Method Article

İnme Hastalarında Günlük Aktiviteleri Geliştirmek için Beyin-Bilgisayar Arayüzü Kontrollü Üst Ekstremite Robotik Sistemi

DOI:

10.3791/67601

⸱

April 18th, 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Health Science and Technology, Graduate School of Convergence Science and Technology, Seoul National University, 2Department of Rehabilitation Medicine, Seoul National University College of Medicine, Seoul National University Bundang Hospital, 3Clinical Neurotechnology Laboratory, Dept. of Psychiatry and Neurosciences, Charité Campus Mitte (CCM), Charité – Universitätsmedizin Berlin, 4SRH Gesundheitszentrum Bad Wimpfen GmbH

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma, inme hastaları için bir üst ekstremite robotik elini kontrol etmek ve günlük aktiviteleri geliştirmek için elektroensefalografi ve elektrookülografi sinyallerini birleştiren bir beyin-bilgisayar arayüzü (BCI) sistemini tanıtmaktadır. Değerlendirmede Berlin Bimanual İnme Testi (BeBiTS) kullanıldı.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma, inme sonrası rehabilitasyon için Beyin-Bilgisayar Arayüzü (BCI) kontrollü bir üst ekstremite yardımcı robotu tanıtmaktadır. Sistem, elektroensefalogram (EEG) ve elektrookülogram (EOG) sinyallerini kullanarak, kullanıcıların robotik bir el ile etkileşime girerken günlük görevlerde üst ekstremite işlevine yardımcı olmalarına yardımcı olur. Bu BCI-robot sisteminin etkinliğini, her iki eli de içeren bir dizi 10 günlük yaşam görevi olan Berlin Bimanual İnme Testi (BeBiTS) kullanarak değerlendirdik. Bu çalışmaya sekiz inme hastası katıldı, ancak sadece dört katılımcı BCI robot sistemi eğitimine adapte olabildi ve BeBiTS sonrası gerçekleştirebildi. Özellikle, her bir madde için preBeBiTS puanı dört veya daha az olduğunda, BCI robot sistemi BeBiTS sonrası değerlendirmede daha fazla yardımcı etkinlik gösterdi. Ayrıca, mevcut robotik elimiz kol ve bilek işlevlerine yardımcı olmamakta ve karmaşık el hareketleri gerektiren görevlerde kullanımını sınırlamaktadır. BCI-robot sisteminin eğitim etkinliğini doğrulamak için daha fazla katılımcıya ihtiyaç vardır ve gelecekteki araştırmalar, daha geniş bir üst ekstremite fonksiyonu yelpazesine yardımcı olabilecek robotları kullanmayı düşünmelidir. Bu çalışma, BCI-robot sisteminin hastalara günlük yaşam aktivitelerini gerçekleştirmede yardımcı olma yeteneğini belirlemeyi amaçladı.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

İnme nedeniyle üst ekstremite fonksiyonunun bozulması, günlük aktiviteleri, özellikle de iki elle yapılan işleri gerçekleştirme yeteneğini sınırlar1. Bu nedenle el rehabilitasyonu, inme rehabilitasyonunun önemli bir bileşenidir ve ayna terapisi2 ve Kısıtlamaya Bağlı Hareket Terapisi (CIMT)3 iyi bilinen yaklaşımlardır. Son araştırmalar, EEG tabanlı Beyin-Bilgisayar Arayüzü (BCI) robot sistemlerinin inme hastalarında el fonksiyonlarının iyileşmesini iyileştirmek için etkili bir yardımcı tedavi olabileceğini göstermektedir 4,5,6

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Seul Ulusal Üniversitesi Bundang Hastanesi Kurumsal İnceleme Kurulu, tüm deneysel prosedürleri gözden geçirdi ve onayladı (IRB No. B-2205-756-003). Sekiz inme hastasını işe aldık ve onaylarını almadan önce ilgili ayrıntıları ayrıntılı bir şekilde açıkladık. Bilgilendirilmiş onam alındıktan sonra protokol şu şekilde ilerler: BCI eğitiminden önce bir BeBiTS değerlendirmesi yapıyoruz, ardından EOG ve EEG kullanarak BCI eğitimi alıyoruz. Daha sonra, katılımcılar başka bir BeBiTS değerlendirmesi yapmak için robotu giyerler (Şekil 1).

1. BCI-robot eğitim sistemi kurulumu

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Şekil 12, EOG ve EEG eğitiminin sonuçlarını göstermektedir. Şekil 12A , iyi eğitimli bir katılımcının sonuçlarını temsil etmektedir. EOG eğitim değerleri tutarlıdır ve ortalama (turuncu kalın çizgi) eşik çizgisine düzgün bir şekilde ulaşır. EEG eğitim sonuçları ayrıca mavi (dinlenme durumu) ve kırmızı (motor görüntü) çizgileri arasında net bir ayrım yapar.

Buna karşılık, Şekil 12B , iyi antrenman yapmayan.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu araştırma, inme hastalarının günlük görevleri yerine getirmelerini desteklemek için bir BCI üst ekstremite yardımcı robotik sistemi sundu. BeBiTS testi15 aracılığıyla iki manuel görevlerin etkinliğini değerlendirdik ve BCI sistemi14 aracılığıyla üst ekstremite yardımcı robotunun çalıştırılması için eğitim uyguladık. Bu yaklaşım, geleneksel rehabilitasyon prosedürlerinin aksine, hastaların robotun operasyonlarını niyetlerine göre kontrol .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların beyan edebilecekleri herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma, Federal Almanya Cumhuriyeti Federal Eğitim ve Araştırma Bakanlığı ve Kore Bilim ve Bilişim Bakanlığı tarafından finanse edilen Alman - Kore Akademi-Sanayi Uluslararası Robotik ve Hafif Yapı/Karbon İşbirliği Programı (Hibe No. P0017226) tarafından desteklenmiştir.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Beyin-bilgisayar arayüzü (BCI) araştırması için ticari olmayan kullanım için ücretsiz olanaçık kaynaklı
BrainVision LSL Viewer Brain Products GmbHLSL EEG ve işaretleyici akışlarını izlemek için kullanışlı bir araçtır.
8 kanallı (F3, F4, C3, Cz, C4, P3, P4, EOG) dalga korumalı orijinal kapaklı eego mini amplifikatör;Ant Neuro, HollandaKompakt ve hafif tasarım: eego mini amplifikatör küçük ve hafiftir, çeşitli ortamlarda EEG kaydı için mükemmel taşınabilirlik ve uygunluk sunar.
Neomano neofect, KoreEldiven Malzemesi: Deri, cırt cırtlı, Kaymaz kumaş
Tel Malzeme: Sentetik İplik
Ağırlık: 65 g (keçesiz.)
üç parmağı kapsar: başparmak, işaret parmağı ve orta parmaklar
kişisel bilgisayar ( PC) özel BCI yazılımı ile Pencere Dizüstü Bilgisayar
genel amaçlı BCI2000 yazılım sistemi,

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Ekstrand, E., Rylander, L., Lexell, J., Brogårdh, C. Perceived ability to perform daily hand activities after stroke and associated factors: a cross-sectional study. BMC Neurol. 16, 208(2016).
  2. Angerhöfer, C., Colucci, A., Vermehren, M., Hömberg, V., Soekadar, S. R.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Brain Computer InterfaceUpper Limb RobotStroke RehabilitationEEG EOG SignalsRobotic Hand ControlBimanual FunctionMotor Imagery TrainingNeuro RehabilitationDaily Living ActivitiesBeBiTS Assessment

Related Articles