В этой статье представлен новый недорогой человеко-машинный интерфейс для интерактивной системы восстановления равновесия после инсульта. Система объединяет готовые недорогие датчики в соответствии с парадигмой электротерапии, управляемой волей. Экспериментальный интерфейс программного обеспечения демонстрируется на здоровых добровольцах.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Человеко-машинного интерфейса Интеграция низкозатратных датчики с Стимуляция системы нейромышечной электростимуляции для постинсультной реабилитации Balance
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Инсульт возникает, когда артерии, несущие кровь от сердца к области в мозге разрывает или сгусток затрудняет приток крови к мозгу, тем самым предотвращая доставку кислорода и питательных веществ. Около половины выживших после инсульта остается с некоторой степенью инвалидности. Инновационные методики восстановительного нейрореабилитации необходимо срочно сократить длительной инвалидности. Способность нервной системы реорганизовать свою структуру, функции и связи в ответ на внутреннего или внешнего раздражители называется Нейропластичность. Нейропластичность участвует в постинсультных функциональных нарушений, но и в реабилитации. Благотворное neuroplastic изменения могут быть облегчено с неинвазивной электротерапии, таких как нервно-мышечной электростимуляции (НМС) и сенсорной электрической стимуляции (СЭС). NMES предполагает скоординированную электрическую стимуляцию двигательных нервов и мышц, чтобы активировать их с непрерывными короткими импульсами электрического тока в то время как SES INVOльфы стимуляция чувствительных нервов с электрическим током приводит к ощущениям, которые варьируются от едва воспринимаемое до очень неприятно. При этом активное корковое участие в процедурах реабилитации может быть облегчено путем приведения в действие неинвазивный электролечение с биосигналов (ЭМГ (EMG), электроэнцефалограммы (ЭЭГ), electrooculogram (EOG)), которые представляют одновременно активное восприятие и волевых усилий. Для достижения этой цели в бедных ресурсами обстановке, например, в странах с низким и средним уровнем дохода, мы представляем недорогую человеко-машинный интерфейс (HMI) за счет использования последних достижений в области вне-полки сенсорной технологии видеоигр. В этой статье мы рассмотрим программный интерфейс с открытым исходным кодом, который объединяет недорогие вне-полки датчики для визуально-слуховое БОС с неинвазивной электротерапии для оказания помощи постурального контроля во время восстановления баланса. Продемонстрирована доказательство правильности концепции на здоровых добровольцев.
Введение
Эпизод неврологической дисфункции , вызванной очаговой церебральной, спинальной или инфаркт сетчатки называется инсульт 1. Инсульт является глобальной проблемой здравоохранения и четвертой ведущей причиной инвалидности во всем мире 1. В таких странах , как Индия и Китай, двух самых густонаселенных стран мира, неврологическая инвалидность вследствие инсульта быть помечены как скрытой эпидемии 2. Одним из наиболее распространенных медицинских осложнений после инсульта являются срывов с сообщенным частотой до 73% в течение первого года после инсульта 3. Падение после инсульта является многофакторной и включает в себя как спинн....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
Примечание: Программное обеспечение HMI трубопровода был разработан на основе свободно доступного программного обеспечения с открытым исходным кодом и вне готовых датчиков недорогой видеоигры (подробности доступны по адресу: https://team.inria.fr/nphys4nrehab/software/ и https: //github.com/NeuroPhys4NeuroRehab/JoVE). Программное обеспечение HMI Трубопровод предназначен для сбора данных в течение модифицированной функциональной досягаемости задачи (mFRT) 21 в основе VR игровой платформы для visuomotor баланса терапии (VBT) 8.
На рисунке 2а показана диагностическая установка глаз трекер , где функции ....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
На рисунке 4 показаны особенности глаз Gaze , которые были извлечены в автономный режим для квантификации трудоспособного исполнения во время гладкой задачи преследования. Следующие характеристики были извлечены , как показано в таблице 1:
Функция 1 = процентное отклонение между положением целевого стимула и центроида точек фиксации участника, когда стимул меняет положение в горизонтальном нап.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Простой в использовании, клинически действенным инструментом низкозатратная движения и баланса терапии будет сдвиг парадигмы для нейрореабилитации в странах с низкими ресурсами. Это, вероятно, имеют очень высокое влияние на общество , так как неврологические расстройства , такие как инсульт резко возрастет в будущем из - за старения населения мира 2. Существует, следовательно, настоятельная необходимость использовать кибер-физических систем, в которых возможность настраивать, контролировать и поддерживать ней.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы не имеют ничего раскрывать.
Благодарности
Исследования, проведенные в рамках Совместной целевой программы в области информационных и коммуникационных наук и технологий - ИККТ, при поддержке CNRS, INRIA и DST, под зонтиком CEFIPRA в. Авторы хотели бы выразить признательность за поддержку студентов, в частности Рахима Sidiboulenouar, Rishabh Сегала и Gorish Aggarwal, к развитию экспериментальной установки.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Стимулятор NMES | Vivaltis, Франция | PhenixUSBНео | стимулятор NMES с датчиком ЭМГ (Рисунок 2b) |
| Балансировочная доска | Nintendo, США | Wii Balance Board | Балансировочная доска (Рисунок 2b) |
| Захват движения | Microsoft, США | XBOX-360 Kinect Motion | Capture (Рисунок 2b) |
| Eye Tracker | Eye Tribe | Трекер | EyeTribe SmartEye (Рисунок 2a) |
| Система сбора данных ЭЭГ | Emotiv, Австралия | Беспроводная гарнитура для ЭЭГ Emotiv Neuroheadset (Рисунок 2b) | |
| Пассивный электрод для ЭЭГ | Olimex | EEG-PE | ЭЭГ пассивный электрод для ЭОГ и опорных точек зрения (6) (Рисунок 2b) |
| Активный электрод ЭЭГ | Olimex | EEG-AE | ЭЭГ активный электрод (10 штук) (Рисунок 2b) |
| Компьютер с монитором ПК | Dell | Обработка данных и визуальная обратная связь (рис. 2) | |
| Программное обеспечение, электроды EMG, электроды NMES и кабели |
Ссылки
- 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.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
