Tretman sučelja mozak (BCI) -računalo za rehabilitaciju hoda kod pacijenata s moždanim udarom

Moždani udar je vodeći uzrok smrtnosti i dugotrajne invalidnosti na globalnoj razini, često rezultira funkcionalnim nedostacima donjih udova, što značajno utječe na kvalitetu života pacijenata. Unatoč opsežnim terapijskim naporima, mnogi preživjeli moždani udar doživljavaju trajna oštećenja, uključujući kompromitiranu sposobnost hodanja. Razvijene su različite rehabilitacijske metode za rješavanje oporavka hoda, a nedavne studije usmjerene su na intervencije kao što su elektromehanički potpomognuti trening i funkcionalna električna stimulacija (FES).

Izvorni članak pročitajte u Frontiers

Studija Mehrholza i sur. iz 2018. proveli su mrežnu meta-analizu kako bi procijenili učinkovitost različitih intervencija za rehabilitaciju hoda nakon moždanog udara. Studija je otkrila da je trening potpomognut krajnjim efektorom (EGAIT_EE) značajno poboljšao brzinu hoda u usporedbi s konvencionalnom rehabilitacijom hodanja. Osim toga, pasivne terapije poput FES-a pokazale su se obećavajućim u smanjenju mišićnih spazama i pomoći u motoričkom oporavku.

BCI integracija revolucionira rehabilitacijsku terapiju za poboljšani motorički oporavak

Nedavni napredak u rehabilitacijskoj terapiji uključuje integraciju sučelja mozak-računalo ( BCI ) za poboljšanje motoričke slike (MI) i pružanje povratne sprege zatvorene petlje. BCI koji se temelje na MI nude novi pristup rehabilitaciji omogućujući pacijentima da se uključe u mentalne zadatke povezane s kretanjem, čime se olakšava neuralna reorganizacija i motorički oporavak. Studije su pokazale učinkovitost kombiniranja BCI tehnologije s FES povratnim informacijama, sugerirajući da senzorne povratne informacije u stvarnom vremenu temeljene na namjeri kretanja pacijenata mogu dovesti do boljih ishoda rehabilitacije, uključujući poboljšanja brzine hodanja.

Ovo kliničko ispitivanje ima za cilj istražiti učinkovitost kombiniranja BCI tehnologije s MI i FES povratnim informacijama za motorički oporavak donjih udova kod pacijenata s moždanim udarom. Istražujući odnos između ove nove metode rehabilitacije i ishoda terapije, uključujući promjene u brzini hodanja, studija nastoji dati uvid u optimizaciju strategija rehabilitacije nakon moždanog udara. Napravit će se usporedbe s tradicionalnim terapijama kao što je EGAIT_EE, ističući potencijalne prednosti integracije BCI tehnologije u programe rehabilitacije.

Austrijska studija pokazuje obećavajuće rezultate za BCI-pojačanu terapiju moždanog udara

Studija koju su odobrili Ethikkommission des Landes Oberösterreich i Bundesamt für Sicherheit im Gesundheitswesen u Austriji, uključio je pacijente s moždanim udarom koji su prolazili obuku za motoričke slike (MI) podržanu sučeljem mozak-računalo (BCI). Sudionici su dali pristanak i prošli su procjene prije i poslije intervencije. Kriteriji uključivanja uključivali su neurološku stabilnost i sposobnost praćenja uputa. Kriteriji za isključenje uključivali su medicinska stanja koja utječu na sudjelovanje. Nakon odustajanja ostala su 22 bolesnika, pretežno u kroničnoj fazi.

Funkcionalna osnovna vrijednost ostala je stabilna prije intervencije. Zabilježeni su osobni podaci i funkcionalne procjene, uključujući brzinu hoda putem testa hodanja na 10 metara (10MWT), mjerenja vremena gore i kretanja (TUG), Bergove ljestvice ravnoteže (BBS) i funkcionalne klasifikacije kretanja (FAC). Studija je imala za cilj procijeniti poboljšanja u hodu, ravnoteži, rasponu pokreta, motoričkim funkcijama i kogniciji.

Studija je koristila različite ljestvice procjene i testove za procjenu učinaka terapije sučelja mozak-računalo (BCI) na motoričke i kognitivne funkcije kod pacijenata s neurološkim stanjima. Spastičnost je procijenjena pomoću modificirane Ashworthove ljestvice (MAS), sa specifičnim ljestvicama za spastičnost gležnja ( MASAnkle ) i koljena ( MASKnee ). Raspon pokreta (ROM) za pokrete gležnja i koljena analiziran je pomoću digitalnog goniometra. Snaga mišića gležnja i koljena mjerena je Manuelnim mišićnim testom (MMT), a motorička oštećenja procijenjena su Fugl Meyerovom procjenom (FMA) za gornje i donje ekstremitete. Za procjenu svakodnevnih životnih aktivnosti korišten je Barthelov indeks (BI). Kognitivna funkcija procijenjena je korištenjem Stroop Color -Word Testa (SCWT) i Montrealske kognitivne procjene (MOCA).

EEG kape s elektrodama korištene su za detekciju moždanog signala, a funkcionalna električna stimulacija (FES) primijenjena je za poticanje pokreta. Sudionici su bili upućeni da zamišljaju pokrete tijekom zadataka Motoričke slike (MI), s EEG signalima koji su obrađeni korištenjem zajedničkih prostornih obrazaca (CSP) i linearne diskriminativne analize (LDA) za klasifikaciju. Točnost izvanmrežne klasifikacije procijenjena je kroz 10-struku unakrsnu provjeru. Statistička analiza uključivala je t-testove uparenih uzoraka ili Wilcoxonove testove rangiranja s predznakom za usporedbu ishoda procjene unutar iste skupine pacijenata, s p-vrijednostima korigiranim korištenjem FDR (False Discovery Rate) za višestruke usporedbe. Funkcionalna poboljšanja analizirana su u različitim vremenskim točkama nakon terapije: odmah nakon terapije (Post1), jedan mjesec (Post2) i šest mjeseci (Post3).

“Obećavajući rezultati: BCI terapija poboljšava hod i motoričke funkcije kod pacijenata s moždanim udarom

Studija je uključivala dobivanje pismenog informiranog pristanka od sudionika za potencijalno objavljivanje slika ili podataka koji se mogu identificirati. Prvobitno je procijenjeno 27 pacijenata, a dva su isključena jer mjesto moždanog udara nije udovoljavalo kriterijima. Preostalih dvadeset i pet dodijeljeno je BCI intervencijskoj skupini, no troje je odustalo, dvoje zbog problema s prijevozom i jedan zbog gubitka interesa. Posljedično, dvadeset i dva pacijenta završila su BCI sesije, čiji su rezultati dalje analizirani .

Studija je procijenila različite testove za funkciju hoda i ravnotežu, uključujući Test hodanja na 10 metara (10MWT) i Test up and go (TUG). Značajna poboljšanja uočena su u oba parametra 10MWT (samoodabrana brzina i brza brzina), sa smanjenim vremenima testiranja i povećanim brzinama nakon terapije. Rezultati TUG testa također su pokazali značajna poboljšanja u vremenu i brzini testa.

Rezultati funkcionalne ambulacijske klasifikacije (FAC) poboljšani su za dva pacijenta. Međutim, Bergov test ravnoteže (BBS) pokazao je minimalno poboljšanje zbog učinaka plafona. Poboljšanja aktivnog raspona pokreta (ROM) bila su značajna za fleksiju gležnja i koljena te dorzalnu fleksiju gležnja, kako u aktivnim tako i u pasivnim pokretima. Spastičnost u gležnju značajno se smanjila nakon terapije, mjereno modificiranom Ashworthovom ljestvicom (MAS). Ručni mišićni testovi (MMT) pokazali su značajna poboljšanja u fleksiji gležnja, dorzalnoj fleksiji gležnja i ekstenziji koljena, uz mala poboljšanja u fleksiji koljena.

Studija je procijenila učinkovitost terapijskog programa za pacijente s moždanim udarom s fokusom na motoričke funkcije, kognitivne sposobnosti i svakodnevne životne aktivnosti. Motorička funkcija gornjih i donjih ekstremiteta procijenjena je Fugl-Meyerovom procjenom (FMA). Iako je bilo poboljšanja u FMA rezultatima, ona nisu bila statistički značajna. Međutim, svakodnevne životne aktivnosti procijenjene Barthelovim indeksom pokazale su značajno poboljšanje. Kognitivne sposobnosti procijenjene su Montrealskom kognitivnom procjenom i Stroopovim testom Color Word, s mješovitim rezultatima.

BCI terapija pokazuje dugoročna poboljšanja gornjih udova i hoda kod pacijenata s moždanim udarom

Analizirani su dugoročni učinci , pokazujući značajno poboljšanje u funkcionalnosti gornjih udova i udobnoj brzini hoda šest mjeseci nakon terapije. Terapija je uključivala sustav Brain-Computer Interface (BCI), koji je pokazao pozitivne rezultate u točnosti motoričke slike i poboljšanju brzine hoda. Napravljene su usporedbe s drugim tehnikama rehabilitacije, kao što su elektromehanički uređaji za hod i funkcionalna električna stimulacija, što ukazuje na usporediva poboljšanja u brzini hoda.

Rasprava o BCI terapiji naglašava osjetljivost procjene i buduće potrebe istraživanja

Točke rasprave uključivale su osjetljivost ljestvica procjene, posebice FMA-LE, u otkrivanju promjena u sposobnosti hoda i ograničenja studije, uključujući nedostatak kontrolne skupine i kronični stadij pacijenata s moždanim udarom.

Unatoč ograničenjima, terapija nije pokazala nuspojave, provedena je etično i dobivena je suglasnost pacijenata. Daljnja istraživanja s većim uzorcima i kontrolnim skupinama mogla bi dati više uvida u učinkovitost terapije.

Izvorni članak pročitajte u Frontiers