闭环可穿戴设备网络的内在控制,双边协调功能电刺激中风
Shuxing Xu1,2,3, Chengyu Li1,3, Conghui Wei4
1Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems, Chinese Academy of Sciences, Beijing, 101400, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|March 2, 2024
概括
这项研究引入了一个闭环功能电刺激 (CI-FES) 系统,以改善中风康复. 该CI-FES系统增强了行走能力,并促进了中风患者脚下跌的康复.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 康复工程 康复工程 康复工程
- 生物医疗设备 生物医疗设备
背景情况:
- 功能电刺激 (FES) 有助于中风康复,但缺乏精度.
- 限制包括时间,适应性和对称性问题,降低临床疗效.
- 脚落是中风幸存者面临的常见挑战,影响了他们的行动能力.
研究的目的:
- 开发和评估内在控制的功能电刺激 (CI-FES) 系统的闭环可穿戴设备网络.
- 为了利用个人表面的肌电力进行适应和精确的FES.
- 增强行走能力,促进中风患者的康复.
主要方法:
- 开发了一个CI-FES系统,使用表面肌电作为开关和强度调节器.
- 集成惯性测量单元用于闭环控制.
- 评估了脚关节角度,氧血球度 (fNIRS) 和功能运动尺度的改善.
主要成果:
- CI-FES显著改善了患者的行走能力,这是由脚关节角度平均值和方差的变化表明的.
- 功能性近红外光谱学显示了氧血球度的积极变化.
- 长期测试显示,患者和健康人群之间的机器学习分类差异性下降 (100%至92.5%),表明恢复.
结论:
- CI-FES系统为中风康复提供精确,适应和对称的刺激.
- 该系统显示了改善步态和促进中风幸存者的神经恢复的巨大潜力.
- CI-FES对于逆侧半性中风恢复至关重要,并推进闭环刺激系统.


