腦機介面治療中風患者步態復健

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中風是全球死亡和長期殘疾的主要原因,常導致下肢功能缺陷,嚴重影響患者的生活品質。儘管進行了廣泛的治療努力,許多中風倖存者仍遭受永久性損傷,包括步態能力受損。人們已經開發了各種復健方法來解決步態恢復問題,最近的研究重點是機電輔助訓練和功能性電刺激(FES)等乾預措施。

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Mehrholz等人2018 年的研究。進行了網絡薈萃分析,以評估不同幹預措施對中風後步態復健的有效性。研究發現,與傳統步行復健相比,末端執行器輔助訓練(EGAIT_EE)顯著提高了步行速度。此外,FES 等被動療法在減少肌肉痙攣和幫助運動恢復方面已顯示出前景。

BCI 整合徹底改變了復健治療,增強運動恢復

復健治療的最新進展涉及腦機介面 ( BCI ) 的集成,以增強運動想像 (MI) 並提供閉環回饋。基於 MI 的腦機介面提供了一種新的復健方法,使患者能夠從事與運動相關的心理任務,從而促進神經重組和運動恢復。研究證明了 BCI 技術與 FES 回饋相結合的功效,表明基於患者運動意圖的即時感覺回饋可能會帶來更好的復健結果,包括步行速度的提高。

此臨床試驗旨在探討BCI技術與MI和FES回饋結合對中風患者下肢運動恢復的有效性。透過探索這種新型復健方法與治療結果(包括步行速度的變化)之間的關係,該研究旨在為優化中風復健策略提供見解。將與 EGAIT_EE 等傳統療法進行比較,強調將 BCI 技術整合到復健計劃中的潛在好處。

奧地利研究顯示 BCI 增強中風治療的有希望的結果

該研究得到了Landes Oberösterreich倫理委員會和Bundesamt für Sicherheit的批准 我是 奧地利的Gesundheitswesen 計畫讓中風患者接受腦機介面 (BCI) 支援的運動想像 (MI) 訓練。參與者表示同意並在幹預前後進行評估。納入標準涉及神經穩定性和遵循指示的能力。排除標準包括影響參與的醫療狀況。 22 名患者(主要處於慢性期)在停藥後仍然存在。幹預前功能基線保持穩定。記錄個人資料和功能評估,包括透過 10 公尺步行測試 (10MWT) 的步態速度、計時起立行走 (TUG)、伯格平衡量表 (BBS) 和功能步行分類 (FAC)。研究旨在評估步態、平衡、運動範圍、運動功能和認知方面的改善。
研究採用了各種評估量表和測試來評估腦機介面(BCI)療法對神經系統疾病患者運動和認知功能的影響。使用改良阿什沃斯量表 (MAS) 評估痙攣狀態,其中包括針對踝關節( MASAnkle ) 和膝關節 ( MASKnee ) 痙攣狀態的特定量表。使用數位測角儀分析踝關節和膝關節活動的活動範圍(ROM) 。以徒手肌肉測試 (MMT) 測量踝關節和膝關節的肌肉力量,並使用 Fugl Meyer 評估 (FMA) 評估上肢和下肢的運動障礙。巴塞爾指數(BI)用於評估日常生活活動。使用斯特魯普色字測驗(SCWT)和蒙特婁認知評估(MOCA)評估認知功能。帶有電極的腦電圖帽用於檢測大腦訊號,並應用功能性電刺激(FES)來誘導運動。參與者被要求想像運動想像 (MI) 任務期間的運動,並使用常見空間模式 (CSP) 和線性判別分析 (LDA) 處理腦電圖訊號進行分類。透過 10 倍交叉驗證來估計離線分類準確性。統計分析涉及配對樣本 t 檢定或 Wilcoxon 簽名等級檢驗,用於比較同一組患者內的評估結果,並使用錯誤發現率 (FDR) 校正 p 值以進行多重比較。在治療後不同時間點分析功能改善:治療後立即(Post1)、一個月(Post2)和六個月(Post3)。

「有希望的結果:BCI 療法改善中風患者的步態和運動功能

該研究涉及獲得參與者的書面知情同意書,以便可能發布可識別的圖像或數據。最初對 27 名患者進行了評估,其中兩名患者因中風部位不符合標準而被排除。其餘 25 人被分配到 BCI 幹預組,但 3 人退出,其中 2 人由於交通問題,1 人因失去興趣。因此,22 名患者完成了 BCI 課程,並對其結果進行了進一步分析。

該研究評估了步態功能和平衡的各種測試,包括 10 公尺步行測試 (10MWT) 和計時起立行走 (TUG) 測試。 10MWT 參數(自選速度和快速速度)均顯著改善,測試時間縮短,治療後速度提高。 TUG 測試結果也顯示測試時間和速度都有顯著改善。

兩名患者的功能性步行分類 (FAC) 評分有所改善。然而,伯格平衡測試(BBS)表明,由於天花板效應,改善甚微。無論是在主動運動或被動運動中,主動活動範圍(ROM)的改善對於踝關節和膝關節屈曲以及踝關節背屈都有顯著的改善。根據改良阿什沃斯量表(MAS)測量,治療後踝關節痙攣顯著減輕。徒手肌肉測試(MMT)顯示踝關節屈曲、踝關節背屈和膝關節伸展顯著改善,膝關節屈曲略有改善。

該研究評估了針對中風患者的治療計劃的有效性,重點關注運動功能、認知能力和日常生活活動。使用 Fugl-Meyer 評估 (FMA) 評估上肢和下肢的運動功能。儘管 FMA 分數有所提高,但在統計上並不顯著。然而,巴塞爾指數評估的日常生活活動卻顯示出顯著改善。使用蒙特利爾認知評估和斯特魯普顏色詞測試來評估認知能力,結果好壞參半。

BCI 療法可長期改善中風患者的上肢和步態

分析了長期效果,顯示治療後六個月上肢功能和舒適步態速度顯著改善。該療法涉及腦機介面(BCI)系統,該系統在運動想像準確性和步態速度改善方面顯示出積極的效果。與其他復健技術(例如機電步態裝置和功能性電刺激)進行比較,顯示步態速度有相當的改善。

 

BCI 治療討論強調評估敏感性和未來研究需求

討論要點包括評估量表(尤其是 FMA-LE)在檢測步態能力變化方面的敏感性以及研究的局限性,包括缺乏對照組和中風患者的慢性階段。

儘管有局限性,但該療法沒有出現任何不良事件,並且是符合道德規範的,並獲得了患者的同意。更大樣本量和對照組的進一步研究可以為治療的有效性提供更多見解。

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