Мета-аналіз: вплив інтерфейсу мозок-комп’ютер (BCI) на реабілітацію верхніх кінцівок після інсульту

Sep 11, 2023

вступ

Рухова реабілітація після інсульту зараз швидко розвивається завдяки іншим технологічним галузям, таким як віртуальна та доповнена реальність (VR/AR), робототехніка та інвазивний та неінвазивний інтерфейс мозок-комп’ютер (BCI). BCI може забезпечити сенсорний зворотний зв’язок щодо активності ЕЕГ у режимі реального часу, дозволяючи пацієнтам з інсультом свідомо регулювати свої сенсомоторні ритми. У типовому неінвазивному BCI на основі ЕЕГ рухові наміри користувача (моторні образи або виконання) розшифровуються з електричної активності мозку в режимі реального часу шляхом виділення відповідних характеристик. Виявлення наміру руху BCI ініціює відповідний сенсорний зворотний зв’язок з користувачем. Цей зворотній зв’язок може бути в абстрактній формі (наприклад, рух курсора на екрані комп’ютера) або у формі конкретного зворотного зв’язку (наприклад, візуальне представлення частин тіла учасника на віртуальному аватарі або накладене безпосередньо на фізичного учасника) або соматосенсорна доставка через роботизовану, тактильну або нервово-м’язову електростимуляцію (NMES) для відтворення намічених рухів, що, як було показано, покращує рухове навчання.

Інтерфейс мозок-комп'ютер почали використовувати в реабілітації після інсульту. Він спрямований на сприяння нейропластичності шляхом коригування або саморегулювання нейрофізіологічної діяльності, тим самим покращуючи ефект реабілітації. Однак досі існують невизначеності щодо його фактичної клінічної ефективності. Ця стаття спрямована на кількісну оцінку ефективності навчання ІМТ у реабілітації верхніх кінцівок після інсульту шляхом проведення мета-аналізу існуючих рандомізованих контрольованих досліджень (РКД). У цих РКД повідомлялося про зміни рухової функції на початку та в кінці втручання. Дослідники переглянули доступні звіти з усіх РКД з використанням цих методів. Вони надали бали дискінезії до та після втручання для експериментальної та контрольної груп, які включали стандартну терапію, роботизовану терапію, електричну стимуляцію та рухові зображення без ІМК.

методи

Використовувалися бази даних MEDLINE, CENTRAL, PEDro та інші, а літературу було перевірено шляхом перевірки посилань на численні оглядові статті. Було відібрано рандомізовані контрольовані дослідження з використанням BCI для постінсультної моторної реабілітації та надано бали рухових розладів до та після втручання. Сумарні розміри ефекту були розраховані за допомогою методу зворотної дисперсії випадкових ефектів. Спочатку було знайдено 524 статті, а після видалення дублікатів перевірено назви та анотації 473 статей. Нарешті, було знайдено 26 статей, які відповідають клінічним дослідженням BCI, з яких 9 досліджень, в яких брали участь загалом 235 осіб, які пережили інсульт, відповідали критеріям включення для мета-аналізу (рандомізовані контрольовані дослідження з руховою продуктивністю як індекс результату).

Результати

У 6 дослідженнях BCI поліпшення моторики, в основному кількісно визначене за допомогою оцінки Fugl-Meyer верхніх кінцівок (FMA-UE), перевищило мінімальну клінічно важливу різницю (MCID=5.25), тоді як це покращення було досягнуто лише в 3 контрольних групах . Загалом, стандартизована середня різниця між навчанням BCI та FMA-UE порівняно з контрольною умовою становила 0.79 (95% ДІ: 0.37 до 1,20), у діапазоні від середнього до великого об’єднаного розміри ефекту. Крім того, кілька досліджень показали, що ІМК індукує функціональну та структурну нейропластичність на субклінічних рівнях.

Висновки

Нейрореабілітація на основі інтерфейсу «мозок-комп’ютер» показує від середнього до великого розмір ефекту на рухові функції верхніх кінцівок, що перевершує звичайні методи реабілітації, такі як рухові зображення, дзеркальна терапія, навчання за допомогою роботів, рухова терапія, викликана обмеженнями, терапія віртуальної реальності та tDCS. На додаток до моторних результатів, кілька досліджень повідомляли про субклінічні рівні функціональної та структурної нейропластичності, спричинені ІМК, деякі з яких корелюють з покращенням моторних результатів. Щоб підвищити надійність цих результатів, необхідні додаткові дослідження з більшими розмірами вибірки.

Посилання: Cervera MA, Soekadar SR, Ushiba J, et al. Інтерфейси «мозок-комп’ютер» для постінсультної рухової реабілітації: мета-аналіз. Ann Clin Transl Neurol. 25 березня 2018 р.; 5 (5): 651-663.