostanie wyświetlony symbol po lewej stronie, naciśnij przycisk strzałki w lewo na klawiaturze tak szybko, jak to możliwe. Podobnie naciśnij przycisk strzałki w prawo, gdy prawy symbol jest wyświetlany na czcionce pola. Następnie wybierz test niezgodności.

Gdy prawy symbol zostanie wyświetlony po lewej stronie czcionki pola, poproś pacjenta o zignorowanie znaczenia znaku i naciśnij przycisk strzałki w lewo na klawiaturze. Podobnie naciśnij przycisk strzałki w prawo, gdy na ekranie wyświetlany jest symbol w lewo. Wykonaj zadanie, zapisz dane i wyeksportuj je do samodzielnie utworzonej bazy danych.

U 36-letniego mężczyzny po udarze, u którego zdiagnozowano dysfunkcję ruchową kończyny lewej, ocena fNIRS wykazała, że dla paradygmatu zadania motorycznego wartość beta RM1 była wyższa po leczeniu MIBCI. Podobnie, wartość beta obustronnego DLPFC w teście zgodności była wyższa w przypadku po leczeniu niż w przypadku przed leczeniem. Ponadto wartość beta wszystkich ROI dla testu niezgodności była wyższa po leczeniu MIBCI.

Wyniki oceny paradygmatu poznawczego Stroopa wykazały, że w przypadku testu zgodności wskaźnik dokładności pozostał niezmieniony, a czas odpowiedzi uległ skróceniu po leczeniu. W przypadku testu niezgodności wskaźnik dokładności pozostał niezmieniony, a czas odpowiedzi był krótszy po leczeniu.