Мета-аналіз: вплив нейрокомп’ютерного інтерфейсу на реабілітацію верхніх кінцівок після інсульту

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 нейрокомп’ютерний інтерфейс. Нейрокомп’ютерний інтерфейс може забезпечити сенсорний зворотний зв’язок щодо активності ЕЕГ у режимі реального часу, дозволяючи пацієнтам з інсультом свідомо керувати своїми сенсомоторними ритмами. У типовому неінвазивному нейрокомп’ютерному інтерфейсі на основі ЕЕГ рухові наміри пацієнта (моторні образи або виконання) розшифровуються з електричної активності мозку в режимі реального часу шляхом виділення відповідних характеристик. Виявлення наміру руху нейрокомп’ютерного інтерфейсу ініціює відповідний сенсорний зворотний зв’язок з пацієнтом. 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 пацієнта на віртуальному аватарі або накладене безпосередньо на фізичного пацієнта) або соматосенсорна доставка через роботизовану, тактильну або нервово-м’язову електростимуляцію для відтворення намічених рухів, що, як було показано, покращує рухову реабілітацію.

Нейрокомп’ютерний інтерфейс 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 використання нейрокомп’ютерного інтерфейсу 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 нейрокомп’ютерного інтерфейсу.

Методи

Літературу було перевірено шляхом перевірки посилань на численні оглядові статті. Було відібрано рандомізовані контрольовані дослідження з використанням нейрокомп’ютерного інтерфейсу для постінсультної рухової реабілітації та надано бали руховим розладам до та після втручання. Сумарний ефект було розраховано 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 нейрокомп’ютерного інтерфейсу поліпшення моторики, в основному кількісно визначене за допомогою спеціалізованої шкали Фугл–Мейера (FMA-UE), перевищувало мінімальну клінічно важливу різницю (MCID=5,25), тоді як це покращення було досягнуто лише в 3 контрольних групах. Загалом, стандартизована середня різниця між реабілітацією з  нейрокомп’ютерним інтерфейсом та FMA-UE порівняно з контрольною умовою становила 0,79 (95% ДІ: 0,37–1,20), у діапазоні від середнього до великого об’єднаного ефекту. Крім того, кілька досліджень показали, що нейрокомп’ютерний інтерфейс індукує функціональну та структурну нейропластичність на субклінічних рівнях.

Висновки

Нейрореабілітація на основі нейрокомп’ютерного інтерфейсу демонструє середній та високий рівень позитивного впливу 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 повідомили про субклінічні рівні функціональної та структурної нейропластичності, спричинені нейрокомп’ютерним інтерфейсом, деякі з яких корелюють з покращенням моторних результатів. Щоб підвищити надійність цих результатів, необхідні додаткові дослідження з більшими розмірами вибірки.

Окрім нейрокомп’ютерного інтерфейсу, що представлений в апараті для реабілітації руки 06Е, пристрій також дає можливість проводити унікальну реабілітацію в режимі відзеркалення рухів здорової руки за допомоги перчатки з фіксуючими датчиками. З іншими функціями апаарату для реабілітації руки 06Е, пропонуємо ознайомитися на сторінці пристрою або переглянути презентацію https://ml.com.ua/wp-content/uploads/2022/10/Prezentatsiya.pdf.