大脑-计算机接口为神经病痛患者提供个性化的多感官干预
Giuseppe Valerio Aurucci1, Greta Preatoni1, Arianna Damiani1
1Laboratory for Neuroengineering, Department of Health Science and Technology, Institute for Robotics and Intelligent Systems, ETH Zürich, 8092, Zurich, Switzerland.
概括
一个新的脑电脑接口 (BCI) 使用脑电图 (EEG) 和皮肤导电 (SC) 检测神经病痛. 该系统触发了虚拟现实 (VR) 和截面电神经刺激 (TENS) 干预,显著降低了疼痛感知.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 疼痛管理 疼痛管理
背景情况:
- 神经病痛的诊断和治疗受到主观自我报告和低效疗法的限制.
- 现有的治疗方法,如穿皮电神经刺激 (TENS) 和虚拟现实 (VR),缺乏个性化的时间和客观的疼痛评估.
- 目前对脑电图 (EEG) 和皮肤导电 (SC) 疼痛信号的依赖并没有转化为个性化疼痛管理的有效临床辅助.
研究的目的:
- 开发和验证一种脑计算机接口 (BCI),用于实时检测神经病痛.
- 为了评估BCI触发的多感官干预,结合TENS和VR来缓解疼痛的有效性.
- 使用便携式技术建立基于数据的,个性化的神经病痛治疗方法.
主要方法:
- 开发了一个脑计算机接口 (BCI),集成脑电图 (EEG) 和皮肤导电 (SC) 以实时检测神经生理疼痛特征.
- 通过BCI引发了一项多感官干预,该干预组合了通过皮肤进行的电神经刺激 (TENS) 和虚拟现实 (VR).
- 在健康受试者 (82%的回忆) 和神经病患者 (75%的精度) 中,BCI的疼痛检测准确度得到了验证.
主要成果:
- 该BCI成功地在健康人和神经病患者中实时检测到疼痛的神经生理学特征,准确度高.
- 由BCI触发的TENS和VR干预显著减少了实验诱导的疼痛.
- 接受BCI指导干预的神经病患者报告他们的神经病痛症状库 (NPSI) 评分下降了50%.
结论:
- 使用客观的神经生理学信号实时检测神经病痛是可行的.
- 一个BCI控制的多感官干预 (TENS和VR) 有效地减少神经病痛感知.
- 这项技术为通过便携式设备实现个性化,数据驱动的疼痛治疗提供了途径.
