โรคหลอดเลือดสมองยังคงเป็นปัญหาด้านสุขภาพที่สำคัญทั่วโลก ซึ่งส่งผลกระทบต่ออัตราการเสียชีวิตและความพิการ แม้ว่าจะมีความก้าวหน้าในการป้องกันและการรักษาก็ตาม การฟื้นตัวของมอเตอร์หลังเกิดโรคหลอดเลือดสมองมักไม่เพียงพอ โดยผู้รอดชีวิตจำนวนมากต้องเผชิญกับความบกพร่องของแขนขาส่วนบนและส่วนล่างที่ส่งผลต่อกิจกรรมประจำวัน อินเทอร์เฟซคอมพิวเตอร์สมอง (BCI) นำเสนอช่องทางที่มีศักยภาพในการฟื้นฟูสมรรถภาพมอเตอร์ โดยใช้กิจกรรมประสาทเพื่อควบคุมอุปกรณ์ภายนอก การศึกษานี้ตรวจสอบประสิทธิภาพของระบบ BCI ที่ใช้ภาพมอเตอร์ การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าเชิงฟังก์ชัน (FES) และการตอบสนองด้วยภาพโดยใช้อวตาร 3 มิติในการปรับปรุงการทำงานของแขนขาทั้งบนและล่างในผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง ผู้เข้าร่วม 19 คนเข้ารับการรักษา BCI ติดต่อกัน โดยมีการประเมินก่อนและหลังการรักษาแต่ละครั้งเพื่อประเมินผลลัพธ์การทำงาน

อ่านบทความต้นฉบับในขอบเขต

การศึกษาได้นำแนวทางการรักษาแบบใหม่มาใช้กับผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง โดยใช้เทคโนโลยี Brain-Computer Interface (BCI) ร่วมกับ Functional Electrical Stimulation (FES) และการตอบสนองด้วยภาพอวาตาร์ 3 มิติที่สมจริง ผู้ป่วยสวมหมวก EEG ไร้สายซึ่งมีอิเล็กโทรดที่ทำงานอยู่ 16 อิเล็กโทรดที่ครอบคลุมเยื่อหุ้มสมองรับความรู้สึกในระหว่างการบำบัด สำหรับการบำบัดรักษารยางค์บน (UE) ผู้ป่วยจะนั่งโดยวางแขนไว้บนโต๊ะโดยมีขั้วไฟฟ้า FES ติดอยู่กับเครื่องยืดข้อมือ ในระหว่างการบำบัดแขนขา (LE) ผู้ป่วยจะนั่งโดยยกขาที่ได้รับผลกระทบขึ้นเล็กน้อย และวางอิเล็กโทรด FES ไว้บนหลังข้อมือและเท้า

การบำบัดด้วย Motor Imagery ที่เสริมด้วย BCI แสดงให้เห็นผลลัพธ์ที่น่าหวังในการประเมินทางคลินิก

ในระหว่างการบำบัด ผู้ป่วยจะมีส่วนร่วมในงาน Motor Imagery (MI) โดยจินตนาการถึงการงอของด้านข้างตามลำดับ BCI ให้การตอบสนองด้วยภาพและการรับรู้การรับรู้แบบซิงโครนัส หากคำสั่ง MI ตรงกับด้าน MI ที่จัดประเภท เซสชั่นการบำบัดประกอบด้วย 3 รันโดยแต่ละการทดลอง 40 MI และใช้ข้อมูล EEG เพื่อฝึกลักษณนาม การประเมินทางคลินิกประกอบด้วยมาตราส่วนต่างๆ เช่น การประเมิน Fugl-Meyer (FMA), Barthel Index (BI), มาตราส่วน Ashworth ที่ดัดแปลง (MAS), การทดสอบการเดิน 10 เมตร (10MWT) และการทดสอบ Timed Up and Go (TUG) การวิเคราะห์ทางสถิติได้ดำเนินการเพื่อประเมินการเปลี่ยนแปลงในระดับทางคลินิกและประสิทธิภาพของ BCI

การศึกษาเผยให้เห็นคุณลักษณะของผู้ป่วยที่สำคัญและตัวชี้วัดการรักษาในการฟื้นฟูสมรรถภาพโรคหลอดเลือดสมอง

ลักษณะพื้นฐานของผู้ป่วยมีอายุเฉลี่ย 53.1 ปี โดยมีค่ามัธยฐานของเวลาตั้งแต่เกิดโรคหลอดเลือดสมองที่ 23.6 เดือน ผู้ป่วยส่วนใหญ่เป็นโรคหลอดเลือดสมองตีบหรืออุดตันหลายตำแหน่ง คะแนนเฉลี่ย FMA-UE ก่อนการรักษา UE คือ 19.0 คะแนน เวลามัธยฐานระหว่างการรักษาคือ 7.4 เดือน โดยมีความเร็วในการเดินเฉลี่ย 1.2 เมตร/วินาที ก่อนการรักษาด้วย LE การวิเคราะห์ทางสถิติมีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินผลการเรียนรู้ MI และความสัมพันธ์ระหว่างประสิทธิภาพของ BCI ในระหว่างการรักษา UE และ LE โดยมีค่า p ที่ถูกต้องสำหรับความหลากหลาย

การปรับปรุงหลังการรักษา BCI สำหรับแขนขาบนและล่าง

การศึกษานี้สังเกตเห็นการปรับปรุงการทำงานของมอเตอร์และกิจกรรมการใช้ชีวิตประจำวันในผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองที่เข้ารับการรักษาด้วยการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์สมอง (BCI) สำหรับแขนขาส่วนบน (UE) และแขนขาส่วนล่าง (LE) สำหรับการรักษา UE ผู้ป่วยพบว่าคะแนน Fugl-Meyer Assessment for Upper Extremity (FMA-UE) เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (p < 0.001), คะแนน Barthel Index (BI) (p < 0.001) และการลดลงของข้อมือและกล้ามเนื้อเกร็งของนิ้ว (p < 0.001) ในทำนองเดียวกัน การรักษาด้วย LE ส่งผลให้ความเร็วในการเดินดีขึ้น (p = 0.001) คะแนน BI (p = 0.049) และลดความเกร็งของข้อเท้า (p = 0.011) ถึงเกณฑ์ที่เกี่ยวข้องทางคลินิกสำหรับ FMA-UE, BI, Modified Ashworth Scale (MAS), การทดสอบการเดิน 10 เมตร (10MWT) และการทดสอบ Timed Up and Go (TUG) ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในการเปลี่ยนแปลง BI และ FMA-UE ระหว่างการรักษา UE และ LE แต่การรักษาแบบผสมผสานแสดงให้เห็นการปรับปรุงที่สำคัญในทั้ง FMA-UE (p = 0.002) และ BI (p = 0.007) ประสิทธิภาพของ BCI ดีขึ้นในระหว่างช่วงการรักษา UE (p = 0.020) แต่ไม่ใช่ในระหว่างช่วงการรักษา LE (p = 0.102) ค่ามัธยฐานประสิทธิภาพของ BCI นั้นสูงกว่าใน LE เมื่อเปรียบเทียบกับการรักษา UE (p = 0.020) โดยมีความสัมพันธ์ปานกลางระหว่างประสิทธิภาพของ UE และ LE BCI (ρ = 0.614, p = 0.020)

การศึกษานี้ประเมินผลของการรักษาด้วย Brain-Computer Interface (BCI) ต่อการทำงานของแขนขา (UE) และแขนขาส่วนล่าง (LE) ในผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง สำหรับการรักษา UE มีการใช้ Fugl-Meyer Assessment for Upper Extremity (FMA-UE) ซึ่งแสดงให้เห็นการปรับปรุงโดยเฉลี่ยอย่างมีนัยสำคัญที่ 4.2 คะแนน โดยมีการปรับปรุงโดยเฉลี่ย 22% ผู้ป่วยส่วนใหญ่แม้จะมีความบกพร่องอย่างรุนแรง แต่ก็มีพัฒนาการที่ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด นอกจากนี้ กิจกรรมในชีวิตประจำวัน (ADLs) และอาการเกร็งของข้อมือดีขึ้น แม้ในผู้ป่วยที่ไม่แสดงอาการ FMA-UE ดีขึ้นก็ตาม ในทำนองเดียวกัน การรักษาด้วย LE แสดงความเร็วในการเดินที่เพิ่มขึ้น (10MWT) โดยเฉลี่ย 0.15 ม./วินาที โดยมีการปรับปรุง 23% ผู้ป่วยยังได้รับการปรับปรุง ADL และความยืดหยุ่นของข้อเท้าลดลง

การศึกษาเน้นย้ำถึงการปรับปรุงที่เทียบเคียงได้กับการศึกษา BCI ก่อนหน้านี้ แม้ว่าจะใช้การฝึกอบรมทวิภาคีและกลไกข้อเสนอแนะที่แตกต่างกัน แม้จะมีความบกพร่องอย่างรุนแรง แต่ผู้ป่วยก็แสดงแรงจูงใจและความก้าวหน้าที่สำคัญในการรักษาทั้ง UE และ LE นอกจากนี้ การศึกษายังเผยให้เห็นการปรับปรุงการทำงานของมอเตอร์อย่างต่อเนื่องแม้จะหยุดการรักษาแล้วก็ตาม ผู้ป่วยรายงานหลักฐานโดยสรุปเกี่ยวกับกิจกรรมประจำวัน การเคลื่อนไหว และคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น

การศึกษาในอนาคตมีวัตถุประสงค์เพื่อสำรวจช่วงการรักษาที่ขยายออกไปและรูปแบบความเข้มข้นของการฝึกอบรม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ผู้ป่วยได้แสดงให้เห็นถึงการเรียนรู้และการปรับปรุงประสิทธิภาพของ MI เมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งบ่งบอกถึงความสามารถที่แท้จริงสำหรับการใช้ BCI แม้ว่าโดยทั่วไปประสิทธิภาพของ BCI จะสูงขึ้นในระหว่างการรักษาด้วย LE แต่มีความสัมพันธ์กับประสิทธิภาพการรักษา UE ซึ่งแนะนำปัจจัยเฉพาะของผู้ป่วยที่สอดคล้องกันที่มีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพของ BCI ความแม่นยำในการจำแนกประเภทสำหรับการควบคุม BCI เกินเกณฑ์ที่มีนัยสำคัญ เทียบได้กับการปฏิบัติงานในบุคคลที่มีสุขภาพดี โดยแสดงให้เห็นความเป็นไปได้และประสิทธิผลของการแทรกแซงด้วย BCI ในการฟื้นฟูสมรรถภาพโรคหลอดเลือดสมอง

การศึกษาระบุข้อจำกัดในการวิจัยการฝึกอบรมการเชื่อมต่อสมองและคอมพิวเตอร์ส่วนปลายส่วนบน

การศึกษาในปัจจุบันรับทราบถึงข้อจำกัดบางประการที่ควรกล่าวถึงในการวิจัยในอนาคต แม้ว่าการปรับปรุงตามการฝึก Brain-Computer Interface (BCI) ของแขนขา (UE) จะสอดคล้องกับข้อค้นพบในวรรณกรรมที่มีอยู่ แต่การขาดกลุ่ม UE BCI ที่แยกจากกันเป็นตัวควบคุมจะจำกัดความสามารถในการเปรียบเทียบการปรับปรุงที่ผู้ป่วยได้รับทั้ง UE และแขนขาส่วนล่าง (LE) การฝึกอบรม BCI กับผู้ที่ได้รับการฝึกอบรม LE BCI แต่เพียงผู้เดียว นอกจากนี้ แม้ว่าตัวอย่างผู้ป่วยจะแสดงความแตกต่างในประเภทของโรคหลอดเลือดสมองและตำแหน่งของรอยโรค แต่ขนาดของตัวอย่างยังคงเล็ก ทำให้จำเป็นต้องมีกลุ่มประชากรตามรุ่นที่ใหญ่กว่าเพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงลึกที่ครอบคลุมมากขึ้นเกี่ยวกับการปรับปรุงที่สังเกตได้ และความสัมพันธ์กับลักษณะของโรคหลอดเลือดสมอง

การตรวจสอบแบบเรียลไทม์เผยให้เห็นบทบาทของความยืดหยุ่นของระบบประสาทในการฟื้นฟูการทำงาน

เซบาสเตียน-โรมาโกซา และคณะ (2020b) เน้นย้ำถึงศักยภาพเฉพาะตัวของการบำบัดด้วย BCI ในการติดตามการทำงานของสมองในระหว่างการรักษา โดยให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับกลไกความยืดหยุ่นของระบบประสาทที่ขับเคลื่อนการปรับปรุงการทำงาน ในการศึกษาปัจจุบัน ผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง 19 รายได้รับการฝึกอบรม BCI ที่เกี่ยวข้องกับภาพยนต์ (MI) การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าเชิงหน้าที่ (FES) และอวตาร 3 มิติ มากกว่า 25 เซสชันในแต่ละครั้งสำหรับแขนขาส่วนบนและส่วนล่าง มีการตอบรับแบบเรียลไทม์ผ่าน FES และอวตาร การปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญในแขนขาเป้าหมายและกิจกรรมประจำวันได้รับการสังเกตหลังการรักษา BCI หลัง UE รวมถึงการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของมอเตอร์และการลดอาการเกร็ง การรักษาด้วย LE BCI ภายหลังช่วยปรับปรุงความยืดหยุ่นของข้อเท้า ความคล่องตัว การทรงตัว และความเร็วในการเดิน ซึ่งบ่งชี้ถึงประโยชน์เพิ่มเติมจากการรักษาตามลำดับ

การเข้าถึงข้อมูลถูกจำกัดเนื่องจากกฎระเบียบด้านความเป็นส่วนตัว และคำขอเข้าถึงชุดข้อมูลควรถูกส่งไปยังฝ่ายที่รับผิดชอบโดยตรง ได้รับการอนุมัติทางจริยธรรมและผู้เข้าร่วมให้ความยินยอมโดยแจ้งให้ทราบ ทุนสำหรับการศึกษานี้จัดทำโดย FFG ประเทศออสเตรีย

อ่านบทความต้นฉบับในขอบเขต