Metaanalýza: Vliv rozhraní mozek-počítač (BCI) na rehabilitaci horní končetiny po mrtvici

Sep 11, 2023

Úvod

Motorická rehabilitace po cévní mozkové příhodě je nyní rychle rostoucí, poháněná jinými technologickými obory, jako je virtuální a rozšířená realita (VR/AR), robotika a invazivní a neinvazivní rozhraní mozek-počítač (BCI). BCI může poskytovat senzorickou zpětnou vazbu EEG aktivity v reálném čase, což pacientům s cévní mozkovou příhodou umožňuje vědomě regulovat své senzomotorické rytmy. V typickém neinvazivním BCI založeném na EEG je motorický záměr uživatele (motorické zobrazení nebo provedení) dekódován z elektrické aktivity mozku v reálném čase extrakcí relevantních funkcí. Detekce záměru pohybu pomocí BCI spustí odpovídající senzorickou zpětnou vazbu pro uživatele. Tato zpětná vazba může být v abstraktní formě (jako je pohyb kurzoru na obrazovce počítače) nebo ve formě konkrétní zpětné vazby (jako je vizuální znázornění částí těla účastníka na virtuálním avataru nebo překrytí přímo na účastníka fyzicky) nebo somatosenzorické dodávání prostřednictvím systémů robotické, hmatové nebo neuromuskulární elektrické stimulace (NMES) k reprodukci zamýšlených pohybů, u kterých bylo prokázáno, že zlepšuje motorické učení.

Rozhraní mozek-počítač se začalo používat při rehabilitaci po cévní mozkové příhodě. Klade si za cíl podpořit neuroplasticitu úpravou nebo samoregulací neurofyziologických aktivit, a tím zlepšit efekt rehabilitace. Stále však existují nejistoty ohledně jeho skutečné klinické účinnosti. Tento článek si klade za cíl kvantifikovat účinnost tréninku BCI při rehabilitaci horní končetiny po cévní mozkové příhodě provedením metaanalýzy existujících randomizovaných kontrolovaných studií (RCT). V těchto RCT byly hlášeny změny motorických funkcí na začátku a na konci intervence. Vyšetřovatelé přezkoumali dostupné zprávy ze všech RCT pomocí těchto technik. Poskytli skóre dyskineze před a po intervenci pro experimentální a kontrolní skupiny, které zahrnovaly standardní terapii, robotickou terapii, elektrickou stimulaci a motorické snímky bez BCI.

Metody

Byly použity databáze MEDLINE, CENTRAL, PEDro a další a literatura byla prověřena kontrolou odkazů na více přehledových článků. Byly vybrány randomizované kontrolované studie využívající BCI pro motorickou rehabilitaci po mozkové příhodě a byla poskytnuta skóre motorických poruch před a po intervenci. Velikosti souhrnných efektů byly vypočteny pomocí metody inverzního rozptylu náhodných efektů. Původně bylo nalezeno 524 článků a po odstranění duplikátů byly promítnuty názvy a abstrakty 473 článků. Nakonec bylo nalezeno 26 článků odpovídajících klinickým studiím BCI, z nichž 9 studií zahrnujících celkem 235 pacientů po cévní mozkové příhodě splnilo kritéria pro zařazení do metaanalýzy (randomizované kontrolované studie s motorickou výkonností jako výsledným indexem).

Výsledek

V 6 studiích BCI překročilo motorické zlepšení, kvantifikované především Fugl-Meyerovým hodnocením horní končetiny (FMA-UE), minimální klinicky významný rozdíl (MCID=5.25), zatímco tohoto zlepšení bylo dosaženo pouze ve 3 kontrolních skupinách . Celkově byl standardizovaný průměrný rozdíl mezi tréninkem BCI a FMA-UE ve srovnání s kontrolním stavem 0,79 (95% CI: 0,37 až 1,20), v rozsahu středního až velkého souhrnu velikosti efektů. Kromě toho několik studií ukázalo, že BCI indukuje funkční a strukturální neuroplasticitu na subklinických úrovních.

Závěry

Neurorehabilitace založená na rozhraní mozku a počítače vykazuje střední až velký účinek na motorické funkce horní končetiny, což je lepší než konvenční rehabilitační léčba, jako je motorické zobrazování, zrcadlová terapie, robotický trénink, pohybová terapie vyvolaná omezeními, terapie virtuální realitou a tDCS. Kromě motorických výsledků několik studií uvádí subklinické úrovně funkční a strukturální neuroplasticity indukované BCI, z nichž některé korelují se zlepšenými motorickými výsledky. Ke zlepšení spolehlivosti těchto výsledků je zapotřebí více studií s větší velikostí vzorků.

Odkaz: Cervera MA, Soekadar SR, Ushiba J, et al. Rozhraní mozek-počítač pro motorickou rehabilitaci po mrtvici: metaanalýza. Ann Clin Transl Neurol. 25. března 2018; 5(5):651-663.