一个用于中风康复的混合脑肌机接口:在为期2周的密集干预中验证可用性和功能性

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 康复工程 康复工程
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 非侵入性脑机接口 (BMI) 在中风康复中面临空间分辨率的限制.
• 混合脑肌机接口 (hBMIs) 通过整合肌肉信号来提供增强的控制.
• 通过hBMIs控制多度自由度 (DoF) 外骨,在大脑和肌肉之间分配控制方面存在挑战.

研究的目的:

• 评估生物启发的hBMI的可行性,可用性和功能,以控制7-DoF上肢外骨架.
• 评估hBMI在促进慢性中风患者的运动重新学习和改善功能方面的潜力.
• 调查分层控制策略和镜像肌电解码器,以加强康复.

主要方法:

• 实施了一种模仿自然运动路径的等级控制策略.
• 一个创新的镜子肌电解码器被用来指导患者重新学习肌肉激活模式.
• 六名慢性,严重的中风患者参加了为期2周的hBMI训练计划,使用7-DoF外骨架,随后进行物理治疗.

主要成果:

• 患者报告了高的采用率和对hBMI技术的信心.
• 在手臂功能 (50%的患者) 和手臂功能 (83%的患者) 中观察到显著改善.
• 在干预后,观察到增强的肌肉激活模式和增加的运动唤起潜能.

结论:

• 生物启发的hBMI显示出重度的慢性中风患者康复的巨大潜力.
• 通过hBMIs整合大脑和肌肉信号可以有效地改善运动控制和功能恢复.
• 开发的hBMI系统促进了协调的运动,有助于早期将受影响的肢体重新融入日常活动.