12 Nisan 2016
İnme sonrası etkileşimli denge rehabilitasyon sistemi için yeni bir düşük maliyetli insan-makine arayüzü bu makalede sunulmuştur. Sistem, kullanıma hazır düşük maliyetli sensörleri gönüllü olarak yönlendirilen elektroterapi paradigmasına entegre eder. Kavram kanıtı yazılım arayüzü, sağlıklı gönüllüler üzerinde gösterilmiştir.
Bu prosedürün genel amacı, video oyun sensörü teknolojisini, denge rehabilitasyonu için düşük maliyetli bir insan makine arayüzüne uygulamaktır. Bu, önce mobil beyin vücut görüntüleme veya MoBI ekipmanı ve yazılımı kurarak gerçekleştirilir. İkinci adım, fizyolojik verileri yakalamak için MoBI sensörlerini vücuda yerleştirmektir.
Daha sonra, inme sonrası görsel takip göz hareketlerini değerlendirmek için bir göz izleyici kullanılır. Göz izleme, bakışla ilgili indekslerin, görselomotor denge tedavisinin planlanması için uygun olabilecek inme sonrası okülomotor eksiklikleri tanımlamada yardımcı olabileceğini gösterecektir. Daha sonra, MoBI kapsamında görsel-motor denge terapisine yardımcı olan nöromüsküler elektriksel stimülasyon veya NMES sensörleri kalibre edilir.
Son adım, görsel-motor denge terapisi sırasında düşük maliyetli sensörlerden çok sensörlü veri toplamaktır. Bu teknolojiyi, denge kaybı yaşayan inme hastaları için ev üssü rehabilitasyonumuz için genişletiyoruz. Sistemimiz, görselomotor denge terapisinde önemli bir bileşen olarak bakışa dayalı, prognostik ikili ve tek bakış spektrumunu içerir.
İşte bu paradigma değiştiren teknoloji, görme sisteminin, motor sistemin ve denge sistemlerinin felçten sonra nasıl birlikte yürüdüğünü yakalar ve onları eğitim yoluyla rehabilite etmeye çalışır. Prensip olarak, bu teknik Otizm Spektrum Bozukluğu, Parkinsonizm, Travmatik Beyin Hasarı ve ayrıca depresyona bağlı psikomotor bozukluk gibi diğer durumlarda da kullanılabilir. Bu eğitim sisteminde herkes rehabilite edilebilir.
Görsel biyo geri bildirimi görüntülemek için bir projeksiyon ekranı edinerek başlayın. Yüksekliği, ekranın merkezi öznenin göz hizasında olacak şekilde ayarlayın. Ardından, altyazı sensörünü projeksiyon ekranının önüne yerleştirin ve hareket yakalama ses düzeyine doğrultun.
Hareket yakalama sensörünün önünde hareket yakalama hacminin 1,5 metre ila 2,5 metre olduğunu onaylayın. Ardından, denge tahtasını hareket yakalama sensöründen yaklaşık 2,0 metre uzakta yere yerleştirin. Tüm vücut hareketini sağlamak için denge tahtasının etrafında yeterli alan bırakın.
NMES sisteminde elektromiyografi veya EMG için sensör yerleştirmeye başlamak için, denekten bir sandalyeye oturmasını isteyin. EMG ve NMES elektrotlarını deneğin Medial Gastrocnemius ve Tibialis Anterior kaslarına bilateral olarak yerleştirin. Ardından, elektrotları kablosuz NMES simülatör sistemine bağlayın.
Daha sonra, uluslararası 10-20 sistemini takip ederek elektroensefalogramı veya EEG kapağını deneğin kafasına yerleştirin. Burada görülen elektrotları kablosuz EEG kulaklığına bağlamadan önce kafa derisine yapıştırmak için iletken macun kullanın. Dikey elektrookülogramı veya EOG'yi yakalamak için bir gözün üstüne ve altına iki pasif EEG elektrotu yerleştirin.
Yatay EOG'yi yakalamak için her gözün dış kampüsüne iki tane daha ekleyin. Son olarak, EEG referans elektrotları olarak işlev görmesi için deneğin kulak memelerine iki pasif EEG elektrotu yerleştirin. Göz izleyiciyi görsel geri bildirim bilgisayar monitörünün hemen altına yerleştirerek başlayın ve bir USB 3 bağlantı noktası kullanarak görsel geri bildirim bilgisayarına bağlayın.
Ardından, denekten göz izleyiciden 50 santimetre uzakta masaya oturmasını isteyin, görsel geri bildirim bilgisayar monitörünü deneğin gözleri monitörün merkezinde olacak şekilde ayarlayın. Görsel geri bildirim bilgisayarında, deneğin gözlerinin Gooey tarafından algılanıp algılanmadığından emin olmak ve ardından göz izleyici kalibrasyon rutinini gerçekleştirmek için göz kabilesi sunucusunu ve göz kabilesini açın. Ardından, denekten görsel ipuçları için doğrudan görsel geri bildirim bilgisayar monitörüne bakmasını isteyin.
Gooey'deki kalibre et sekmesine tıklayarak göz izleyici kalibrasyon rutinini çalıştırın. Sanal gerçeklik tabanlı arayüzü yürütmek için akıllı göz klasöründe görsel alt çizgi uyaran nokta exc'yi çalıştırın. Ardından, sanal gerçeklik tabanlı görevle senkronize edilen öznenin göz bakış verilerini almak için akıllı göz klasöründe bulunan akıllı göz nokta exc programını çalıştırın.
İnme sonrası takip göz hareketlerini değerlendirmek için denekten görsel geri bildirim bilgisayar ekranında çeşitli pozisyonlarda sabit ve hareketli görsel uyaranları takip etmesini isteyin. İlk olarak, göz izleyici ve denge tahtası sensörlerini görsel geri bildirim bilgisayarına bağlayın. Denge tahtasını veya BB sensörünü açın.
Uzaktan kumandayı menüde bulunabilir hale getirmek için BB sensöründeki düğmeye basın. Sistemin görev çubuğundaki göster veya gizle simgesine tıklayın ve bluetooth cihazı simgesine tıklayın. Ardından, eklenen cihaz seçeneğine tıklayın ve kodu görsel geri bildirim bilgisayarına kullanmadan BB'yi bir bluetooth cihazı olarak eşleştirin.
Denge tahtası görsel geri bildirim bilgisayarına bağlandıktan sonra, VBT klasörünü açın ve Matt lab BB arayüzünü kurmak için We BB arayüzü nokta m dosyasını çalıştırın. Konunun denge tahtası üzerinde durmasını sağlayın. Kalibrasyonu başlatmak için Tamam'a tıklayın, ardından öznenin ağırlığını girin ve tekrar Tamam'a tıklayın.
Ardından, hareket yakalama sensörünü veri toplama bilgisayarına bağlayın ve açın ve yeşil ışıkla gösterilen tam olarak önyüklendiğinden emin olun. LSL klasörünü açın ve hareket yakalama sensörü verilerinin akışını başlatmak için Mocap yazılımını başlatın. Veri toplama bilgisayarına bağlı EEG ve EOG veri toplama sistemlerini açın.
Bunu yapmak için önce LSL klasörünü açın ve LSL dot cmd ile açık titreşim edinme sunucusunu açın. Son olarak, EEG ve EOG menüsünden emotive EPOC'u seçin ve sürücü özelliklerine tıklayarak modülü yapılandırın. Ardından, bağlan'a tıklayın ve edinme sunucusunu başlatmak için oynat'a tıklayın.
Denekten denge tahtası üzerinde durmasını ve bir emniyet kemeri takmasını isteyerek başlayın. Stimülasyon frekansını 20 hurtz'e ayarlayarak dik durma için minimum bir temel NMES seviyesi ayarlayın. Ardından, dik durma sağlanana kadar veri toplama bilgisayarında kurulu olan NMES yazılımındaki darbe genişliğini ve akım seviyesini artırın.
NMES destekli VBT için, denekten ayakları denge tahtası üzerinde hareket yakalama sensörüne bakacak şekilde bir sandalyeye oturmasını isteyin. Çoklu sensör kalibrasyon verilerini toplamak için veri toplama klasöründeki kalibrasyon sensörleri programını çalıştırın. Son olarak, denekten, görsel geri bildirim üzerinde kütle merkezi konumunu etkileyen farklı yönlerde kendi kendine başlatılan maksimum erişim hareketleri gerçekleştirmesini isteyin.
Temel dinlenme durumunu, gözler açık, çoklu sensör verilerini toplamak için veri toplama klasöründe temel toplama programını çalıştırarak başlayın. Bunu yapmak için, denekten iki dakika hareketsiz durmasını ve görsel geri bildirimdeki kütle merkezinin konumuna doğrudan bakmasını isteyin. Daha sonra VBT sırasında sensör verilerini toplamak için veri toplama klasöründe toplanan VBT programını çalıştırınız.
Görsel geri bildirim bilgisayarlarının video çıkışını projeksiyon ekranına bağlayın ve akıllı IVRT görevleri Gooey'i başlatmak için görsel geri bildirim bilgisayarındaki VBT klasöründeki akıllı IVRT görevleri nokta exe dosyasını çalıştırın. Ardından, denekten bilgisayar ekranındaki sesli ve görsel uyarıya dikkat etmesini ve imleci mümkün olduğunca hızlı bir şekilde rastgele sunulan çevresel hedeflere yönlendirmesini isteyin. Hareket Aşamasını takiben, denekten imleci hedef konumda bir saniye tutmasını isteyin.
Çevresel tutma aşamasını takiben, sistem öznenin basınç merkezinin iki d koordinatını ve bakış verilerinin iki d koordinatını alırken, denekten merkezi tutma konumuna geri dönmesini isteyin. Göz bakışı özellikleri, daha sonra inme sonrası VBT verileriyle karşılaştırmak üzere sorunsuz bir takip görevi sırasında bir deneğin performansını ölçmek için göz izleyici ile toplandı. Daha sonra, VBT için, deneğin görsel geri bildirimle işaret edilirken, dengesini kaybetmeden basınç merkezi konumunu mümkün olan en kısa sürede istemli olarak kaydırma yeteneğini ölçmek için işlevsel erişim görevini değiştirmek için kullanılan protokol.
Burada, EOG verileri, VBT sırasında, FD oranının veya hedef üzerindeki sabitleme süresinin oranının ve imleç üzerindeki sabitleme süresinin arttığını, normalleştirilmiş ortalama kare hatasının ise azaldığını göstermektedir. Bu işlemi denerken, inme hastasının güvenliğini ve konforunu göz önünde bulundurmak çok önemlidir. Sanal gerçeklik tabanlı bir denge rehabilitasyon sisteminin inme hastalarının denge bozukluklarını ele almak için güçlü olmasını bekliyoruz.
Bu nedenle, bu prosedürü takiben, denge ve mobilitenin klinik ölçümü gibi diğer ek klinik önlemler, diğer standart klinik parametrelere kıyasla kantitatif ölçümlerin nasıl yapıldığını kapsamlı bir şekilde bilmekten uzak olabilir, böylece bir inme hastasının fonksiyonel eksikliğinin kapsamlı bir resmini elde edebilir ve bu konuyu rehabilitasyonda kapsamlı bir şekilde ele alabiliriz.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu makale, interaktif inme sonrası denge rehabilitasyonu için tasarlanmış, düşük maliyetli yeni bir insan-makine arayüzü sunmaktadır. Sistem, piyasada hazır bulunan düşük maliyetli sensörleri kullanmakta ve bunları iradi olarak yönlendirilen bir elektroterapi paradigmasına entegre etmektedir.
Düşük maliyetli sensör teknolojisinin nöromüsküler elektriksel stimülasyon (NMES) sistemleriyle entegre edilmesi, inme sonrası denge bozukluklarının ölçeklenebilir ve kantitatif değerlendirmesine ve rehabilitasyonuna olanak tanır. Bu yaklaşım, fonksiyonel iyileşme konusundaki öngörücü güveni destekler ve nörorehabilitasyon müdahaleleri için erken aşama hedef doğrulamasını bilgilendirir. Platformun modülerliği ve veri açısından zengin çıktıları, onu nöroteknoloji Ar-Ge çalışmalarında translasyonel araştırmalar ve portföy önceliklendirmesi için yeniden kullanılabilir bir varlık olarak konumlandırmaktadır.
Bu entegre HMI sistemi; nörorehabilitasyonda hipotez testi, kantitatif ölçüm ve fonksiyonel doğrulama için birleşik bir platform sağlayarak erken keşif, tarama ve translasyonel araştırmalar arasında köprü kurar.