JNER:一种用于亚急性脊髓损伤患者手部疗程的BCI-FES系统——一项可用性研究

很多年轻人患有创伤性脊柱伤害（SCI），并且生活了几十年。根据他们的神经相对和撞伤的不堪重负相对，他们在日常生活活动（ADL）全面性必须贫乏助产士。对于这些人来说，实现小得多的在手动态对于ADL至关重要，学术研究得出结论，在手动态是四肢瘫痪高血压的要务。虽然小得多相对和最快速的动态恢复发生在撞伤后的第一年，但出于成本的慎重考虑，高血压一般撞伤后几个月内出院。这可能会限制高血压的治愈，因为获得物理病人和治愈的良机不属于专业之区域内。因此，必须非常容易一种非常容易运用于和必要的系统设计来加强SCI高血压的活动中心治愈。

脊髓-人工智能硬件（BCI）关键技术已与动态性电刺激（FES）相结合，运用于之脑癌和脊柱伤害后的治愈，并已被证明在临床生态环境之中必要。对于高血压来说，系统建筑设计的确实和可信度很重要，而助产士则追捧硬件另设的简单性和应用程序图形的友好性。因此，为了检测将BCI系统建筑设计替换成活动中心医疗辅助工具的可行性，必须了解三个群体、病人师、照护者和高血压在学习和运用于系统建筑设计流程之中的需求量和障碍，以便将他们纳入UCD（以应用程序为之区域内的建筑设计）流程。本学术研究的目的是检测运用于基于消费者级脊髓电关键技术的定制BCI-FES系统建筑设计运用于脊柱伤害高血压四肢病人治愈的可行性。本文刊载在《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》。

该学术研究相关四支BCI-FES运用于者：OTs、亚急性SCI高血压及其照护者（通常为家庭成员）。所有参加者都没参加过BCI。总计雇用了8名SCI高血压及其助产士，但其之中一对在一次BCI-FES病人后退出。在8名SCI高血压之中，2原是女性，6原是异性恋，半数为55.4岁 ± 15.6年。伤害相似性为：C2级伤害2则有，C4级伤害4则有，C5级伤害2则有；四个AIS C表示冲动和运动不基本上伤害，运动一般来说低于伤害一般来说3级，四个AIS D不基本上伤害，但运动一般来说极低伤害一般来说3级；雇用时撞伤后平均整整为12.4 ± 6.2周（至多6周，最多26周）。在雇用的助产士之中，5原是女性，3原是异性恋，半数为45.3岁 ± 14.3年。

以应用程序为之区域内的建筑设计流程

学术研究部门雇用了OTs，教他们运用于该系统建筑设计，然后对每个参加者进行都由和评估。OTs在最多五个每隔的职业培训授课之中学习运用于BCI系统建筑设计，并在最多五个每隔的职业培训授课之中教每位助产士系统设计BCI系统建筑设计。成功职业培训后，SCI运用于者和照护者可以选择独立自主完成最多10个额外的化疗（由科学家都由，但无OT）。照护者的主人公是为SCI高血压搭建系统建筑设计。SCI高血压的主人公是实际分派BCI加强的四肢病人。

应用程序在进行治愈体能训练

硬件由BCI和FES设备一组成。在C++之中开发了一个专有的应用程序应用程序， 启用脊髓电设备和FES刺激器之间的BCI掌控和无线电。为了在病人流程之中获取EEG信号，运用于EMOTIVEPOC（美国政府Emotiv新公司），采样频率为128 Hz。对于初始和最终EEG评估，运用于GTech g.USBamp生物放大器（奥地利Guger Technologies），采样率为256 Hz，在请注意位置运用于16个EEG通道：AFz、F3、Fz、F4、FC3、FCz、FC4、C3、Cz、C4、CP3、CPz、CP4、P3、Pz、P4，地面在A1上，参考在A2上。阻抗保持一致在5kΩ请注意。FES刺激器Rehastim（德国HasomedLtd）受限制最多四个通道独立自主运用于。OT另行评估每个应用程序的特定运动缺陷。最常见的是，FES导线放于在前臂上，以有规律方式启动时在手腕和在手掌屈肌和伸肌。

插件图形及流程

确实：BCI的准确率为70–90%。效率：之可支配穿着整整从最初的40.5分钟减少到最后一次体能训练的27分钟（N = 7） ，在最后一次体能训练之中降至14分钟（N = 3)。BCI和FES参数在体能训练间保持一致稳定。满意度：SCI运用于者和照护者一个系统建筑设计的平均满意度为3.68 ± 0.81。实施BCI-FES关键技术的主要加强因素是“看在手移动”、“为所真爱的人想到一些有用的事情”、良好的人工智能专业性（SCI高血压和助产士）、“努力参加病人”（OT），而主要障碍是另设的关键技术复杂性（所有一组）和“缺失临床证据”（OT）。

高血压初始神经评估期间的群体表征相似性

学术研究结束时，OTs报告了运用于该系统建筑设计并将其介绍给SCI运用于者和照护者的信心。有了足够的实践、适当的学习辅助和指导以及持久的远程拥护，病人师可以继续教授必须病人的人及其照护者，甚至可以将知识传授给其他病人师。生活在小城市和偏远地区，附近没治愈之区域内的人可能最必须这种方便的家庭病人。因此，为了使任何基于家庭的病人成为无论如何可行和能源的系统设计，不可在当地一组织职业培训，并提供本地和远程拥护。

尽管一些SCI运用于者看来在手动态有所改善，但由于多种因素，不可相符合这是BCI-FES病人的结果。首先，自然恢复发生在撞伤后，每个SCI运用于者在学术研究流程之中努力参加物理病人和职业赛病人授课。其次，BCI-FES体能训练整整太少，因为至多的病人次数约为10次长化疗或20次短化疗。参加OTs的动机是SCI高血压努力参加病人的必要性。他们看来这有利于高血压的治愈，因为他们常会鼓励高血压努力参加，但许多高血压在接受FES常规病人时仍保持一致被动。

总之，BCI-FES系统建筑设计有可能被SCI或之脑癌高血压当做家庭四肢病人，前提是它非常容易运用于。

Zulauf-Czaja, A., Al-Taleb, M.K.H., Purcell, M. et al.On the way home: a BCI-FES hand therapy self-managed by sub-acute SCI participants and their caregivers: a usability study. J NeuroEngineering Rehabil18, 44 (2021).