En metaanalyse: Effekten af ​​hjerne-computergrænseflade (BCI) på rehabilitering af øvre lemmer efter slagtilfælde

Sep 11, 2023

Introduktion

Motorisk rehabilitering efter slagtilfælde er nu hurtigt voksende, drevet af andre teknologiske områder såsom virtual og augmented reality (VR/AR), robotteknologi og invasiv og ikke-invasiv hjerne-computer interface (BCI). BCI kan give sensorisk feedback i realtid af EEG-aktivitet, hvilket gør det muligt for patienter med slagtilfælde at regulere deres sansemotoriske rytmer bevidst. I typisk ikke-invasiv, EEG-baseret BCI afkodes brugerens motoriske intention (motoriske billeder eller udførelse) fra hjernens elektriske aktivitet i realtid ved at udtrække relevante funktioner. BCI's detektering af bevægelsesintention vil udløse den tilsvarende sensoriske feedback til brugeren. Denne feedback kan være i abstrakt form (såsom en markør, der bevæger sig på en computerskærm) eller i form af konkret feedback (såsom en visuel repræsentation af en deltagers kropsdele på en virtuel avatar, eller overlejret direkte på en deltager fysisk) eller somatosensorisk levering via robot-, taktile eller neuromuskulære elektriske stimuleringssystemer (NMES) for at reproducere tilsigtede bevægelser, hvilket har vist sig at forbedre motorisk indlæring.

Hjerne-computer-grænsefladen er begyndt at blive brugt i genoptræning efter slagtilfælde. Det har til formål at fremme neuroplasticitet ved at justere eller selvregulere neurofysiologiske aktiviteter og derved forbedre effekten af ​​rehabilitering. Der er dog stadig usikkerhed om dets faktiske kliniske effekt. Denne artikel har til formål at kvantificere effektiviteten af ​​BCI-træning i rehabilitering af øvre lemmer efter slagtilfælde ved at udføre en meta-analyse af eksisterende randomiserede kontrollerede forsøg (RCT'er). Ændringer i motorisk funktion i begyndelsen og slutningen af ​​interventionen blev rapporteret i disse RCT'er. Efterforskerne gennemgik tilgængelige rapporter fra alle RCT'er ved hjælp af disse teknikker. De tilvejebragte præ- og post-intervention dyskinesi-score for eksperimentelle grupper og kontrolgrupper, som inkluderede standardterapi, robotterapi, elektrisk stimulation og motoriske billeder uden BCI.

Metoder

MEDLINE, CENTRAL, PEDro og andre databaser blev brugt, og litteraturen blev screenet ved at kontrollere referencerne fra flere oversigtsartikler. Randomiserede kontrollerede forsøg med BCI til motorisk rehabilitering efter slagtilfælde blev udvalgt, og motoriske lidelsesscore før og efter intervention blev givet. Sammenfattende effektstørrelser blev beregnet ved hjælp af tilfældige effekter omvendt variansmetode. I første omgang blev der fundet 524 artikler, og efter fjernelse af dubletter blev titlerne og abstracts på 473 artikler screenet. Endelig blev der fundet 26 artikler svarende til BCI kliniske forsøg, hvoraf 9 studier med i alt 235 slagtilfælde overlevende opfyldte inklusionskriterierne for meta-analyse (randomiserede kontrollerede forsøg med motorisk præstation som resultatindeks).

Resultater

I 6 BCI-studier oversteg motorisk forbedring, hovedsagelig kvantificeret ved Fugl-Meyer-vurdering (FMA-UE), den minimale klinisk vigtige forskel (MCID=5.25), mens denne forbedring kun blev opnået i 3 kontrolgrupper . Samlet set var den standardiserede middelforskel mellem BCI-træning og FMA-UE sammenlignet med kontroltilstanden 0.79 (95 % CI: 0.37 til 1.20), inden for området mellem moderat til stor poolet effektstørrelser. Ydermere har flere undersøgelser vist, at BCI inducerer funktionel og strukturel neuroplasticitet på subkliniske niveauer.

Konklusioner

Hjerne-computer interface-baseret neurorehabilitering viser moderat til stor effektstørrelse på motorisk funktion af øvre lemmer, hvilket er overlegent i forhold til konventionelle rehabiliteringsbehandlinger såsom motorisk billedsprog, spejlterapi, robot-assisteret træning, begrænsningsinduceret bevægelsesterapi, virtual reality-terapi og tDCS. Ud over motoriske resultater har adskillige undersøgelser rapporteret subkliniske niveauer af funktionel og strukturel neuroplasticitet induceret af BCI, hvoraf nogle korrelerer med forbedrede motoriske resultater. Flere undersøgelser med større stikprøvestørrelser er nødvendige for at forbedre pålideligheden af ​​disse resultater.

Reference: Cervera MA, Soekadar SR, Ushiba J, et al. Hjerne-computer-grænseflader til motorisk rehabilitering efter slagtilfælde: en meta-analyse. Ann Clin Transl Neurol. 25. marts 2018;5(5):651-663.