Literatur-Sharing: Brain-Computer-Interface-basierte Rehabilitation mit weichem Roboterhandschuh bei Schlaganfall - Schlaganfall-Zentrum
Hintergrund：Beeinträchtigungen der oberen Extremität sind bei Schlaganfall häufig und können verheerende Auswirkungen auf den Alltag von Schlaganfallüberlebenden haben. Zu den konventionellen Rehabilitationsstrategien, die auf motorische Beeinträchtigungen bei Schlaganfallüberlebenden abzielen, gehören die multidisziplinären Behandlungen der Physiotherapie und der Ergotherapie. In jüngster Zeit nutzen Techniken wie die Constraint-Induced Movement Therapy, die Spiegeltherapie (MT) und die robotergestützte Therapie Endeffektor-Systeme. Obwohl solche Ansätze in mehreren Studien als wirksam beschrieben wurden, erfordern sie zur Durchführung weitgehend ein Mindestmaß an Restbeweglichkeit der paretischen Gliedmaßen, was einen großen Anteil der Schlaganfallpatienten ausschließt, wie im Fall der CIMT. Die Nutzung von Motor Imagery (MI) auf Basis des Brain-Computer-Interface (BCI) stellt eine alternative Rehabilitationsmethode dar, um das Problem von Patienten mit vernachlässigbarer motorischer Restfunktion anzugehen.
Zielsetzung: Diese randomisierte kontrollierte Machbarkeitsstudie untersucht die Eignung für die klinische Anwendung des Brain-Computer-Interface-basierten weichen Roboterhandschuhs (BCI-SRG), der auf Aktivitäten des täglichen Lebens (ADL) ausgerichtete Aufgaben zur Schlaganfallrehabilitation einbezieht.
Methoden: Elf rekrutierte chronische Schlaganfallpatienten wurden randomisiert der BCI-SRG- oder der Gruppe mit weichem Roboterhandschuh (SRG) zugeteilt. Jede Gruppe absolvierte pro Sitzung eine 120-minütige Intervention, bestehend aus 30 Minuten Standard-Armtherapie und 90 Minuten experimenteller Therapie (BCI-SRG oder SRG). Zur Durchführung der ADL-Aufgaben verwendete die BCI-SRG-Gruppe Motor-Imagery-BCI und SRG, während die SRG-Gruppe SRG ohne Motor-Imagery-BCI einsetzte. Beide Gruppen erhielten über 6 Wochen 18 Interventionssitzungen. Die Werte des Fugl-Meyer Motor Assessment (FMA) und des Action Research Arm Test (ARAT) wurden zu Studienbeginn (Woche 0), nach der Intervention (Woche 6) und bei den Nachuntersuchungen (Woche 12 und 24) gemessen. Insgesamt schlossen 10/11 Patienten die Studie ab, mit je 5 in jeder Gruppe, und 1 schied aus.
Ergebnisse: Obwohl während der 6-wöchigen Intervention keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen bei FMA und ARAT bestanden, schien die Verbesserung von FMA und ARAT bei der BCI-SRG-Gruppe im Vergleich zur SRG-Kontrollgruppe über die 6-wöchige Intervention hinaus anzuhalten. Bemerkenswerterweise berichteten alle BCI-SRG-Probanden von einem Gefühl lebhafter Bewegung der schlaganfallbedingt beeinträchtigten oberen Extremität, und bei 3/5 hielt dieses Phänomen über die Intervention hinaus an, während dies bei keinem der SRG-Probanden der Fall war.
Schlussfolgerung: BCI-SRG deutete auf wahrscheinliche Tendenzen anhaltender funktioneller Verbesserungen mit einer eigentümlichen kinästhetischen Erfahrung hin, die über die aktive Intervention beim chronischen Schlaganfall hinaus fortbestand, wobei jedoch dringend groß angelegte Untersuchungen erforderlich sind, um die statistische Signifikanz zu bestätigen. Die Ergänzung eines weichen Robotertrainings durch BCI für die ADL-orientierte Schlaganfallrehabilitation ist vielversprechend im Hinblick auf anhaltende Verbesserungen und die hervorgerufene Wahrnehmung von Bewegungen.
Als innovativer Brain-Computer-Interface-basierter weicher Roboterhandschuh (BCI-SRG) kann der Handrehabilitationsroboter von Syrebo (BCI), der auf den Prinzipien der Motor Imagery und der neuronalen Plastizität beruht, eine bidirektionale, geschlossene neuronale Stimulation im Sinne von „Wahrnehmung–Steuerung" erreichen und so die Wirksamkeit der Rehabilitation deutlich verbessern. Er verwendet einen vom Gehirn inspirierten Algorithmus zur Erfassung des EEG und stellt so die Datengenauigkeit sicher. Gleichzeitig kann er EEG-Signaldaten erfassen, die in der Software eingesehen werden können, und liefert damit Referenzen für Rehabilitationsprogramme und die klinische Forschung. Demo & Test anfragen: [email protected]
Referenz: Cheng N, Phua KS, Lai HS,et al. Brain-Computer Interface-Based Soft Robotic Glove Rehabilitation for Stroke. IEEE Trans Biomed Eng. 2020 Dec;67(12):3339-3351.