一个新的脑机接口应用:精确解码排尿和排便运动尝试在脊髓损伤患者的脊髓损伤患者

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
• 康复科学 康复科学 康复科学

背景情况:

• 脊髓损伤 (SCI) 经常导致尿路和排便功能障碍,治疗选择有限.
• 大脑计算机接口 (BCI) 在SCI康复方面表现有前途,但尚未应用于泌尿/排便功能恢复.

研究的目的:

• 提出一种新的BCI应用程序,用于恢复SCI患者的泌尿和排便功能.
• 开发一个准确的解码模型,用于排尿和排便的运动试图任务.

主要方法:

• 设计了一个双向时间卷积网络 (UDCNN-BiTCN) 来解码抑制的排尿和排便 (S-UD) 和排尿和排便 (UD) 任务.
• 招募了71名参与者 (44名健康患者,27名SCI患者) 进行实验验证.
• 在主题内进行的跨任务转移学习和跨主题实验.

主要成果:

• 该UDCNN-BiTCN模型实现了高解码精度:91.47%的S-UD和91.81%的UD任务.
• 跨任务和跨主题实验证实了该模型的稳定性和优越性.
• 综合分析验证了新BCI范式的分类性能.

结论:

• 这种BCI方法提供了一个有前途的新策略,用于SCI后的泌尿和排便功能康复.
• 开发的UDCNN-BiTCN模型显示了SCI恢复中临床应用的巨大潜力.
• 这些发现为基于BCI的干预措施开辟了新的途径,旨在针对神经损伤中的自主功能障碍.