Мета-анализ: Ефектът на интерфейса мозък-компютър (BCI) върху рехабилитацията на горните крайници след инсулт

Sep 11, 2023

Въведение

Моторната рехабилитация след инсулт сега се развива бързо, движена от други технологични области като виртуална и разширена реалност (VR/AR), роботика и инвазивен и неинвазивен интерфейс мозък-компютър (BCI). BCI може да осигури сензорна обратна връзка в реално време за ЕЕГ активността, позволявайки на пациентите с инсулт съзнателно да регулират своите сензомоторни ритми. При типичен неинвазивен, базиран на ЕЕГ BCI, двигателното намерение на потребителя (моторни образи или изпълнение) се декодира от електрическата активност на мозъка в реално време чрез извличане на съответните характеристики. Откриването на намерение за движение от BCI ще задейства съответната сензорна обратна връзка към потребителя. Тази обратна връзка може да бъде в абстрактна форма (като курсор, който се движи на компютърен екран) или под формата на конкретна обратна връзка (като визуално представяне на частите на тялото на участник върху виртуален аватар или наложено директно върху физически участник) или соматосензорно доставяне чрез системи за роботизирана, тактилна или нервно-мускулна електрическа стимулация (NMES) за възпроизвеждане на предвидени движения, за което е доказано, че подобрява двигателното обучение.

Интерфейсът мозък-компютър започна да се използва при рехабилитация след инсулт. Тя има за цел да насърчи невропластичността чрез коригиране или саморегулиране на неврофизиологичните дейности, като по този начин подобрява ефекта от рехабилитацията. Все още обаче има несигурност относно действителната му клинична ефикасност. Тази статия има за цел да определи количествено ефективността на обучението по BCI при рехабилитация на горен крайник след инсулт чрез провеждане на мета-анализ на съществуващи рандомизирани контролирани проучвания (RCT). Промени в двигателната функция в началото и в края на интервенцията са докладвани в тези RCT. Изследователите прегледаха наличните доклади от всички RCTs, използвайки тези техники. Те предоставят резултати за дискинезия преди и след интервенцията за експерименталните и контролните групи, които включват стандартна терапия, роботизирана терапия, електрическа стимулация и двигателни изображения без BCI.

Методи

Използвани са MEDLINE, CENTRAL, PEDro и други бази данни, а литературата е прегледана чрез проверка на препратките към множество статии за преглед. Бяха избрани рандомизирани контролирани проучвания, използващи BCI за двигателна рехабилитация след инсулт, и бяха предоставени резултати за двигателни нарушения преди и след интервенцията. Обобщените размери на ефекта бяха изчислени с помощта на метода на обратната вариация на случайни ефекти. Първоначално бяха открити 524 статии, а след отстраняване на дубликати бяха прегледани заглавията и резюметата на 473 статии. И накрая, бяха открити 26 статии, съответстващи на клинични изпитвания на BCI, от които 9 проучвания, включващи общо 235 преживели инсулт, отговарят на критериите за включване за мета-анализ (рандомизирани контролирани проучвания с двигателна ефективност като индекс на резултата).

Резултати

В 6 BCI проучвания двигателното подобрение, определено количествено чрез оценка на Fugl-Meyer на горния крайник (FMA-UE), надхвърля минималната клинично значима разлика (MCID=5.25), докато това подобрение е постигнато само в 3 контролни групи . Като цяло, стандартизираната средна разлика между BCI обучение и FMA-UE в сравнение с контролното състояние беше 0.79 (95% CI: 0.37 до 1.20), в диапазона от умерени до големи обединени размери на ефекта. Освен това, няколко проучвания показват, че BCI индуцира функционална и структурна невропластичност на субклинични нива.

Изводи

Неврорехабилитацията, базирана на интерфейс мозък-компютър, показва умерен до голям ефект върху двигателната функция на горния крайник, което превъзхожда конвенционалните рехабилитационни лечения като двигателни образи, огледална терапия, обучение с помощта на роботи, терапия с предизвикано движение, терапия с виртуална реалност и tDCS. В допълнение към двигателните резултати, няколко проучвания съобщават за субклинични нива на функционална и структурна невропластичност, предизвикана от BCI, някои от които корелират с подобрени двигателни резултати. Необходими са повече проучвания с по-големи размери на извадката, за да се подобри надеждността на тези резултати.

Справка: Cervera MA, Soekadar SR, Ushiba J, et al. Интерфейси мозък-компютър за двигателна рехабилитация след инсулт: мета-анализ. Ann Clin Transl Neurol. 25 март 2018 г.;5(5):651-663.