Collection de recherche clinique|Un système BCI d'assistance portable basé sur l'EEG pour la rééducation après un AVC

Mar 14, 2023

Fond de recherche
La combinaison du BCI et du robot auxiliaire est un nouveau traitement pour la rééducation post-AVC. Cependant, la plupart des études existantes sont basées sur des configurations de systèmes complexes, des équipements coûteux et encombrants. Dans cette étude, un système d'interface cerveau-ordinateur EEG portable pour la rééducation de la fonction de la main est conçu pour effectuer des essais cliniques. Ce système est composé d'un capuchon EEG personnalisé, d'un amplificateur commercial et d'un exosquelette manuel. De plus, le système comprend une interface visuelle pour la commodité des utilisateurs. L'essai a recruté six participants en bonne santé et deux patients victimes d'un AVC pour vérifier la sécurité et l'efficacité du système.

Méthode

Pour vérifier la sécurité et l'efficacité du système, 6 sujets sains (1 femme et 5 hommes, âgés de 23 ± 3 ans) de l'Université Jiao Tong de Shanghai et 2 patients victimes d'un AVC (tous touchés par la main droite) du service de rééducation de l'hôpital Huashan ont été recrutés pour participer à l'étude. Une séance d'entraînement de 6-minutes a été menée pour chaque sujet, au cours de laquelle les sujets ont effectué une exécution motrice de la main droite (la main affectée du patient d'attaque pour faire une tentative de mouvement) selon des repères visuels. Un rectangle rouge apparaît à droite ou au centre de l'écran, indiquant respectivement l'exécution (ou la tentative) ou le repos de l'action. La tâche dure 4 secondes jusqu'à ce que la croix blanche disparaisse. Il est recommandé que les sujets en bonne santé répètent la fermeture et l'extension des poings 3-4 fois, et que les patients victimes d'AVC reçoivent l'instruction de faire des tentatives motrices pendant les tâches motrices. Le test en ligne était similaire à la séance d'entraînement, sauf que tous les rectangles rouges apparaissaient au centre de l'écran, ce qui permettait aux sujets de choisir de bouger leur main (ou de tenter un exercice) ou de se reposer à volonté. Les résultats des tests sont fournis aux utilisateurs par un retour visuel et proprioceptif via un écran et un exosquelette manuel peu de temps après l'achèvement de la tâche. Il y a trois tests en ligne, chacun contenant 20 essais. Chaque sujet peut se reposer entre les courses. On a demandé à tous les sujets de s'abstenir de tout mouvement musculaire supplémentaire du visage ou du bras tout au long de l'expérience.

Résultat

La précision moyenne de la formation hors ligne et en ligne est de 84,91 % et 79,38 %, respectivement. Sept sujets avaient une précision en ligne de plus de 70 %, cinq de plus de 80 % et un de plus de 90 %.

La perturbation spectrale liée à l'événement (ERSP) a montré quele cortex sensorimoteur a été activé dans les deux bandes et pendant l'entraînement au mouvement de la main droite, avec une activation plus forte du même côté.Pendant ce temps, comme prévu, l'état non contrôlé n'a montré aucune activation significative sur les canaux C3 ou C4. Dans le test en ligne, les hémisphères gauche et droit ont été activés pour effectuer des mouvements de la main droite.

 

Conclusion

Cette étude démontre un système d'interface cerveau-ordinateur portable pour la rééducation de la fonction de la main après un AVC. Les résultats de la différenciation des tâches motrices confirment provisoirement la faisabilité de ce dispositif, qui présente un grand potentiel d'application clinique.

Référence : Qin Z, Xu Y, Shu X, et al. eConHand : un système d'interface cerveau-ordinateur portable pour la réadaptation suite à un AVC[C]// 2019 9e conférence internationale IEEE/EMBS sur l'ingénierie neuronale (NER). IEEE, 2019.