ウェアラブル多角的ブレイン・コンピューター・インターフェースマウスに基づくスマート病棟制御

科学分野:

• 生物医学工学
• リハビリテーション技術
• ヒューマンコンピュータインタラクション

背景:

• 従来のスマート病棟制御は、重度の運動障害のある患者にはアクセスできません。
• 効果的なブレイン・コンピューター・インターフェース（BCI）の開発は、この集団にとって重要です。
• 既存のBCIは、日常生活タスクのための直感的な制御を欠いていることがよくあります。

研究 の 目的:

• スマート病棟制御用のウェアラブル多角的BCIシステムを提示すること。
• 運動障害のある患者が頭部回転とまばたきを使用してデバイスを制御できるようにすること。
• システムの有効性、精度、およびユーザーワークロードを評価すること。

主な方法:

• 慣性計測ユニット（IMU）、電気眼球図（EOG）、および脳波（EEG）センサーを統合したウェアラブルヘッドバンドを開発しました。
• 頭部回転データを使用してカーソル位置を制御し、まばたき（EOG/EEG経由で検出）で機能をアクティブにしました。
• 10人の参加者が、BCIシステムと連続制御型看護ベッドを使用して、シミュレートされた日常タスクを完了しました。

主要な成果:

• すべての参加者は、シミュレートされたタスクを正常に完了しました。
• システムは、高い精度（97.0±3.9％）と高速な応答時間（2.39±0.53秒）を達成しました。
• NASAタスク負荷指数（NASA-TLX）によって評価された低いワークロードが参加者によって報告されました。

結論:

• ウェアラブル多角的BCIシステムは、スマート病棟制御に効果的です。
• このシステムは、重度の四肢運動機能障害のある個人にとって、有望でユーザーフレンドリーなソリューションを提供します。
• 開発されたシステムは、ヘルスケア設定での実用的な応用に大きな可能性を秘めています。