四肢麻痺の患者による高性能神経義肢制御

科学分野:

• 神経科学は神経科学である.
• バイオメディカルエンジニアリング
• リハビリテーション医学 リハビリテーション医学

背景:

• 麻痺や切断は,日常生活に必要な手や腕の機能を失うことにつながります.
• ブレイン・マシン・インターフェース (Brain-Machine Interface, BMI) は,失われた運動能力を回復するための潜在的な解決策を提供します.
• この研究では,四肢麻痺の個体における義肢の神経学的制御の実現可能性を調査しました.

研究 の 目的:

• 四肢麻痺の個人が,BMIを介して高性能義肢の迅速な神経学的制御を達成する能力を評価する.
• 7度の自由度を持つ義肢の制御のための13週間のBMIトレーニングプログラムの有効性を評価するために.
• BMI制御が上肢機能の臨床的に有意な改善に繋がるかどうかを判断する.

主な方法:

• 四肢麻痺の52歳の参加者の運動皮質に96チャネル内皮質マイクロエレクトロッドを2つ植え付けました.
• 13週間のBMIトレーニングは,7度の自由度 (翻訳,指向,掴み) を有する人形義肢の制御に焦点を当てた.
• 上肢機能の臨床的測定とタスクベースのパフォーマンスメトリックを使用して,義肢制御の評価.

主要な成果:

• 参加者は,トレーニングの2日目に3D空間の中で自由に動かして,義肢の即時制御を実証しました.
• 13週間後,堅牢な7次元運動のルーティンパフォーマンスが達成され,タスクを達成する成功率は91.6%でした.
• 上肢機能の臨床的に有意な改善が観察され,義肢の使用における完成時間と経路効率の向上が示されました. 副作用は報告されていません.

結論:

• 神経義肢の継続的な発達により,長期的な麻痺を患っている個人に自然で直感的な制御信号を回復させることができます.
• この技術は,麻痺の個人が日常生活の重要な活動を実行できるようにすることを約束しています.
• BMIによる義肢は,重度の運動障害を持つ人々の機能と独立性を回復する上で重要な進歩を意味します.