基于可穿戴多模式脑电脑接口鼠标,为肌缩侧面硬化症患者提供每日辅助服务

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
• 康复技术 康复技术 康复技术

背景情况:

• 肌缩侧面硬化症 (ALS) 逐渐损害运动神经元,导致严重的运动和沟通障碍.
• 现有的辅助技术往往无法充分满足ALS患者的复杂需求,需要创新的解决方案.
• 在ALS中神经肌肉功能丧失突显了对非侵入性系统恢复独立性的关键需求.

研究的目的:

• 开发和评估一种可穿戴的多式联机脑电脑接口 (BCI) 鼠标系统,用于每天帮助ALS患者.
• 为了使上肢和下肢受限的ALS患者能够控制计算机和轮椅.
• 在模拟的日常任务环境中评估系统的有效性,可用性和工作负载.

主要方法:

• 开发一个BCI小鼠系统,其中有两个子系统:一个用于上肢 (计算机控制) 和一个用于下肢 (轮椅控制).
• 使用BCI头带通过头部旋转和眼睛动来控制光标,并与自定义图形用户界面 (GUIs) 集成.
• 进行了基于任务的评估,对小鼠系统的15名患者和轮椅系统的9名患者进行了评估,测量了准确性和工作量 (NASA-TLX).

主要成果:

• 所有参与的ALS患者都使用BCI小鼠系统成功完成了设计的日常任务.
• 在鼠标系统中达到83.9%的高平均准确率,在轮椅系统中达到87.0%.
• 参与者报告的低工作负载得分,表明在系统操作期间的用户友好性和舒适性.

结论:

• 开发的可穿戴多模式BCI鼠标系统为ALS患者提供了有效的日常援助,显著提高了他们与环境互动的能力.
• 该系统显示了长期应用的有希望的潜力,增强了严重运动障碍患者的沟通和移动性.
• 这种基于BCI的方法代表了对ALS等神经退行性疾病的辅助技术的重大进步.