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Neuroscience

एक मानव-मशीन इंटरफ़ेस पोस्ट स्ट्रोक शेष पुनर्वास के लिए एक Neuromuscular विद्युत उत्तेजना प्रणाली के साथ कम लागत सेंसर का घालमेल

Published: April 12, 2016 doi: 10.3791/52394
Automatic Translation
1, 2, 1, 3,4
1Indian Institute of Technology Gandhinagar, 2AMRI Institute of Neurosciences, 3Institut national de recherche en informatique et en automatique (INRIA), 4Leibniz Research Centre for Working Environment and Human Factors (IfADo)

Abstract

एक स्ट्रोक की वजह से मस्तिष्क में एक क्षेत्र के लिए दिल से खून ले जाने के एक धमनी फटने या एक थक्का मस्तिष्क जिससे ऑक्सीजन और पोषक तत्वों के वितरण को रोकने के लिए रक्त के प्रवाह को भी नुकसान पहुँचा हो जाती है। स्ट्रोक बचे के बारे में आधे से विकलांगता के कुछ डिग्री के साथ छोड़ दिया जाता है। दृढ Neurorehabilitation के लिए अभिनव तरीके में तत्काल लंबी अवधि विकलांगता को कम करने के लिए आवश्यक हैं। आंतरिक या बाह्य उत्तेजनाओं के लिए एक प्रतिक्रिया के रूप में अपनी संरचना, समारोह और कनेक्शन के पुनर्निर्माण के लिए तंत्रिका तंत्र की क्षमता neuroplasticity कहा जाता है। Neuroplasticity पोस्ट स्ट्रोक कार्यात्मक गड़बड़ी में शामिल है, लेकिन यह भी पुनर्वास में। लाभकारी neuroplastic परिवर्तन जैसे neuromuscular बिजली की उत्तेजना (NMES) और संवेदी बिजली की उत्तेजना (सत्र) के रूप में, गैर इनवेसिव विद्युत के साथ की जा सकती है। NMES उन्हें मौजूदा बिजली की निरंतर कम दालों, जबकि सत्र invo के साथ सक्रिय करने के लिए मोटर तंत्रिकाओं और मांसपेशियों के समन्वित बिजली की उत्तेजना शामिलबिजली के वर्तमान उत्तेजना है कि मुश्किल से करने के लिए perceivable अत्यधिक अप्रिय से भिन्न है, जिसके परिणामस्वरूप के साथ संवेदी तंत्रिकाओं के lves उत्तेजना। इधर, पुनर्वास प्रक्रिया में सक्रिय भागीदारी cortical biosignals साथ गैर इनवेसिव विद्युत (विद्युतपेशीलेख (ईएमजी), Electroencephalogram (ईईजी), electrooculogram (सभी छवियाँ)) में एक साथ सक्रिय धारणा और इच्छाशक्ति के प्रयास का प्रतिनिधित्व ड्राइविंग द्वारा मदद की जा सकती है। एक संसाधन गरीब सेटिंग, जैसे, निम्न और मध्यम आय वाले देशों में इस लक्ष्य को हासिल करने के लिए हम मुस्तैद वीडियो गेम सेंसर प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में हाल के अग्रिमों का इस्तेमाल करके एक कम लागत मानव मशीन इंटरफेस (एचएमआई) प्रस्तुत करते हैं। इस पत्र में, हम खुले स्रोत सॉफ्टवेयर इंटरफ़ेस है कि गैर इनवेसिव विद्युत के साथ दृश्य-श्रवण बायोफीडबैक संतुलन पुनर्वास के दौरान आसनीय नियंत्रण की सहायता के लिए के लिए कम लागत मुस्तैद सेंसर एकीकृत चर्चा की। हम स्वस्थ स्वयंसेवकों पर सबूत की अवधारणा को प्रदर्शित करता है।

Introduction

फोकल मस्तिष्क, रीढ़ की हड्डी, या रेटिना रोधगलन की वजह से मस्तिष्क संबंधी रोग के एक प्रकरण स्ट्रोक 1 कहा जाता है। स्ट्रोक एक वैश्विक स्वास्थ्य समस्या है और दुनिया भर में विकलांगता 1 का चौथा प्रमुख कारण है। भारत और चीन, दो दुनिया की सबसे बड़ी आबादी वाले देशों जैसे देशों में, स्ट्रोक के कारण तंत्रिका संबंधी विकलांगता छिपा महामारी 2 के रूप में चिह्नित किया जा रहा है। एक झटके के बाद सबसे आम चिकित्सा जटिलताओं में से एक पहले साल के बाद स्ट्रोक 3 में अप करने के लिए 73% की एक रिपोर्ट घटना के साथ जलप्रपात हैं। पोस्ट-स्ट्रोक गिरावट multifactorial है और संतुलन और visuospatial उपेक्षा 4 की तरह दोनों रीढ़ की हड्डी और supraspinal कारकों में शामिल हैं। Geurts और उनके सहयोगियों 5 1 पहचान द्वारा एक समीक्षा) बहु दिशात्मक अधिक से अधिक वजन द्विपाद खड़े, 2) धीमी गति, 3) दिशात्मक अस्पष्टता, और के दौरान स्थानांतरण बिगड़ा 4) संतुलन के रूप में एकल और चक्रीय उप अधिक से अधिक ललाट विमान वजन पारियों के छोटे आयाम गिरावट री के लिए कारकोंएस। दैनिक जीवन की गतिविधियों पर फलस्वरूप प्रभाव महत्वपूर्ण हो सकता है के बाद से काम करता है के लिए पहले से पता चला है कि शेष चल क्षमता और सकल मोटर समारोह 5, 6 में स्वतंत्रता के साथ जुड़ा हुआ है। इसके अलावा, Geurts और उनके सहयोगियों 5 सुझाव दिया है कि मांसपेशियों की ताकत के अलावा supraspinal multisensory एकीकरण (और मांसपेशियों में समन्वय 7) संतुलन वसूली जो मौजूदा प्रोटोकॉल में कमी है के लिए महत्वपूर्ण है। Multisensory एकीकरण की दिशा में, volitionally संचालित गैर इनवेसिव विद्युत पर हमारी परिकल्पना 8 (NMES / एसईएस) है कि यह अनुकूली व्यवहार के आकार का है और इस तरह कि प्रभावित अंग के NMES / सत्र की मदद से आंदोलन के दौरान संवेदी आदानों की सक्रिय धारणा नियमन द्वारा मदद की जा सकती है मस्तिष्क की भर्ती वैकल्पिक मोटर रास्ते 9, अगर जरूरत द्वारा बाद में आंदोलन उत्पादन में इस प्रतिक्रिया को शामिल कर सकते हैं।

एक संसाधन में volitionally संचालित NMES / सत्र की मदद से शेष प्रशिक्षण प्राप्त करने के लिएगरीब की स्थापना, एक कम लागत मानव मशीन इंटरफेस (एचएमआई) दृश्य-श्रवण बायोफीडबैक के लिए मुस्तैद वीडियो गेम सेंसर प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में उपलब्ध खुला स्रोत सॉफ्टवेयर और हाल के अग्रिमों का लाभ द्वारा विकसित किया गया था। NMES नसों और मांसपेशियों कि मांसपेशियों की ताकत में सुधार लाने और spasticity 10 को कम करने के लिए दिखाया गया है के समन्वित बिजली की उत्तेजना शामिल है। इसके अलावा, सत्र उत्तेजना जहां प्रारंभिक प्रकाशित काम 11 से पता चला कि subsensory उत्तेजना tibialis पूर्वकाल मांसपेशियों पर लागू अकेले आसनीय बोलबाला attenuating में कारगर है पैदा करने के लिए बिजली के वर्तमान के साथ संवेदी तंत्रिकाओं की उत्तेजना शामिल है। इधर, एचएमआई इंटरैक्टिव पोस्ट स्ट्रोक संतुलन के लिए चिकित्सा टखने की मांसपेशियों (NMES) के साथ एक मांसपेशी एम्पलीफायर के रूप में कार्य करेगा और साथ ही साथ (सत्र) के साथ अभिवाही प्रतिक्रिया को बढ़ाने के लिए जहां volitionally संचालित NMES / सत्र के दौरान संभव संवेदी मोटर एकीकरण कर देगा आसनीय sways दौरान ईमानदार रुख बनाए रखने के लिए स्वस्थ टखने की रणनीतियों 12,13,14 सहायता करते हैं। ये हैदत्ता एट अल। 8 में प्रस्तुत परिकल्पना के आधार पर गैर-आक्रामक विद्युत के माध्यम से प्रभावित प्रासंगिक टखने की मांसपेशियों का एक बढ़ा corticospinal excitability टखने की कठोरता के एक उन्नत supraspinal मॉडुलन के लिए उधार दे सकता है। दरअसल, पहले काम दिखाया गया है कि NMES / सत्र corticospinal excitability में स्थायी परिवर्तन elicits, संभवतः सह सक्रिय मोटर और संवेदी तंतुओं 15,16 का एक परिणाम के रूप में। इसके अलावा, Khaslavskaia और Sinkjaer 17 मनुष्य समवर्ती मोटर cortical ड्राइव NMES / सत्र के समय उपस्थित बढ़ाया है कि मोटर cortical excitability में पता चला है। इसलिए, volitionally संचालित NMES / सत्र रीढ़ की सजगता में अल्पकालिक neuroplasticity उत्पन्न हो सकता है (जैसे, पारस्परिक आइए निषेध 17) जहां corticospinal न्यूरॉन्स कि एक दिया motoneuron पूल के लिए रास्ते के माध्यम से उतरते परियोजना में आइए-निरोधात्मक interneurons के माध्यम से विरोधी motoneuron पूल बाधित कर सकते हैं 18 मनुष्य है, के रूप में चित्र 1 में दिखाया गया है, एक हे की ओरperant कंडीशनिंग प्रतिमान (दत्ता एट अल देखें। 8)।

आकृति 1
चित्रा 1: अवधारणा (। दत्ता पर विवरण एट अल 21) अंतर्निहित इंटरैक्टिव मानव मशीन इंटरफेस (एचएमआई) cued लक्ष्य करने के लिए दबाव (पुलिस) के केंद्र ड्राइव करने के लिए कर्सर volitionally संचालित neuromuscular बिजली की उत्तेजना के तहत टखने की मांसपेशियों में समन्वय में सुधार करने के लिए (NMES) -assisted visuomotor संतुलन चिकित्सा ईईजी:। electroencephalography, एम.एन.: α-motoneuron, में: IA-निरोधात्मक interneuron, ईएमजी: विद्युतपेशीलेख, डीआरजी: पृष्ठीय रूट नाड़ीग्रन्थि। 8 और 37 से reproduced। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Antero पीछे (एपी) द्रव्यमान (कॉम) के केंद्र में विस्थापन प्रदर्शन कर रहे हैंटखने plantarflexors (जैसे कि औसत दर्जे का gastrocnemius और soleus मांसपेशियों के रूप में) और (जैसे पूर्वकाल tibial पेशी के रूप में) dorsiflexors जबकि मिडफील्डर पार्श्व द्वारा (माले) के विस्थापन टखने invertors (जैसे पूर्वकाल tibial मांसपेशियों के रूप में) और ऐसे peroneus longus के रूप में evertors (द्वारा किया जाता है और मांसपेशियों brevis)। नतीजतन, स्ट्रोक से संबंधित मांसपेशियों dorsiflexor टखने की कमजोरी और टखने की वृद्धि की spasticity plantarflexor मांसपेशियों सहित टखने दोष बिगड़ा आसनीय नियंत्रण के लिए सीसा। इधर, चपलता प्रशिक्षण कार्यक्रम 6 एक आभासी वास्तविकता में है कि गतिशील संतुलन जहां कार्य उत्तरोत्तर कठिनाई में बढ़ रहे हैं जो फॉल्स 6 को रोकने में स्थिर खींच / वजन बदलने वाले व्यायाम कार्यक्रम की तुलना में अधिक प्रभावी हो सकता चुनौती (वीआर) आधारित गेमिंग मंच का लाभ उठाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक गतिशील विषयों visuomotor संतुलन कार्य जहां कठिनाई उत्तरोत्तर Amel करने के लिए बढ़ाया जा सकता है के दौरान volitionally संचालित NMES / सत्र सहायता एपी और एमएल विस्थापन प्रदर्शन कर सकते हैंद्विपाद खड़े दौरान स्थानांतरण वजन में iorate पोस्ट स्ट्रोक टखने विशिष्ट नियंत्रण समस्याओं। एक संसाधन गरीब की स्थापना में volitionally संचालित NMES / सत्र सहायता संतुलन थेरेपी की ओर, हम वर्तमान में एक कम कीमत वाले मोबाइल ब्रेन / शारीरिक इमेजिंग (Mobi) 19, दृश्य-श्रवण बायोफीडबैक की दिशा के लिए एचएमआई जो भी कम से डेटा संग्रह के लिए इस्तेमाल किया जा सकता MoBILAB में ऑफ़लाइन डेटा अन्वेषण के लिए लागत सेंसर (Ojeda एट अल देखें। 20)।

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Protocol

नोट: एचएमआई सॉफ्टवेयर पाइप लाइन विकसित पर आधारित था स्वतंत्र रूप से उपलब्ध खुला स्रोत सॉफ्टवेयर और मुस्तैद कम लागत वाली वीडियो गेम सेंसर (कम से उपलब्ध विवरण: https://team.inria.fr/nphys4nrehab/software/ और https: //github.com/NeuroPhys4NeuroRehab/JoVE)। HMI सॉफ्टवेयर पाइपलाइन एक संशोधित कार्यात्मक पहुंच कार्य (mFRT) 21 visuomotor संतुलन थेरेपी (VBT) 8 के लिए एक वी.आर. आधारित गेमिंग मंच में के दौरान डेटा संग्रह के लिए प्रदान की जाती है।

चित्रा 2A नैदानिक ​​आंख पर नजर रखने सेटअप जहां टकटकी सुविधाओं के बाद स्ट्रोक अवशिष्ट समारोह की मात्रा का ठहराव तो यह है कि वी.आर. में दृश्य प्रतिक्रिया के हिसाब से अनुकूलित किया जा सकता है के लिए ऑफ़लाइन निकाले जाते हैं पता चलता है।

चित्रा 2 बी VBT के लिए प्रयोगात्मक स्थापना से पता चलता है।

चित्र 2
चित्रा 2: ( (ख) मानव-मशीन इंटरफ़ेस जहां सॉफ्टवेयर इंटरफ़ेस के बाद स्ट्रोक NMES के लिए neuromuscular बिजली की उत्तेजना प्रणाली (NMES) और संवेदी बिजली की उत्तेजना (सत्र) के साथ मोबाइल मस्तिष्क / शरीर इमेजिंग डेटा रिकॉर्ड करने के लिए biosignal सेंसरों और गति पकड़ने एकीकृत के योजनाबद्ध / सत्र की मदद से visuomotor संतुलन चिकित्सा। NMES: Neuromuscular बिजली की उत्तेजना, सत्र: संवेदी बिजली की उत्तेजना, ईएमजी: Electromyogram, ईईजी: Electroencephalogram, सभी छवियाँ: Electrooculogram, पुलिस: दबाव का केंद्र, पीसी: पर्सनल कंप्यूटर। 8 और 37 से reproduced। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

मोबाइल ब्रेन / शारीरिक इमेजिंग के लिए 1. सॉफ्टवेयर स्थापना VBT के दौरान

  1. मोशन कैप के लिए ड्राइवरों स्थापितसंरचना (स्थापना https://code.google.com/p/labstreaminglayer/wiki/KinectMocap पर प्रदान की प्रक्रियाओं)
    1. डाउनलोड करें और http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=253187 से Kinect के क्रम स्थापित (मोशन कैप्चर सेंसर कंप्यूटर पर यूएसबी पोर्ट में से किसी में खामियों को दूर नहीं किया जाना चाहिए)।
    2. इंटरफ़ेस केबल के माध्यम से एक यूएसबी पोर्ट में संचालित मोशन कैप्चर सेंसर में प्लग। ड्राइवरों स्वचालित रूप से लोड होगा।
  2. नेत्र ट्रैकर सेंसर के लिए ड्राइवरों स्थापित (कम से प्रदान की स्थापना प्रक्रियाओं http://github.com/esdalmaijer/EyeTribe-Toolbox-for-Matlab )
    1. http://theeyetribe.com से सॉफ्टवेयर डाउनलोड, आवेदन शुरू करने और सॉफ्टवेयर स्थापित करने के लिए आवेदन शुरू (नेत्र ट्रैकर सेंसर कंप्यूटर पर यूएसबी पोर्ट में से किसी में खामियों को दूर नहीं किया जाना चाहिए)।
    2. संचालित नेत्र ट्रैकर सेंसर में प्लग और ड्राइवरों स्वचालित रूप से लोड होगा।
  3. इंस्टशेष बोर्ड के लिए सभी ड्राइवरों (कम से http://www.colorado.edu/intphys/neuromechanics/cu_wii.html पर प्रदान की स्थापना प्रक्रियाओं प्रदान की (स्थापना प्रक्रियाओं)
    1. डाउनलोड करें और http://www.colorado.edu/intphys/neuromechanics/CU_WiiBB.zip से CU_WiiBB.zip निकालने
    2. माइक्रोसॉफ्ट विंडो ऑपरेटिंग सिस्टम के मानक प्रोग्राम फ़ाइलें निर्देशिका करने के लिए WiiLab फ़ोल्डर की नकल।
    3. प्रोग्राम फ़ाइलें निर्देशिका में WiiLab फ़ोल्डर खोलें और एक प्रशासक के रूप में शेष बोर्ड स्थापित करने के लिए InstallWiiLab.bat फ़ाइल चलाते हैं।
  4. (Http://openvibe.inria.fr/how-to-connect-emotiv-epoc-with-openvibe/ पर प्रदान की स्थापना प्रक्रियाओं) ईईजी / सभी छवियाँ के लिए ड्राइवरों स्थापित
    1. डाउनलोड करें और http://www.emotiv.com/apps/sdk/209/ से Emotiv एसडीके स्थापित
    2. डाउनलोड करें और वितरित बहु SE के लिए https://code.google.com/p/labstreaminglayer/downloads/detail?name=OVAS-withLSL-0.14.3-3350-svn.zip से labstreaminglayer (LSL) के साथ OpenViBE अधिग्रहण सर्वर स्थापितnsor संकेत परिवहन, समय तुल्यकालन और डेटा संग्रह प्रणाली (https://code.google.com/p/labstreaminglayer/ पर प्रदान की स्थापना प्रक्रियाओं)।
  5. वाणिज्यिक NMES उत्तेजक (http://www.vivaltis.com/gammes/phenix/phenix-usb-neo-50-554-1.html#content में विवरण) के लिए ड्राइवरों को स्थापित करें।

2. कम कीमत वाले मोबाइल ब्रेन / शारीरिक इमेजिंग (Mobi) के लिए सेंसर प्लेसमेंट: ओपन-सोर्स सॉफ्टवेयर एचएमआई पाइपलाइन प्रदान करता है मोबाइल ब्रेन / शारीरिक इमेजिंग (Mobi) 19 कम लागत मुस्तैद सेंसर (चित्रा 2 बी) के साथ जो कर सकते हैं अन्य चपलता प्रशिक्षण कार्यक्रमों के लिए अनुकूलित किया।

  1. Mobi के लिए दृश्य प्रतिक्रिया:
    1. कमरे के एक छोर पर दृश्य बायोफीडबैक प्रदर्शित करने के लिए एक प्रोजेक्शन स्क्रीन प्राप्त करने के द्वारा शुरू (अनुशंसित विषय 0.6 मीटर से दूरी)।
    2. ऊंचाई समायोजित इतना है कि स्क्रीन के केंद्र विषयों 'आंख के स्तर पर किया जाएगा।
  2. Mobi के लिए मोशन कैप्चर:
    1. प्रस्ताव सीए की जगहप्रोजेक्शन स्क्रीन के सामने सेंसर pture, और गति पकड़ने की मात्रा में यह लक्ष्य।
    2. पुष्टि करें कि गति पकड़ने की मात्रा 1.5 मीटर गति पकड़ने सेंसर के सामने 2.5 मीटर है।
  3. Mobi के लिए बोर्ड प्लेसमेंट संतुलन:
    1. फर्श पर शेष बोर्ड की जगह के बारे में 2.0 मीटर गति पकड़ने सेंसर से दूर।
    2. शेष बोर्ड के आसपास पर्याप्त कमरा छोड़ दो (संशोधित कार्यात्मक पहुंच कार्य 21 के दौरान यानी,) पूरे शरीर आंदोलन सुनिश्चित करने के लिए।
  4. Mobi के लिए ईईजी / ईएमजी / सभी छवियाँ सेंसर प्लेसमेंट
    1. विषय पूछें कुर्सी मोशन कैप्चर का सामना करना पड़ पर और शेष बोर्ड पर उनके पैरों के साथ बैठने के लिए।
    2. रिकॉर्डिंग (ईएमजी) सह उत्तेजना (NMES / सत्र) औसत दर्जे का Gastrocnemius (एमजी) और tibialis पूर्वकाल (टीए) विषय की मांसपेशियों पर द्विपक्षीय इलेक्ट्रोड जगह। फिर, उन्हें वायरलेस विद्युत उत्तेजक (NMES / सत्र) सिस्टम से कनेक्ट।
    3. जगह विषय पर Electroencephalogram (ईईजी) कैपसिर इंटरनेशनल 10 निम्नलिखित - 20 प्रणाली। फिर, प्रवाहकीय पेस्ट -Fz, सी 3, cz, सी 4, पी 3, Pz, पी 4, PO7, आस्ट्रेलिया, PO8 पर साथ ईईजी इलेक्ट्रोड जगह - उन्हें वायरलेस ईईजी हेडसेट को जोड़ने से पहले।
    4. प्रवाहकीय पेस्ट ऊपर के साथ खड़ी है और सभी छवियाँ के लिए आंखों में से एक से दो ईईजी इलेक्ट्रोड प्लेस और क्षैतिज सभी छवियाँ के लिए हर आंख की बाहरी चक्षुकोण पर प्रवाहकीय पेस्ट के साथ दो इलेक्ट्रोड डाल दिया। (नोट: इस मामले में आंख ट्रैकर सेंसर के बाद स्ट्रोक विषय में प्रयोग किया जाता है नहीं तो द्विपक्षीय सभी छवियाँ है बेहतर)।
    5. संदर्भ इलेक्ट्रोड के रूप में earlobes पर दो ईईजी इलेक्ट्रोड रखें।

पोस्ट-स्ट्रोक पीछा आँख आंदोलनों की 3. नेत्र ट्रैकर आधारित मूल्यांकन

  1. विषय से पूछो ठोड़ी ऊंचाई समायोज्य चिन-आराम पर आराम से आराम के साथ बैठने के लिए। तो फिर, ऐसा है कि मोटे तौर पर आंखों के कंप्यूटर मॉनीटर (चित्रा 2A) के केंद्र का सामना कर रहे एक सुविधाजनक ऊंचाई करने के लिए कंप्यूटर की निगरानी बढ़ा।
  2. नेत्र ट्रैकर आर की जगह चिन-आराम से oughly 50 सेमी और सीधे दृश्य cues के लिए कंप्यूटर मॉनीटर को देखने के लिए विषय में पूछते हैं।
  3. नेत्र ट्रैकर सेंसर जांचना करने के लिए 'SmartEye' फ़ोल्डर में EyeTribeWinUI.exe चलाएँ। विषय लगभग 2 सेकंड प्रत्येक के लिए पीसी मॉनिटर पर विभिन्न ठिकानों पर देखने के लिए कहा जाएगा। एक ठेठ उपयोगकर्ता अंशांकन प्रक्रिया को पूरा करने के लिए लगभग 20 सेकंड लेता है। (एक्स, वाई) विषय की निगाहें बिंदु के निर्देशांक जांच के लिए अलग-अलग लक्ष्यों के लिए cued दर्ज हैं।
  4. भागो 'Visual_Stimulus.exe' SmartEye फ़ोल्डर में आभासी वास्तविकता आधारित इंटरफेस पर अमल करने की। इसके बाद 'SmartEye.exe' कार्यक्रम विषयों 'आंख टकटकी डेटा है कि आभासी वास्तविकता पर आधारित कार्य के साथ सिंक्रनाइज़ है प्राप्त करने के लिए' SmartEye 'फ़ोल्डर में मौजूद चलाते हैं। इस डेटा के बाद स्ट्रोक खोज आँख आंदोलन के मूल्यांकन के लिए इस्तेमाल किया जाएगा।

2394fig3.jpg "/>
चित्रा 3: (क) कर्सर दबाव (पुलिस) के केंद्र का प्रतिनिधित्व जो volitionally visuomotor संतुलन उपचार के दौरान cued लक्ष्य के लिए प्रेरित करने की जरूरत है, (ख) Visuomotor संतुलन चिकित्सा प्रोटोकॉल जहां इस विषय के द्वारा संचालित एक परिधीय लक्ष्य करने के लिए कंप्यूटर के कर्सर steers volitionally सीओपी आस उत्पन्न। रीसेट Neuromuscular बिजली की उत्तेजना (NMES) और संवेदी बिजली की उत्तेजना (सत्र), (ग) नेत्रहीन cued visuomotor संतुलन थेरेपी के लिए प्रायोगिक स्थापना के साथ सहायता प्रदान की जा सकती है। 8 और 37 से reproduced। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

4. NMES / सत्र की मदद से Visuomotor संतुलन थेरेपी (VBT) Mobi के तहत

  1. आंख पर नजर कनेक्ट और दृश्य प्रतिक्रिया कंप्यूटर के लिए सेंसर बोर्ड संतुलन (फाईआंकड़ा 2)।
    1. सुनिश्चित करें कि नेत्र ट्रैकर संवेदक पर संचालित है, कंप्यूटर से जुड़ा है, और कि यह पूरी तरह से हटा दिया गया है। 'EyeTribe server.exe' और 'EyeTribeWinUI.exe' 'VBT' फ़ोल्डर में उपलब्ध प्रारंभ (चरण देखें 1.3)।
    2. सुनिश्चित करें कि शेष बोर्ड संवेदक पर संचालित है बनाओ। फिर, दूरदराज के मेनू में खोज योग्य बनाने के लिए शेष बोर्ड संवेदक पर बटन दबाएँ। फिर, सिस्टम के टास्कबार में दिखाने या छुपाने के लिए आइकन पर क्लिक करें और ब्लूटूथ डिवाइस आइकन पर क्लिक करें। फिर, 'एक डिवाइस जोड़ें' विकल्प पर क्लिक करें और दृश्य प्रतिक्रिया करने के लिए कंप्यूटर कोड का उपयोग किए बिना एक ब्लूटूथ डिवाइस के रूप में शेष बोर्ड सेंसर जोड़ी। एक बार जब शेष बोर्ड सेंसर दृश्य प्रतिक्रिया कंप्यूटर से जुड़ा है, 'VBT' फ़ोल्डर खोलने के लिए और Matlab- शेष बोर्ड सेंसर इंटरफेस स्थापित करने के लिए WiiBBinterface.m फ़ाइल को चलाने के (1.6 चरण देखें)।
    3. सुनिश्चित करें कि मोशन कैप्चर संवेदक पर संचालित है, कंप्यूटर के लिए है और यह कि जुड़ा बनाओपूरी तरह से हटा दिया गया है (एक हरे रंग के मोर्चे पर एलईडी है)। LSL फ़ोल्डर खोलें और 'MOCAP' सॉफ्टवेयर शुरू गति पकड़ने सेंसर डेटा की स्ट्रीमिंग शुरू करने के लिए (1.6 चरण देखें)।
    4. सुनिश्चित करें कि ईईजी / सभी छवियाँ डाटा अधिग्रहण प्रणाली पर संचालित कर रहे हैं। फिर, उपलब्ध LSL फ़ोल्डर में openvibe-अधिग्रहण से सर्वर-withlsl.cmd पर डबल क्लिक करें (1.6 चरण देखें)। मेनू से, संबंधित संवेदक हार्डवेयर (यानी, 'Emotiv EPOC') का चयन करें और, मॉड्यूल को विन्यस्त यदि आवश्यक हो तो 'ड्राइवर गुण' पर क्लिक करके। फिर, 'कनेक्ट' पर क्लिक करें और फिर 'प्ले' पर क्लिक अधिग्रहण सर्वर शुरू करने के लिए।
  2. VBT के लिए सेंसर जांचना
    1. पोस्ट-स्ट्रोक विषय पूछो सुरक्षा के दोहन के साथ (और आंशिक शरीर के वजन का समर्थन है, यदि आवश्यक हो तो) शेष बोर्ड पर खड़ा करने के लिए।
    2. एक न्यूनतम आधारभूत NMES स्तर (पल्स चौड़ाई और मौजूदा स्तर) नैदानिक ​​अवलोकन के अनुसार सीधा खड़ा के लिए आवश्यक सेट (यानी।,शून्य शरीर के वजन का समर्थन) 22। न्यूनतम आधारभूत NMES स्तर पर स्थापित करने के लिए, एक 20 हर्ट्ज पर उत्तेजना आवृत्ति सेट और फिर पल्स चौड़ाई और / या वर्तमान स्तर को बढ़ाने के लिए जब तक सीधा खड़ा हासिल की है सकते हैं। इधर, घुटने extensors की NMES घुटने buckling को रोकने के लिए पर्याप्त टोक़ उत्पन्न करने के लिए आवश्यक है।
    3. विषय से पूछो विभिन्न पहुंच आंदोलनों कॉम और पुलिस स्थान को प्रभावित करता है कि प्रदर्शन करने के लिए।
    4. आदेश जबकि विषय अलग अलग दिशाओं में विभिन्न स्वयं की पहल की अधिक से अधिक पहुंच आंदोलनों कि द्रव्यमान का केंद्र को प्रभावित (कॉम) और दबाव के केंद्र से करता है बहु-संवेदक अंशांकन डेटा एकत्र करने में 'DataCollect' फ़ोल्डर में 'CalibSensors.m' कार्यक्रम उपलब्ध भागो (पुलिस) दृश्य प्रतिक्रिया पर स्थान।

VBT के दौरान कम लागत वाली सेंसरों से 5. बहु-संवेदक डेटा संग्रह (चित्रा 2 बी)

  1. 'DataCollect' फ़ोल्डर में 'CollectBaseline.m' कार्यक्रम चलाने के लिए आधारभूत आराम इकट्ठा करने के लिए-state, आंखें खुली, बहु-सेंसर विषय में पूछ रहा है, जबकि पीसी मॉनिटर (चित्रा 3 ए) पर सीओपी लक्ष्य पर सीधे देख 2 मिनट के लिए अभी भी खड़ा करने से डेटा।
  2. प्रोजेक्शन स्क्रीन करने के लिए दृश्य प्रतिक्रिया कंप्यूटर के वीडियो उत्पादन कनेक्ट और SmartEyeVRTasks जीयूआई लांच करने के लिए दृश्य प्रतिक्रिया कंप्यूटर में 'VBT' फ़ोल्डर में SmartEyeVRTasks.exe फ़ाइल चलाते हैं। इसके अलावा, VBT दौरान सेंसर डाटा एकत्र करने के लिए 'DataCollect' फ़ोल्डर में 'CollectVBT.m' कार्यक्रम चलाते हैं।
    1. सीधा खड़ा से, 'केंद्रीय पकड़' चरण (चित्रा 3 बी) कहा जाता है, कर्सर, पुलिस द्वारा संचालित है, के रूप में तेजी के रूप में बेतरतीब ढंग से प्रस्तुत किया परिधीय लक्ष्य की दिशा में संभव बधिया करने के लिए विषय पूछने के रूप में दृश्य प्रतिक्रिया द्वारा cued।
    2. इस 'चाल' चरण के बाद, 'परिधीय पकड़' के चरण के दौरान 1 सेकंड के लिए लक्ष्य स्थान पर कर्सर पकड़ करने के लिए विषय में पूछते हैं।
    3. 'परिधीय पकड़' चरण के बाद, कर्सर होगा ' ; - केन्द्रीय पकड़ 'स्थिति' वापस केंद्र के लिए जब इस विषय को वापस सीधा खड़ा में लौटने की जरूरत 'रीसेट। जब इसकी ईएमजी स्तर इच्छाशक्ति 'केन्द्रीय पकड़' स्थिति के लिए पुलिस लौटने के लिए आवश्यक प्रयास की सहायता के लिए एक निर्धारित सीमा से ऊपर चला जाता है NMES / सत्र पेशी के लिए शुरू हो रहा है।
      नोट: mFRT की कठिनाई लाभ को कम करके बढ़ाया जा सकता है, 1 समीकरण , या शोर विचरण बढ़ रही है, 2 समीकरण , विषय विशेष रूप से संभव सीमा के भीतर:
      3 समीकरण
      जहां पुलिस आस, 4 समीकरण , कंप्यूटर कर्सर ड्राइव, 5 समीकरण , Discretized समय में, समीकरण 6 , समय-कदम के साथ,7 "src =" / files / ftp_upload / 52394 / 52394eq7.jpg "पर />।

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Representative Results

चित्रा 4 आंख टकटकी सुविधाओं है कि एक चिकनी पीछा कार्य के दौरान एक सक्षम शरीर प्रदर्शन की मात्रा का ठहराव के लिए ऑफ़लाइन निकाले गए थे पता चलता है। के रूप में तालिका 1 में दिखाया निम्नलिखित विशेषताएं निकाला गया:

फ़ीचर 1 = लक्ष्य उत्तेजना की स्थिति और भागीदार के निर्धारण अंक के केन्द्रक जब प्रोत्साहन क्षैतिज दिशा में स्थिति बदल रही है के बीच प्रतिशत विचलन।

सुविधा 2 = लक्ष्य उत्तेजना की स्थिति और भागीदार के निर्धारण अंक के केन्द्रक जब प्रोत्साहन ऊर्ध्वाधर दिशा में स्थिति बदल रही है के बीच प्रतिशत विचलन।

सुविधा 3 = प्रति मिनट झपकी

फ़ीचर 4 = समय का प्रतिशत भागीदार की तलाश में है (आंखप्रोत्साहन पर आंख ट्रैकर) द्वारा खोजा गया था।

सुविधा 5 = समय का प्रतिशत भागीदार (आंख से आंख पर नजर रखने के द्वारा खोजा गया था) उत्तेजना पर नहीं लग रही है। (नोट: सुविधा 5 = 100-फीचर 4)

फ़ीचर = 6 प्रतिशत चिकनी पीछा लंबाई (एसपीएल) भागीदार द्वारा बनाया overshoot, यानी,
समीकरण 8

जहां SPL = चिकनी पीछा लंबाई लंबाई (पिक्सेल में) भागीदार द्वारा कवर चलती प्रोत्साहन ट्रैक करने के लिए है, जो प्रोत्साहन चालों में एसएमएल = प्रोत्साहन आंदोलन लंबाई (पिक्सेल में), यानी, पथ की वास्तविक लंबाई।

चित्रा 4
चित्रा 4: शीर्ष पैनल हो दौरान चिकनी पीछा करने की एक उदाहरण आंकड़ा पता चलता हैrizontal आंदोलन। नीचे पैनल ऊर्ध्वाधर आंदोलन के दौरान चिकनी पीछा करने की एक उदाहरण आंकड़ा पता चलता है। 8 और 37 से reproduced। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

फ़ीचर 1 (%) सुविधा 2 (%) सुविधा 3 (प्रति मिनट) फ़ीचर 4 (%) सुविधा 5 (%) फ़ीचर 6 (%)
बाईं आंख 1.00 3.66 6.83 95.52 4.49 46.78
दाहिनी आंख 0.67 6.00 6.34 94.40 5.60 24.99

तालिका 1: नेत्रफ़ीचर टकटकी।

एक सबूत की अवधारणा VBT अध्ययन (NMES / सत्र के बिना) 10 सक्षम शरीर विषयों (5 दाएँ पैर प्रमुख पुरुषों और 5 दाएँ पैर प्रमुख महिलाओं के 22 से 46 वर्ष के बीच आयु वर्ग) एक संशोधित कार्यात्मक पहुंच कार्य के तहत (पर आयोजित किया गया mFRT) प्रतिमान (चित्रा 3 सी)। mFRT विषयों 'volitionally संतुलन खोने सीओपी दृश्य बायोफीडबैक साथ cued जबकि बिना रूप में जल्दी संभव के रूप में उनकी स्थिति सीओपी बदलाव करने की क्षमता यों करने का प्रस्ताव है। MFRT के दौरान, बहु-संवेदक डेटा मोबाइल मस्तिष्क / शरीर इमेजिंग (Mobi) 19 के लिए एकत्र किया गया था। MOBI डेटा ऑफ़लाइन संसाधित किया गया था पुलिस से समग्र आसनीय बोलबाला (शेष बोर्ड से) और कॉम (से मोशन कैप्चर सेंसर) प्रक्षेप पथ का निर्धारण करने के लिए। इसके अलावा, सुविधाओं biosignals कि टकटकी व्यवहार (जैसे, झपकी दर, electrooculogram से saccadic दिशा) के साथ एक साथ दर्ज किया गया से निकाले गए थे। इस सबूत के चुनाव परिणामों से घूमने के अलावा अध्ययन दत्ता एट अल। 8 जहां अल्फा घटना से संबंधित desynchronization (aERD%) मुख्य रूप से पार्श्विका और पश्चकपाल ईईजी electrodes.Moreover में पाया गया था में प्रस्तुत किया गया था, मतलब चुकता त्रुटि (एमएसई) कमी की ओर trended आधारभूत मूल्य द्वारा सामान्यीकृत, झपकी वृद्धि की दिशा में trended दर, और कर्सर त्वरण के लिए saccadic दिशा रिश्तेदार visuomotor कार्य के लगातार परीक्षण के दौरान शून्य की ओर trended। । दत्ता एट अल 8 से डेटा के आधार पर, सभी छवियाँ आंकड़ों से पता चला है कि लक्ष्य और कर्सर पर निर्धारण अवधि मोटर प्रतिक्रिया की दीक्षा से पहले पर निर्धारण अवधि के अनुपात (यानी, ईएमजी शुरुआत) - एफडी अनुपात - वृद्धि हुई ( चित्रा 5 ए), जबकि आधारभूत सामान्यीकृत मतलब चुकता त्रुटि (MSEnorm) में कमी आई (चित्रा 5 ब) VBT ट्रायल के दौरान।

g5.jpg "/>
चित्रा 5: (क) लक्ष्य और कर्सर पर निर्धारण अवधि पर निर्धारण अवधि के अनुपात में परिवर्तन - FDratio - visuomotor संतुलन कार्य (VBT) ट्रायल के दौरान electrooculogram से निकाली गई। (ख) आधारभूत सामान्यीकृत मतलब में परिवर्तन VBT ट्रायल के दौरान त्रुटि (MSEnorm) चुकता। 8 और 37 से reproduced। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

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Discussion

आंदोलन और संतुलन चिकित्सा के लिए एक सरल करने के लिए उपयोग, चिकित्सकीय वैध कम लागत उपकरण एक कम संसाधन सेटिंग में Neurorehabilitation के लिए एक बदलाव होगा। यह एक बहुत ही उच्च सामाजिक प्रभाव के बाद से स्ट्रोक की तरह मस्तिष्क संबंधी बीमारियों को नाटकीय रूप से की वजह से दुनिया की आबादी 2 उम्र बढ़ने के लिए भविष्य में वृद्धि होगी की संभावना है। अत: एक दबाने की साइबर शारीरिक प्रणालियों जहां अनुकूलित क्षमता के लिए, निगरानी, ​​और समर्थन दूरस्थ स्थलों पर न्यूरो पुनर्वास हाल ही में दूरसंचार के माध्यम से गणना, नेटवर्किंग, और शारीरिक प्रक्रियाओं के एकीकरण के साथ संभव हो गया है लाभ उठाने की जरूरत है। कि व्यापक लक्ष्य की ओर, पोस्ट-स्ट्रोक खोज आँख आंदोलनों की कम लागत आई ट्रैकर आधारित मूल्यांकन केवल घर आधारित निदान चिकित्सा जहां चिकनी पीछा आँख आंदोलन प्रशिक्षण श्रवण और दृश्य उपेक्षा 25 से वसूली पदोन्नत प्रदान नहीं कर सकते, लेकिन यह भी। इधर, स्वस्थ विषयों में चिकनी-पीछा करने की विलंबता देखें होना पाया गया है100 ± 5 मिसे 26 का एक मतलब विलंबता के साथ तेजी से आगे बढ़ 5 डिग्री / s या लक्ष्य के लिए y के अनुरूप।

इसके अलावा, प्रस्तावित मानव मशीन इंटरफेस (एचएमआई) volitionally के लिए पोस्ट-स्ट्रोक संतुलन चिकित्सा एकीकृत biosignal सेंसर और बाद के स्ट्रोक संतुलन पुनर्वास के लिए NMES / सत्र के साथ गति पकड़ने के लिए neuromuscular बिजली की उत्तेजना (NMES) और संवेदी बिजली की उत्तेजना (सत्र) संचालित है, जो संभावित 27, 28 एक घर आधारित हस्तक्षेप के बाद स्ट्रोक खड़े संतुलन में सुधार के रूप में है। एचएमआई के उपन्यास भाग सॉफ्टवेयर इंटरफ़ेस है कि मोबाइल मस्तिष्क / शरीर इमेजिंग डेटा और NMES / सत्र सहायता visuomotor संतुलन थेरेपी (VBT) के दौरान दृश्य-श्रवण बायोफीडबैक के लिए रिकॉर्ड करने के लिए कई मुस्तैद कम लागत सेंसर एकीकृत करता है। सबूत की अवधारणा अध्ययन (NMES / सत्र के बिना) से स्वस्थ विषय परिणामों के आधार पर, हम प्रस्ताव है कि बहु-सेंसर जानकारी के बाद स्ट्रोक वी के दौरान मोटर सीखने के राज्य अनुमान लगाने के लिए इनकार किया जा सकताबीटी, और इसलिए कठिनाई ऑनलाइन mFRT के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, चिकनी पीछा आँख आंदोलन प्रशिक्षण के रूप में 25 दत्ता एट अल में प्रस्तुत किया, myoelectrically संचालित NMES / सत्र की मदद से visuomotor कार्य के साथ एकीकृत किया जा सकता है। 8, पार्श्विका और पश्चकपाल ईईजी इलेक्ट्रोड पर जहां अल्फा घटना से संबंधित desynchronization सामान्यीकृत मतलब भविष्यवाणी कर सकते हैं वर्ग त्रुटि (एमएसई) परिधीय लक्ष्य तक पहुँचने में। इसलिए, पोस्ट-स्ट्रोक खोज आँख आंदोलनों के मूल्यांकन के साथ ही VBT कार्य के दौरान टकटकी व्यवहार के आधार पर, हम निष्पक्ष विश्लेषण और आंख से संबंधित समस्याओं जिससे पुनर्वास 29 के दौरान अवशिष्ट समारोह का लाभ विकलांगता को संतुलित करने के लिए योगदान की निगरानी कर सकते हैं। इसके अलावा, टकटकी व्यवहार (जैसे झपकी दर, saccades) 30 सीखने मोटर के दौरान उपयोगकर्ता सगाई की निगरानी के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

VBT दौरान मोटर सीखने एक कम आयाम प्रतिक्रिया बड़े पैमाने पर पेंडुलम का उपयोग कर विश्लेषण किया जा सकता है (आरएमपी) दो पैरों आधुनिकEl कि दत्ता एट अल। 24 में प्रस्तुत किया है। कम हो आयाम आरएमपी मॉडल 24 कंकाल ट्रैकिंग डेटा से ऑफ़लाइन निर्माण किया जा सकता है (जो संयुक्त डेटा है कि कंकाल धारा में मोशन कैप्चर सेंसर के बाहर प्रदर्शित किया जाता है, चित्रा 6)। पारंपरिक बिंदु-जन के पेंडुलम मॉडल पर आरएमपी मॉडल का महत्व mFRT के दौरान स्थिरता की सीमा पर संतुलन हासिल करने के लिए स्वस्थ में कभी कभी हाथ झूल दौरान किया गया था, जहां आरएमपी मॉडल आकार, आकार और के उन्मुखीकरण पर कब्जा करने से पारंपरिक बिंदु-जन के पेंडुलम मॉडल संवर्धित कुल घूर्णी centroidal जड़ता। हमारे पूर्व कार्य 21 में, कॉम पुलिस दुबला-लाइन ईमानदार मुद्रा का एक उपयुक्त दृश्य प्रतिक्रिया होना पाया गया। इसके अलावा, हम बाद के स्ट्रोक चाल 24 में खड़े करने वाली चलना संक्रमण के दौरान पूरे शरीर सामान्यीकृत centroidal कोणीय गति (सीएएम) की प्रासंगिकता दिखाया है। दरअसल, कोणीय गति कसकर कोणीय momen के खंड-खंड करने वाली बुकिंग रद्द साथ नियंत्रित किया जाता है मानव चलने 31 के दौरान और संभवतः सभी समन्वित मानव आंदोलन में शामिल Tum फॉल्स को रोकने के लिए mFRT। इन से पहले काम करता है के आधार पर, यह माने जा सकती है, मांसपेशियों में कमजोरी के साथ कि स्ट्रोक बचे और समन्वय घाटे यह अब सीएएम को विनियमित करने के लिए जब उम्र से मिलान कर शरीर विषयों की तुलना में ले जाएगा। यह कम आयाम आरएमपी मॉडल 24 का उपयोग करते हुए जांच के तहत वर्तमान में है।

चित्रा 6
चित्रा 6: वाम पैनल मोशन कैप्चर सेंसर से कंकाल मॉडल डेटा ऑफ़लाइन विश्लेषण किया जा सकता है, जो आसन पर कब्जा करने के लिए एक कम आयाम दो पैरों मॉडल (सही पैनल) प्रयोग करने के लिए संयुक्त लेबलों से पता चलता है (देखें बनर्जी एट अल 24।)। आरएमपी: रिएक्शन मास पेंडुलम, पुलिस: दबाव का केंद्र, com: द्रव्यमान का केंद्र, GRF: ग्राउंड प्रतिक्रिया बल वेक्टर।52394fig6large.jpg "लक्ष्य =" _blank "> यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

भव्य चुनौती को विकसित करने और चिकित्सकीय teleneurorehabilitation के लिए उन्नत साइबर शारीरिक प्रणाली है कि, पर्यावरण व्यवहार, और pharmacologic संदर्भों के हेरफेर पर आधारित है मान्य करने के लिए है। एचएमआई के भविष्य के अनुप्रयोगों के एक घर आधारित सेटअप जहां पहचान और visuomotor घाटे की निगरानी / टकटकी-व्यवहार से सीख एक कंडीशनिंग प्रतिमान जो प्रासंगिक अवशिष्ट समारोह की इच्छाशक्ति उपयोग करने के लिए लागू होगा उधार दे सकता है में एक teleneurorehabilitation प्रतिमान शामिल हैं। उदाहरण के लिए, एचएमआई दो Wii बी बी (आंशिक पक्षाघाती के लिए एक और गैर आंशिक पक्षाघाती अंग के लिए एक) जो छूने के बिना कंधे से कंधा मिलाकर तैनात किया जा सकता है के साथ संवर्धित किया जा सकता है (यानी, <1 मिमी के अलावा)। मैन्सफील्ड और उनके सहयोगियों 7 की प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल के बाद, विषयों के लिए एक मानक स्थिति में एक Wii बी बी पर एक पैर के साथ खड़े हो सकता है (पैर उन्मुखऊंचाई के 8% के बराबर एक अंतर-malleoli दूरी के साथ प्रत्येक पैर के 7 डिग्री रोटेशन के साथ 14 डिग्री), प्रत्येक पैर दोनों Wii BBs के बीच midline से समान दूरी पर हुआ। mFRT के दौरान दोनों आंशिक पक्षाघाती और गैर आंशिक पक्षाघाती अंग सीओपी स्थिति जहां स्फूर्त कंडीशनिंग (आंशिक पक्षाघाती अंग और गैर आंशिक पक्षाघाती अंग की क्षतिपूरक तंत्र के लिए नकारात्मक सुदृढीकरण के अवशिष्ट समारोह के लिए सकारात्मक सुदृढीकरण प्रदान करके लागू किया जा सकता करने के लिए योगदान देगा बाधा आंदोलन चिकित्सा प्रेरित 32) कर्सर आंशिक पक्षाघाती पक्ष के सीओपी आस के साथ नियंत्रित करने के लिए आसान बनाने के द्वारा करने के सिद्धांत पर आधारित है। इसके अलावा, दृश्य क्षेत्र दोष, दोनों ही नाम रखने वाले दोषों और ऑप्टिक तंत्रिका घाव से संबंधित उन दोषों, सुधार-पर हो सकता है कम से कम कुछ हद में बेहतर visuomotor एकीकरण की दिशा में 34 रोगियों को 33 बेहतर संतुलन के लिए योगदान करने के लिए। नैदानिक ​​अध्ययन स्ट्रोक परिकल्पना के तहत आयोजित किया जा रहा है कि हमारे कम लागत वाली volitionally की ओर एचएमआईसंचालित NMES / सत्र सहायता गतिशील visuomotor संतुलन चिकित्सा द्विपाद खड़े दौरान स्थानांतरण नेत्रहीन cued वजन में पोस्ट-स्ट्रोक टखने विशिष्ट नियंत्रण की समस्याओं उन्नति कर सकते हैं। यह पुरानी स्ट्रोक बचे, जो प्रत्येक व्यक्ति को साल 35 2.2 4.9 करने के लिए गिर जाता है के रूप में उच्च हो सकता है में गिरावट घटना दरों को कम करने की उम्मीद है। दरअसल, दृढ Neurorehabilitation की दिशा उत्तर-स्ट्रोक संतुलन चिकित्सा के लिए इस एचएमआई की प्रभावकारिता को दिखाने के लिए, महत्वपूर्ण कदम पर्याप्त विषय टकटकी आधारित visuomotor निष्पादन मूल्यांकन, यानी, जो पर्याप्त अवशिष्ट ज्ञानेन्द्रिय समारोह वसूली 36 के लिए आवश्यक है स्ट्रोक बचे उपयोग कर रहा है।

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Disclosures

लेखकों के पास खुलासे के लिए कुछ भी नहीं है।

Acknowledgments

संयुक्त के संदर्भ में किए गए शोध सूचना और संचार प्रौद्योगिकी और विज्ञान में कार्यक्रम लक्षित - आई सी एस टी, CNRS, INRIA, और डीएसटी द्वारा समर्थित है, CEFIPRA की छतरी के नीचे। लेखकों प्रयोगात्मक स्थापना के विकास की दिशा में, छात्रों, विशेष रूप से Rahima Sidiboulenouar, रिषभ सहगल और Gorish अग्रवाल के समर्थन को स्वीकार करना चाहते हैं।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
NMES stimulator Vivaltis, France PhenixUSBNeo NMES stimulator cum EMG sensor (Figure 2b)
Balance Board Nintendo, USA Wii Balance Board Balance Board (Figure 2b)
Motion Capture Microsoft, USA XBOX-360 Kinect Motion Capture (Figure 2b)
Eye Tracker  Eye Tribe The Eye Tribe SmartEye Tracker (Figure 2a)
EEG Data Acquisition System Emotiv, Australia Emotiv Neuroheadset Wireless EEG headset (Figure 2b)
EEG passive electrode Olimex EEG-PE EEG passive electrode for EOG and references (6 in number) (Figure 2b)
EEG active electrode Olimex EEG-AE EEG active electrode (10 in number) (Figure 2b)
Computer with PC monitor Dell Data processing and visual feedback (Figure 2)
Softwares, EMG electrodes, NMES electrodes, and cables

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References

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तंत्रिका विज्ञान अंक 110 स्ट्रोक आंदोलन पुनर्वास कम लागत वाली डिवाइस कंडीशनिंग बायोफीडबैक प्रशिक्षण neuroplasticity स्थायी शेष।
एक मानव-मशीन इंटरफ़ेस पोस्ट स्ट्रोक शेष पुनर्वास के लिए एक Neuromuscular विद्युत उत्तेजना प्रणाली के साथ कम लागत सेंसर का घालमेल
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Kumar, D., Das, A., Lahiri, U., Dutta, A. A Human-machine-interface Integrating Low-cost Sensors with a Neuromuscular Electrical Stimulation System for Post-stroke Balance Rehabilitation. J. Vis. Exp. (110), e52394, doi:10.3791/52394 (2016).

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