소개
뇌졸중 후 운동 재활은 이제 가상 및 증강 현실(VR/AR), 로봇 공학, 침습적 및 비침습적 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)와 같은 다른 기술 분야에 의해 빠르게 성장하고 있습니다. BCI는 EEG 활동에 대한 실시간 감각 피드백을 제공하여 뇌졸중 환자가 감각운동 리듬을 의식적으로 조절할 수 있도록 해줍니다. 일반적인 비침습적 EEG 기반 BCI에서는 관련 특징을 추출하여 실시간으로 뇌의 전기적 활동에서 사용자의 운동 의도(운동 이미지 또는 실행)를 디코딩합니다. BCI를 통한 모션 의도 감지는 사용자에게 해당 감각 피드백을 트리거합니다. 이 피드백은 추상적인 형태(예: 컴퓨터 화면에서 커서가 움직이는 것) 또는 구체적인 피드백(예: 가상 아바타에 참가자의 신체 부위를 시각적으로 표현하거나 참가자에게 물리적으로 직접 겹쳐지는 형태)일 수 있습니다. 로봇, 촉각 또는 신경근 전기 자극(NMES) 시스템을 통한 체성감각 전달을 통해 의도된 움직임을 재현하며, 이는 운동 학습을 향상시키는 것으로 나타났습니다.
뇌-컴퓨터 인터페이스는 뇌졸중 후 재활에 사용되기 시작했습니다. 신경생리적 활동을 조절하거나 스스로 조절하여 신경가소성을 촉진시켜 재활의 효과를 높이는 것을 목표로 합니다. 그러나 실제 임상적 효능에 대해서는 여전히 불확실한 점이 있다. 이 기사는 기존 무작위 대조 시험(RCT)의 메타 분석을 수행하여 뇌졸중 후 상지 재활에 대한 BCI 훈련의 효과를 정량화하는 것을 목표로 합니다. 중재 시작과 종료 시 운동 기능의 변화가 이 RCT에서 보고되었습니다. 연구자들은 이러한 기술을 사용하여 모든 RCT에서 사용 가능한 보고서를 검토했습니다. 그들은 BCI가 없는 표준 치료, 로봇 치료, 전기 자극 및 운동 이미지를 포함하는 실험군과 대조군에 대한 개입 전후 운동 이상증 점수를 제공했습니다.
행동 양식
MEDLINE, CENTRAL, PEDro 등의 데이터베이스를 사용하였고, 문헌은 여러 리뷰 논문의 참고문헌을 확인하여 선별하였다. 뇌졸중 후 운동 재활을 위해 BCI를 사용한 무작위 대조 시험을 선택하고 개입 전후의 운동 장애 점수를 제공했습니다. 요약 효과 크기는 무작위 효과 역분산 방법을 사용하여 계산되었습니다. 처음에는 524개의 논문이 검색되었으며, 중복된 항목을 제거한 후 473개의 논문의 제목과 초록을 선별했습니다. 마지막으로 BCI 임상시험에 해당하는 26개의 논문이 발견되었으며, 그 중 총 235명의 뇌졸중 생존자를 대상으로 한 9개의 연구가 메타분석(운동 수행을 결과 지표로 하는 무작위 대조 시험)의 포함 기준을 충족했습니다.
결과
6개의 BCI 연구에서 주로 상지 Fugl-Meyer 평가(FMA-UE)로 정량화된 운동 개선이 임상적으로 중요한 최소 차이(MCID=5.25)를 초과한 반면, 이러한 개선은 3개의 대조군에서만 달성되었습니다. . 전반적으로 대조 조건과 비교한 BCI 훈련과 FMA-UE 간의 표준화된 평균 차이는 0.79(95% CI: 0.37 ~ 1.20)였으며, 중간에서 대규모 풀링 범위 내였습니다. 효과 크기. 또한, 여러 연구에 따르면 BCI는 무증상 수준에서 기능적, 구조적 신경가소성을 유도하는 것으로 나타났습니다.
결론
뇌-컴퓨터 인터페이스 기반 신경재활은 상지 운동 기능에 중간 내지 큰 효과 크기를 나타내며, 이는 운동 영상, 거울 치료, 로봇 보조 훈련, 제약 유발 운동 치료, 가상 현실 치료 및 기타 재활 치료와 같은 기존 재활 치료보다 우수합니다. tDCS. 운동 결과 외에도 여러 연구에서 BCI에 의해 유발된 기능적 및 구조적 신경 가소성의 무증상 수준이 보고되었으며, 그 중 일부는 향상된 운동 결과와 관련이 있습니다. 이러한 결과의 신뢰성을 높이려면 더 큰 표본 크기를 사용한 더 많은 연구가 필요합니다.
참고 자료: Cervera MA, Soekadar SR, Ushiba J, 외. 뇌졸중 후 운동 재활을 위한 뇌-컴퓨터 인터페이스: 메타 분석. 앤 클린 번역 Neurol. 2018년 3월 25;5(5):651-663.
