Meta-analízis: Az agy-számítógép interfész (BCI) hatása a felső végtagok stroke utáni rehabilitációjára

Sep 11, 2023

Bevezetés

A stroke utáni motoros rehabilitáció mára gyorsan növekszik, más technológiai területek, például a virtuális és kiterjesztett valóság (VR/AR), a robotika, valamint az invazív és nem invazív agy-számítógép interfész (BCI) hajtóereje. A BCI valós idejű szenzoros visszajelzést tud adni az EEG-aktivitásról, lehetővé téve a stroke-betegek számára, hogy tudatosan szabályozzák szenzomotoros ritmusukat. A tipikus, nem invazív, EEG-alapú BCI-ben a felhasználó motoros szándékát (motoros képek vagy végrehajtás) valós időben dekódolják az agy elektromos tevékenységéből a releváns jellemzők kinyerésével. A mozgási szándék BCI általi észlelése a megfelelő szenzoros visszajelzést váltja ki a felhasználó számára. Ez a visszajelzés lehet absztrakt formában (például a számítógép képernyőjén mozgó kurzor) vagy konkrét visszajelzés formájában (például a résztvevő testrészeinek vizuális megjelenítése egy virtuális avatáron, vagy közvetlenül a résztvevőre helyezve fizikailag) vagy szomatoszenzoros bejuttatás robotos, tapintható vagy neuromuszkuláris elektromos stimulációs (NMES) rendszereken keresztül a tervezett mozgások reprodukálására, amiről kimutatták, hogy javítja a motoros tanulást.

Az agy-számítógép interfészt a stroke utáni rehabilitációban kezdték használni. Célja a neuroplaszticitás elősegítése a neurofiziológiai tevékenységek beállításával vagy önszabályozásával, ezáltal javítva a rehabilitáció hatását. A tényleges klinikai hatékonyságát illetően azonban továbbra is bizonytalanságok vannak. Ennek a cikknek az a célja, hogy számszerűsítse a BCI tréning hatékonyságát a felső végtagok stroke utáni rehabilitációjában a meglévő randomizált kontrollált vizsgálatok (RCT) metaanalízisével. Ezekben az RCT-kben a beavatkozás elején és végén a motoros funkció változásait jelentettek. A vizsgálók ezeket a technikákat használva áttekintették az összes RCT elérhető jelentését. Megadták a beavatkozás előtti és utáni diszkinézia pontszámokat a kísérleti és kontrollcsoportok számára, amelyek magukban foglalták a standard terápiát, a robotterápiát, az elektromos stimulációt és a BCI nélküli motoros képeket.

Mód

MEDLINE, CENTRAL, PEDro és egyéb adatbázisokat használtunk, a szakirodalmat átvizsgáltuk több áttekintő cikk hivatkozásainak ellenőrzésével. A stroke utáni motoros rehabilitációhoz BCI-t alkalmazó véletlenszerű, kontrollált kísérleteket választottak ki, és megadták a motoros rendellenességek pontszámait a beavatkozás előtt és után. Az összefoglaló hatásméreteket a véletlen hatások fordított variancia módszerével számítottuk ki. Kezdetben 524 cikket találtak, majd a duplikátumok eltávolítása után 473 cikk címét és kivonatát szűrték át. Végül 26, a BCI klinikai vizsgálatainak megfelelő cikket találtak, amelyek közül 9, összesen 235 stroke-túlélő bevonásával készült tanulmány teljesítette a metaanalízis (randomizált, kontrollált vizsgálatok, a motoros teljesítményt mint kimeneti indexet) befogadási kritériumait.

Eredmények

6 BCI vizsgálatban a motoros javulás, amelyet főként a felső végtagi Fugl-Meyer felméréssel (FMA-UE) mértek, meghaladta a minimális klinikailag fontos különbséget (MCID{3}}.25), míg ezt a javulást csak 3 kontrollcsoportban érték el. . Összességében a standardizált átlagos különbség a BCI edzés és az FMA-UE között a kontrollállapothoz képest 0,79 (95%-os CI: 0,37 és 1,20 között), a közepestől a nagyig terjedő összevont tartományon belül. hatásméretek. Ezenkívül számos tanulmány kimutatta, hogy a BCI funkcionális és strukturális neuroplaszticitást indukál szubklinikai szinten.

Következtetések

Az agy-számítógép interfész alapú neurorehabilitáció közepestől nagyig terjedő hatást mutat a felső végtagi motoros funkcióra, ami felülmúlja a hagyományos rehabilitációs kezeléseket, mint a motoros képalkotás, tükörterápia, robot-asszisztált edzés, kényszer-indukált mozgásterápia, virtuális valóság terápia és tDCS. A motoros kimeneteleken kívül számos tanulmány a BCI által kiváltott funkcionális és strukturális neuroplaszticitás szubklinikai szintjéről számolt be, amelyek közül néhány korrelál a motoros kimenetel javulásával. Több, nagyobb mintaszámú vizsgálatra van szükség az eredmények megbízhatóságának javításához.

Hivatkozás: Cervera MA, Soekadar SR, Ushiba J, et al. Agy-számítógép interfészek a stroke utáni motoros rehabilitációhoz: metaanalízis. Ann Clin Transl Neurol. 2018. március 25.;5(5):651-663.