Metaanalýza: Vplyv rozhrania mozog-počítač (BCI) na rehabilitáciu hornej končatiny po mŕtvici

Sep 11, 2023

Úvod

Motorická rehabilitácia po mozgovej príhode je teraz rýchlo rastúca, poháňaná inými technologickými oblasťami, ako je virtuálna a rozšírená realita (VR/AR), robotika a invazívne a neinvazívne rozhranie mozog-počítač (BCI). BCI môže poskytnúť senzorickú spätnú väzbu aktivity EEG v reálnom čase, čo umožňuje pacientom s mozgovou príhodou vedome regulovať svoje senzomotorické rytmy. V typickom neinvazívnom BCI založenom na EEG sa motorický zámer používateľa (zobrazenie alebo vykonanie motora) dekóduje z elektrickej aktivity mozgu v reálnom čase extrahovaním relevantných funkcií. Detekcia zámeru pohybu pomocou BCI spustí zodpovedajúcu senzorickú spätnú väzbu pre používateľa. Táto spätná väzba môže byť v abstraktnej forme (napríklad pohyb kurzora na obrazovke počítača) alebo vo forme konkrétnej spätnej väzby (napríklad vizuálna reprezentácia častí tela účastníka na virtuálnom avatarovi alebo prekrytie priamo na účastníkovi fyzicky) alebo somatosenzorické dodávanie prostredníctvom systémov robotickej, hmatovej alebo neuromuskulárnej elektrickej stimulácie (NMES) na reprodukciu zamýšľaných pohybov, čo preukázateľne zlepšuje motorické učenie.

Rozhranie mozog-počítač sa začalo používať pri rehabilitácii po mozgovej príhode. Jeho cieľom je podporiť neuroplasticitu úpravou alebo samoreguláciou neurofyziologických aktivít, čím sa zlepší efekt rehabilitácie. Stále však existujú pochybnosti o jeho skutočnej klinickej účinnosti. Cieľom tohto článku je kvantifikovať účinnosť tréningu BCI pri rehabilitácii horných končatín po cievnej mozgovej príhode vykonaním metaanalýzy existujúcich randomizovaných kontrolovaných štúdií (RCT). V týchto RCT boli hlásené zmeny v motorickej funkcii na začiatku a na konci intervencie. Vyšetrovatelia pomocou týchto techník preskúmali dostupné správy zo všetkých RCT. Poskytli skóre dyskinézy pred a po intervencii pre experimentálne a kontrolné skupiny, ktoré zahŕňali štandardnú terapiu, robotickú terapiu, elektrickú stimuláciu a motorické snímky bez BCI.

Metódy

Použili sa databázy MEDLINE, CENTRAL, PEDro a ďalšie a literatúra sa preverila skontrolovaním odkazov viacerých prehľadových článkov. Vybrali sa randomizované kontrolované štúdie využívajúce BCI na motorickú rehabilitáciu po mozgovej príhode a poskytli sa skóre motorických porúch pred a po intervencii. Veľkosti súhrnných účinkov boli vypočítané pomocou metódy inverznej variancie náhodných účinkov. Pôvodne sa našlo 524 článkov a po odstránení duplikátov sa preverili názvy a abstrakty 473 článkov. Nakoniec sa našlo 26 článkov zodpovedajúcich klinickým štúdiám BCI, z ktorých 9 štúdií zahŕňajúcich celkovo 235 pacientov, ktorí prežili cievnu mozgovú príhodu, splnilo kritériá na zaradenie do metaanalýzy (randomizované kontrolované štúdie s motorickým výkonom ako indexom výsledku).

Výsledky

V 6 štúdiách BCI motorické zlepšenie, kvantifikované najmä Fugl-Meyerovým hodnotením hornej končatiny (FMA-UE), prekročilo minimálny klinicky významný rozdiel (MCID=5.25), pričom toto zlepšenie sa dosiahlo iba v 3 kontrolných skupinách . Celkovo bol štandardizovaný priemerný rozdiel medzi tréningom BCI a FMA-UE v porovnaní s kontrolným stavom 0,79 (95 % CI: 0,37 až 1,20), v rozsahu strednej až veľkej súhrnnej hodnoty veľkosti efektov. Okrem toho niekoľko štúdií ukázalo, že BCI indukuje funkčnú a štrukturálnu neuroplasticitu na subklinickej úrovni.

Závery

Neurorehabilitácia založená na rozhraní mozgu a počítača vykazuje mierny až veľký účinok na motorickú funkciu horných končatín, čo je lepšie ako konvenčné rehabilitačné liečby, ako sú motorické snímky, zrkadlová terapia, robotický tréning, pohybová terapia vyvolaná obmedzeniami, terapia virtuálnou realitou a tDCS. Okrem motorických výsledkov niekoľko štúdií uvádza subklinické úrovne funkčnej a štrukturálnej neuroplasticity indukovanej BCI, z ktorých niektoré korelujú so zlepšenými motorickými výsledkami. Na zlepšenie spoľahlivosti týchto výsledkov je potrebných viac štúdií s väčšími veľkosťami vzoriek.

Odkaz: Cervera MA, Soekadar SR, Ushiba J, et al. Rozhrania mozog-počítač pre motorickú rehabilitáciu po mozgovej príhode: metaanalýza. Ann Clin Transl Neurol. 25. marca 2018; 5(5):651-663.