Phân tích tổng hợp: Ảnh hưởng của Giao diện não-máy tính (BCI) đến việc phục hồi chức năng chi trên sau đột quỵ

Sep 11, 2023

Giới thiệu

Phục hồi chức năng vận động sau đột quỵ hiện đang phát triển nhanh chóng, được thúc đẩy bởi các lĩnh vực công nghệ khác như thực tế ảo và thực tế tăng cường (VR/AR), robot, giao diện não-máy tính xâm lấn và không xâm lấn (BCI). BCI có thể cung cấp phản hồi cảm giác theo thời gian thực về hoạt động EEG, cho phép bệnh nhân đột quỵ điều chỉnh nhịp điệu cảm giác vận động của họ một cách có ý thức. Trong BCI dựa trên EEG, không xâm lấn điển hình, ý định vận động của người dùng (hình ảnh động cơ hoặc việc thực hiện) được giải mã từ hoạt động điện của não trong thời gian thực bằng cách trích xuất các tính năng liên quan. Việc BCI phát hiện ý định chuyển động sẽ kích hoạt phản hồi giác quan tương ứng cho người dùng. Phản hồi này có thể ở dạng trừu tượng (chẳng hạn như con trỏ di chuyển trên màn hình máy tính) hoặc ở dạng phản hồi cụ thể (chẳng hạn như hình ảnh thể hiện trực quan các bộ phận cơ thể của người tham gia trên hình đại diện ảo hoặc được đặt trực tiếp lên người tham gia về mặt vật lý) hoặc cung cấp cảm giác cơ thể thông qua hệ thống kích thích điện bằng robot, xúc giác hoặc thần kinh cơ (NMES) để tái tạo các chuyển động dự kiến, đã được chứng minh là giúp tăng cường khả năng học tập vận động.

Giao diện não-máy tính đã bắt đầu được sử dụng trong phục hồi chức năng sau đột quỵ. Nó nhằm mục đích thúc đẩy tính dẻo dai thần kinh bằng cách điều chỉnh hoặc tự điều chỉnh các hoạt động sinh lý thần kinh, từ đó cải thiện hiệu quả phục hồi chức năng. Tuy nhiên, vẫn còn những điều không chắc chắn về hiệu quả lâm sàng thực tế của nó. Bài viết này nhằm mục đích định lượng hiệu quả của việc huấn luyện BCI trong phục hồi chức năng chi trên sau đột quỵ bằng cách tiến hành phân tích tổng hợp các thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng (RCT) hiện có. Những thay đổi về chức năng vận động khi bắt đầu và kết thúc can thiệp đã được báo cáo trong các RCT này. Các nhà điều tra đã xem xét các báo cáo có sẵn từ tất cả các RCT bằng cách sử dụng các kỹ thuật này. Họ cung cấp điểm số về rối loạn vận động trước và sau can thiệp cho các nhóm thử nghiệm và đối chứng, bao gồm liệu pháp tiêu chuẩn, liệu pháp bằng robot, kích thích điện và hình ảnh vận động không có BCI.

phương pháp

MEDLINE, CENTRAL, PEDro và các cơ sở dữ liệu khác đã được sử dụng và tài liệu được sàng lọc bằng cách kiểm tra tài liệu tham khảo của nhiều bài báo đánh giá. Các thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng sử dụng BCI để phục hồi chức năng vận động sau đột quỵ đã được chọn và cung cấp điểm số rối loạn vận động trước và sau khi can thiệp. Kích thước hiệu ứng tóm tắt được tính toán bằng phương pháp phương sai nghịch đảo hiệu ứng ngẫu nhiên. Ban đầu, 524 bài báo được tìm thấy và sau khi loại bỏ các bài viết trùng lặp, tiêu đề và tóm tắt của 473 bài báo đã được sàng lọc. Cuối cùng, 26 bài báo tương ứng với các thử nghiệm lâm sàng BCI đã được tìm thấy, trong đó có 9 nghiên cứu liên quan đến tổng số 235 người sống sót sau đột quỵ đáp ứng các tiêu chí thu nhận để phân tích tổng hợp (các thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng với hiệu suất vận động là chỉ số kết quả).

Kết quả

Trong 6 nghiên cứu BCI, sự cải thiện về vận động, chủ yếu được định lượng bằng đánh giá Fugl-Meyer chi trên (FMA-UE), đã vượt quá sự khác biệt quan trọng về mặt lâm sàng tối thiểu (MCID=5.25), trong khi sự cải thiện này chỉ đạt được ở 3 nhóm đối chứng . Nhìn chung, chênh lệch trung bình được tiêu chuẩn hóa giữa đào tạo BCI và FMA-UE so với điều kiện kiểm soát là 0,79 (KTC 95%: 0,37 đến 1,20), trong phạm vi gộp từ trung bình đến lớn Kích thước ảnh hưởng. Hơn nữa, một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng BCI gây ra sự dẻo dai về cấu trúc và chức năng thần kinh ở cấp độ cận lâm sàng.

Kết luận

Phục hồi chức năng thần kinh dựa trên giao diện não-máy tính cho thấy mức độ tác động từ trung bình đến lớn đối với chức năng vận động của chi trên, vượt trội hơn so với các phương pháp điều trị phục hồi chức năng thông thường như hình ảnh vận động, liệu pháp gương, đào tạo có sự hỗ trợ của robot, liệu pháp vận động do hạn chế, liệu pháp thực tế ảo và tDCS. Ngoài kết quả về vận động, một số nghiên cứu đã báo cáo mức độ cận lâm sàng của tính dẻo thần kinh cấu trúc và chức năng do BCI gây ra, một số trong đó có tương quan với kết quả cải thiện về vận động. Cần nhiều nghiên cứu hơn với cỡ mẫu lớn hơn để cải thiện độ tin cậy của những kết quả này.

Tài liệu tham khảo: Cervera MA, Soekadar SR, Ushiba J, et al. Giao diện não-máy tính để phục hồi chức năng vận động sau đột quỵ: một phân tích tổng hợp. Ann Clin Dịch Neurol. 25 tháng 3 năm 2018;5(5):651-663.