Meta-Analysis: 効果 of ブレイン・コンピュータ・インターフェース(BCI) の上に Upper Limb リハビリテーション after 脳卒中 - 脳卒中 センター

Introduction

Motor リハビリテーション after 脳卒中 である now fast-growing, driven by other technological fields such as virtual そして 拡張 reality (VR/AR), robotics, そして invasive そして non-invasive ブレイン・コンピュータ・インターフェース (BCI). BCI ができる 提供する real-time sensory フィードバック of EEG activity, enabling 脳卒中 patients に regulate their sensorimotor rhythms consciously. の中に typical noninvasive, EEG-based BCI, ユーザー's motor intention (motor imagery または execution) である decoded から brain's electrical activity の中に real-time by extracting relevant features. detection of motion intention by BCI だろう trigger corresponding sensory フィードバック に ユーザー. This フィードバック ができる である の中に abstract form (such as cursor moving の上に computer screen) または の中に form of concrete フィードバック (such as visual representation of participant's body parts の上に virtual avatar, または superimposed directly の上に participant physically) または somatosensory delivery via ロボティック, tactile, または 神経筋 電気刺激 (NMES) systems に reproduce intended movements, which を持つ されている shown に 強化する motor learning.

ブレイン・コンピュータ・インターフェース を持つ begun に である used の中に リハビリテーション after 脳卒中. It aims に 促進する neuroplasticity by adjusting または self-regulating neurophysiological activities, thereby improving 効果 of リハビリテーション. However, there である still uncertainties について its actual 臨床 有効性. This article aims に quantify 効果 of BCI トレーニング の中に upper limb リハビリテーション after 脳卒中 by conducting meta-analysis of existing randomized controlled trials (RCTs). Changes の中に 運動機能 で beginning そして end of intervention だった reported の中に these RCTs. investigators reviewed available reports から all RCTs 使用して these techniques. They provided pre- そして post-intervention dyskinesia scores のための experimental そして control groups, which included 標準 療法, ロボティック 療法, 電気刺激, そして motor imagery without BCI.

Methods

MEDLINE, CENTRAL, PEDro, そして other databases だった used, そして literature だった screened by checking references of multiple レビュー articles. Randomized controlled trials 使用して BCI のための post-脳卒中 motor リハビリテーション だった selected, そして motor disorder scores before そして after intervention だった provided. Summary 効果 sizes だった calculated 使用して random-effects inverse variance 方法. Initially, 524 articles だった found, そして after removing duplicates, titles そして abstracts of 473 articles だった screened. Finally, 26 articles corresponding に BCI 臨床 trials だった found, of which 9 studies involving total of 235 脳卒中 survivors met inclusion criteria のための meta-analysis (randomized controlled trials と共に motor パフォーマンス as 転帰 index).

Results

の中に 6 BCI studies, motor 改善, mainly quantified by upper extremity Fugl-Meyer assessment (FMA-UE), exceeded minimal clinically 重要 difference (MCID=5.25), while this 改善 だった achieved の中に only 3 control groups. Overall, standardized mean difference between BCI トレーニング そして FMA-UE compared と共に control condition だった 0.79 (95% CI: 0.37 に 1.20), within range of moderate に large pooled 効果 sizes. Furthermore, several studies を持つ shown that BCI induces functional そして structural neuroplasticity で subclinical levels.

Conclusions

ブレイン・コンピュータ・インターフェース-based neurorehabilitation shows moderate に large 効果 size の上に upper limb 運動機能, which である superior に conventional リハビリテーション treatments such as motor imagery, ミラーセラピー, ロボット-assisted トレーニング, 制約-induced 運動 療法, virtual reality 療法, そして tDCS. の中に addition に motor outcomes, several studies を持つ reported subclinical levels of functional そして structural neuroplasticity induced by BCI, some of which correlate と共に improved motor outcomes. More studies と共に larger sample sizes である needed に 改善する 信頼性 of these results.

Reference: Cervera MA, Soekadar SR, Ushiba J, et al. Brain-computer interfaces のための post-脳卒中 motor リハビリテーション: meta-analysis. Ann Clin Transl Neurol. 2018 Mar 25;5(5):651-663.