脑机接口技术对缺血性脑卒中患者平衡功能及血清IL-6、TNF-α水平的影响

目的观察脑机接口控制脚踏训练系统对缺血性脑卒中患者平衡功能及血清白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平的影响。方法选择2022年9月—2023年9月住院治疗的40例缺血性脑卒中患者作为观察对象。根据随机数字表法将患者均分为卒中对照组和卒中实验组。同时招募20例性别、年龄相当的健康受试者作为健康对照组,采集相关足底压力数据。卒中对照组患者接受包括上下肢主被动运动训练系统在内的常规康复训练,卒中实验组将卒中对照组中的上下肢主被动运动训练系统替换为脑机接口控制脚踏训练系统进行康复治疗,其他不变。治疗4周前后使用足底压力评估系统分别采集两组卒中患者睁闭眼状态下的双侧足底压力对称指数(SI)及身体压力中心(COP)摆动面积;采用Fugl-Meyer下肢运动功能评分(FMA-LE)、Berg平衡量表(BBS)对两组卒中患者进行评估;同时比较两组治疗前后血清IL-6、TNF-α水平。结果①两组卒中患者治疗后睁闭眼状态下的SI值及COP摆动面积均较入院前改善,且卒中实验组结果优于卒中对照组(P<0.05),但与健康对照组仍存在差距(P<0.05)。②两组卒中患者治疗后BBS、FMA-LE评分均较治疗前升高,且卒中实验组分数大于卒中对照组,差异有统计学意义(均P<0.05)。③两组卒中患者治疗后血清IL-6、TNF-α水平均较前下降,卒中实验组血清IL-6、TNF-α水平下降程度大于卒中对照组,差异有统计学意义(P<0.001,P<0.05)。结论脑机接口控制脚踏训练系统对于缺血性脑卒中偏瘫患者平衡功能的恢复具有促进作用,其机制可能与血清IL-6、TNF-α水平降低有关。

基于脑电图的脑机接口技术在脑卒中患者上肢运动功能康复中的应用

背景:目前的康复方案对脑卒中后遗症的干预已取得不错的疗效,但治疗周期较长且人工成本较高。脑机接口技术通过特殊设备提取大脑神经活动信号,并将此信号转换处理为计算机可以识别的指令,可用于脑卒中后遗症的治疗。目的:分析和总结近些年脑机接口技术在脑卒中患者上肢运动功能康复中的应用,探讨脑机接口技术在脑卒中患者上肢功能康复中的临床应用价值。方法:以“脑卒中、脑电图、脑机接口、上肢、虚拟现实技术、功能性电刺激、外骨骼”为中文检索词,在中国知网进行相关文献检索;以“stroke、brain-computer interface、computer assistance、upper limb、virtual reality technology、functional electrical stimulation、exoskeleton”为英文检索词,在PubMed数据库进行相关文献检索,检索时间范围为2000-2022年。结果与结论:脑机接口对脑卒中患者上肢运动功能恢复具有良好的应用前景,并且被证明可以产生常规治疗无法实现的效果,非常值得进一步研究和推广,但是其机制尚未被完全阐释清楚。同时从脑机接口系统采集患者脑电信号的角度来看,准确地解码上肢运动的所有自由度以提供灵活和自然的控制能力仍然是一个挑战。未来的研究应该集中在阐明脑机接口技术促进脑卒中上肢运动恢复的特定神经机制,并确定脑机接口与外接设备相结合等康复方案,以促进脑卒中患者上肢运动功能恢复。

脑机接口训练对中风病人上肢运动功能及ADL的疗效观察

研究脑机接口康复训练系统对脑卒中病人上肢运动功能及ADL(日常生活活动能力)的疗效。方法 80例脑卒中病人随机分对照组和治疗组。每组40名患者,对照组仅采用常规的康复训练;治疗组在常规康复训练基础上加上脑机接口康复训练治疗。两组患者均按脑病科对脑卒中进行二级预防的常规措施进行处理(例如使用降压、营养神经、抗血小板、调节血脂等药物,糖尿病患者管理血糖水平)等治疗和常规康复锻炼;治疗组加用脑机接口康复训练系统。对照组、治疗组均采取常规的康复训练:包括早期良肢位的摆放、体位变动、关节活动度保持锻炼,Brunnstrom技术、Rood技术、PNF技术等的运用,日常生活再学习锻炼、针灸等常规康复训练和诊治。治疗组是常规治疗基础上加脑机接口训练治疗。分别于治疗前、治疗4周、治疗8周后,采用上肢运动功能评定量表和测试中国香港版评价其上肢运动功能,采用改良 Barthel指数量表(modified barthel index,MBI)评价其日常生活活动(activity of daily living,ADL)能力。每项评估均由三位治疗师分别单独进行,取三个评定结果的平均值,三人对患者训练情况均不知情。结果 肩关节活动度、上肢FuglMeyer评分(U-FMA)、和日常生活的能力Barthel指数评分、上肢运动功能等指标均有改善,治疗8周时与治疗4周时比较各指标改善更为明显(P<0.05)。各指标的提高程度,治疗组各指标数值明显高于对照组(P<0.05),统计学有显著差异。结论 脑机接口康复锻练能明显提高脑卒中病人上肢运动功能、肩关节活动度和ADL(日常生活活动能力)。FTHUE-HK比U-FMA、MSS评定耗时更少、简便易行、易于推广使用。

脑机接口联合末端驱动型下肢机器人对脑卒中患者平衡及步行功能的影响

目的:观察脑机接口(brain computer interfaces,BCI)联合GEO System?下肢机器人(G-EO gait-therapy system,G-EO)对脑卒中患者平衡及步行功能的影响。方法:在无锡市中心康复医院招募40例脑卒中患者,随机分为对照组和试验组,每组20例。对照组患者在常规康复治疗基础上进行下肢主被动踏车训练和G-EO训练,试验组患者在常规康复治疗基础上进行脑机接口下肢踏车训练和G-EO训练。两组患者均在治疗前、治疗4周后采用Fugl-Meyer下肢运动功能量表(FMA-LE)、Berg平衡量表(Berg balance scale,BBS)、Tecnobody平衡评估系统和Gait Watch三维步态分析仪进行评估。结果:治疗前,两组患者FMA-LE、BBS、压力中心运动椭圆面积、压力中心运动轨迹长度、稳定极限、步频、步态周期、步幅、步速、步长对称性比、踝最大背屈角度无显著性差异(P>0.05)。治疗4周后,两组患者组内比较FMA-LE、BBS、压力中心运动椭圆面积、压力中心运动轨迹长度、稳定极限、步频、步态周期、步幅、步速、步长对称性比、踝最大背屈角度均比治疗前显著性改善(P<0.05)。组间比较,试验组FMA-LE、BBS、压力中心运动椭圆面积、压力中心运动轨迹长度、稳定极限、步频、步态周期、步幅、步速比对照组显著性改善(P<0.05)。结论:4周的BCI联合G-EO训练能够有效改善脑卒中患者的下肢运动功能,提高脑卒中患者平衡及步行能力,具有近期效果。

脑机接口技术在脑卒中患者下肢功能康复中的应用前景

背景:近年来,脑机接口技术通过对动作意图的识别实现对外部设备的操控,改变了人类与计算机的交互方式,可用于脑卒中后下肢功能的治疗,为脑卒中患者康复带来了新的希望。目的:分析和总结近些年脑机接口技术在脑卒中患者下肢运动功能康复中的应用,探讨脑机接口技术在脑卒中患者下肢功能康复中的临床应用价值。方法:以“脑卒中,脑机接口,下肢”为中文检索词,在中国知网进行相关文献检索;以“stroke,brain-computer interfaces,lower extremity”为英文检索词,在PubMed数据库进行相关文献检索,检索时间范围为2014年1月至2024年6月。结果与结论:脑机接口对脑卒中患者下肢运动功能恢复具有良好的应用前景,在康复医学应用领域正在不断扩大,但其机制尚未完全阐释清楚;此外,在采集患者脑电信号方面存在一定的局限,导致脑机接口系统精确识别肢体运动的能力较差,并且目前该技术的解码方法对识别步态周期存在局限性,不能精确定位到下肢各关节与肌肉的随意运动,阻碍了脑机接口技术的应用。未来的研究应该集中在阐明脑机接口技术对脑卒中患者下肢运动功能恢复的神经机制,增强大脑运动信号提取技术和设备,为个体患者制定多模态反馈实现更有效的运动康复,以期推动脑机接口技术在下肢运动功能康复领域的进一步发展,改善患者的康复效果,提高生活质量。

脑机接口结合外骨骼机器手对脑梗死患者手功能障碍的闭环康复效果

目的 观察基于闭环干预理论的脑机接口结合外骨骼机器手训练对脑梗死患者手功能恢复的疗效,并分析患者认知功能和内在运动想象能力对脑机接口识别率的影响。方法 选取50例脑梗死患者,随机分配至观察组和对照组,每组各25例。两组患者均接受常规康复项目,观察组在此基础上额外接受脑机接口闭环康复训练。治疗前后比较两组患者的Fugl-Meyer运动功能量表上肢部分(FMA-UE)、手臂动作调查测试(ARAT)、WOLF运动功能评定(WMFT)和腕指屈肌肌张力的改良Ashworth评分(MAS)。干预前使用心理旋转测试和蒙特利尔认知评估量表(MoCA)判断观察组患者基线内在运动想象能力和认知能力,分析影响脑机接口闭环康复疗效的相关因素。结果 两组患者治疗前各评分差异均无统计学意义(P> 0.05),干预后观察组FMA-UE、ARAT及WMFT的评分均较对照组提高,腕指屈肌MAS评分较对照组有所下降,差异有统计学意义(均P <0.05)。此外,脑机接口识别通过率与心理旋转试验正确率、MoCA认知功能评分呈正相关(P <0.05),与心理旋转试验反应时间呈负相关(P <0.05)。结论 基于闭环干预理论的脑机接口结合外骨骼机器手可以促进脑梗死患者上肢和手运动功能的恢复。同时,进行脑机接口干预前应对患者的内在运动想象能力以及认知功能进行筛查,以筛选适合接受训练的患者。

基于运动想象的脑机接口训练系统对脑卒中患者上肢功能的影响

目的分析基于运动想象的脑机接口训练系统对脑卒中患者上肢功能的影响。方法选取脑卒中患者56例,按随机数字表法分为试验组和对照组,脱落3例,最终入组53例,试验组26例,对照组27例。对照组在常规康复基础上增加康复机械手训练,试验组在常规康复基础上增加基于运动想象的脑机接口训练系统,外周设备匹配机械手。在干预前和治疗4周后采用Fugl-Meyer上肢部分量表(FMA-UE)评估上肢运动功能,采用改良Barthel指数(MBI)评估日常生活活动能力(ADL),采用加拿大作业表现量表(COPM)评估作业表现和治疗满意度。结果FMA-UE评分对照组和试验组治疗后均较治疗前有明显改善,差异有统计学意义(P<0.01),且试验组治疗后改善较对照组更为明显,差异有统计学意义(P<0.05)。MBI评分对照组和试验组治疗后均较治疗前有明显改善,差异有统计学意义(P<0.01),且试验组治疗后改善较对照组更为明显,差异有统计学意义(P<0.05)。COPM评分中表现总分差值与满意总分差值试验组均明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.01)。结论MI-BCI训练系统有助于改善脑卒中后上肢运动功能、日常生活活动能力和作业表现能力,并提高治疗满意度。

基于运动表象的脑机接口训练对亚急性期脑卒中患者手功能康复的效果

目的观察并探讨基于运动表象的脑机接口(BCI)训练对亚急性期脑卒中偏瘫患者手功能康复的疗效。方法2020年6月至2021年12月,郑州大学第五附属医院康复医学科亚急性期脑卒中偏瘫患者40例随机数字表法分为对照组(n=20)和试验组(n=20)。两组均予药物治疗和常规综合康复,对照组采用手部康复机器人训练,试验组采用基于运动表象的BCI训练,共4周。治疗前后,采用Fugl-Meyer评定量表上肢部分(FMA-UE)、改良Barthel指数、改良Ashworth量表进行评定,表面肌电图检测患侧指浅屈肌、指伸肌和拇短展肌在最大等长收缩状态下的积分肌电值(iEMG)。结果对照组脱落2例,试验组脱落1例。治疗后,两组各项指标均改善(t>2.322,Z>2.631,P<0.05);除FMAUE腕评分外,其他指标试验组优于对照组(t>2.227,Z>2.078,P<0.05)。结论基于运动表象的BCI训练能有效改善亚急性期脑卒中偏瘫患者的手功能和日常生活活动能力。

运动想象脑机接口技术在脑卒中后运动功能康复中的应用

运动想象脑机接口(MI-BCI)技术通过识别运动想象产生的脑电信号来判断其运动意图,进而实现人脑与外部设备之间的通信与控制。MI-BCI技术在脑卒中后患者的运动功能康复应用中取得肯定疗效,对中、重度肢体运动功能障碍患者的康复也具有很大潜力。本研究总结了国内外MI-BCI技术在脑卒中后运动功能康复中的应用现状(MI-BCI技术的神经调控机制、临床康复应用及存在的问题和可能的解决途径3个方面),以期为MI-BCI技术的临床应用和相关设备研发提供理论支持。MI-BCI技术的神经调控机制主要包括“中枢-外周-中枢”闭环理论[“中枢-外周”自上而下的中枢刺激模式(运动想象)与“外周-中枢”自下而上的感觉运动反馈(外置设备带动肢体运动)模式]、神经反馈和赫布理论;临床康复应用主要集中在脑卒中后上肢/下肢运动功能康复、大脑功能网络变化等方面。但MI-BCI技术在临床康复应用中仍存在表现力不佳、治疗剂量不明确、采集信号质量亟待提高、运动想象模式的类别较少和训练周期长等问题。下一步仍需开展MI-BCI技术联合其他中枢神经干预方式相关研究,增加运动想象模式类别等方式以改善MIBCI技术的康复效果,并开发适用于各个时期脑卒中患者MI-BCI技术训练方案,为中枢神经系统疾病患者的肢体运动康复提供参考。

脑机接口辅助训练对脑卒中患者上肢功能恢复效果的Meta分析

目的系统评价不同脑机接口辅助训练对脑卒中患者上肢功能恢复的疗效。方法检索PubMed、WanFang Data、CNKI和维普期刊VIP全文数据库,搜集关于脑机接口辅助训练对脑卒中患者上肢功能恢复的随机对照试验,检索范围均为建库至2020年1月1日。数据分析软件应用RevMan5.3。结果共纳入9个随机对照试验,包括226例患者。Meta分析结果显示,脑机接口辅助训练效果与其他康复方式相比差异有统计学意义(P<0.05);脑机接口辅助训练效果在亚急性期患者与慢性期中差异有统计学意义(P<0.01);4 w与8 w脑机接口辅助训练效果相比差异有统计学意义(P<0.05);BCI+FES治疗组与单纯的BCI治疗组和BCI+MI治疗组效果相比差异有统计学意义(P<0.01)。结论当前有限证据表明,脑机接口辅助训练可有效提高脑卒中患者上肢功能恢复效果。

视觉运动诱导的脑机接口技术应用于脑卒中患者上肢运动功能和认知功能的效果

目的探讨视觉运动诱导的脑机接口(BCI)技术应用于脑卒中患者上肢运动功能和认知功能的治疗效果。方法2021年7月至2022年3月,陕西省康复医院患有上肢手功能障碍和认知障碍的脑卒中患者50例随机分为对照组(n=25)和试验组(n=25)。两组均接受常规康复,对照组进行传统被动式手功能康复训练,试验组进行视觉运动诱导的BCI康复训练,共2周。治疗前后分别比较两组Fugl-Meyer评定量表上肢部分(FMAUE)、改良Barthel指数(MBI)和蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评分,并对计算试验组的脑参与度。结果治疗前,两组FMA-UE、MBI和MoCA评分比较均无显著性差异(P>0.05)。治疗2周后,两组FMA-UE、MBI和MoCA评分均较治疗前显著提高(t>2.481,P<0.001),且试验组优于对照组(t>2.453,P<0.05);试验组平均脑参与度在治疗后上升21%。结论基于视觉运动诱导的BCI康复训练有利于促进脑卒中患者上肢运动功能的恢复以及认知功能的提升。

醒脑开窍针法联合脑机接口手部康复机器人治疗中风后手功能障碍的临床观察

目的:观察醒脑开窍针法联合脑机接口手部康复机器人治疗中风后手功能障碍的临床疗效。方法:将符合纳入标准的中风后手功能障碍患者90例随机分为对照组(45例)及治疗组(45例)。其中对照组行康复科常规针刺、常规手功能康复训练、常规偏瘫肢体康复治疗、内科常规药物治疗,治疗组在对照组常规治疗基础上,将常规针刺治疗替换为上肢醒脑开窍针法治疗,再加用脑机接口手部康复机器人训练,所有训练每日1次,每周治疗6次,共治疗4周。在治疗前、治疗第14天及治疗第28天,对每例患者进行Wolf运动功能评价量表(Wolf motor function test,WMFT)和上肢动作研究量表(Action research arm test,ARAT)评定。结果:与治疗前相比,对照组及治疗组WMFT及ARAT评分均升高(P<0.05),与对照组相比,治疗组两项评分提高更为明显(P<0.01),且随着治疗时间增长,各项评分提高更为显著(P<0.05)。结论:醒脑开窍针法联合脑机接口手部康复机器人训练可有效改善中风后手功能障碍。

AutoCAD应用系统中的功能和数据接口设计

从软件设计的角度对AutoCAD应用系统中功能没计,数据接口设计和相互关系进行了讨论,并结合实例总结了应该注意的问题及解决的办法。

一种带DMA功能的I/O可配置I^(2)C总线接口的设计

为了利用DMA可以快速移动数据,不需要CPU任何操作来减轻MCU的工作量,并使得接口模块的每个引脚可以根据需求编程为I^(2)C引脚或通用输入输出引脚,介绍了一种带DMA功能的I/O可配置I2C总线接口设计。对I^(2)C总线的基本原理、I^(2)C模块总体结构、DMA功能和I/O可配置功能的设计实现进行了介绍。对该接口设计进行了功能仿真,分析表明实现了I^(2)C接口DMA功能和I/O可配置功能两种模式下的数据传输,完全满足设计要求。

CAXA电子图板功能与AutoCAD接口应用

CAXA电子图板是我国自行开发、具有自主版权的国产软件,深入了解CAXA电子图板的功能对学习、推广国产软件具有非常重要的现实意义。文章简要介绍了CAXA电子图板的功能以及AutoCAD接口方面的一些应用,使我们对这两种软件的综合运用有了了解。

基于运动想象脑机接口的脑卒中患者康复外骨骼设计与研究

本文基于神经可塑性理论,旨在设计并实现一款结合MI-BCI的脑卒中上肢外骨骼的康复设备,以提升患者和医护双方的使用体验,提升康复效率。本文从现有卒中康复产品使用感受入手,运用系统研究和主观评价等方法,对脑卒中上肢康复产品以及康复装备相关理论展开研究。运用市场分析、用户调研、技术分析等产品设计方法开展对上肢康复脑机设备的设计现状分析,重点聚焦患者和医护在康复全流程的体验分析,对基于MI-BCI的脑卒中上肢康复设备进行分析与设计。并通过客观生理数据和主观评价证明其效果,最终产出新的设计。整体而言,这项研究为基于MIBCI的康复外骨骼设备的设计提供了有价值的参考,有助于未来设备的改进和实验发展。

全能王者的音乐盛宴 T+A(佳音)R 2500 R多功能一体机

2024年已过半,前段时间笔者整理了一下上半年度所测评的器材,发现测评过的当中,多功能一体机的占比较往年有所增加。随着越来越多的欧美品牌推出这类型的产品,也越来越多的音乐爱好者发现了多功能一体机的好处,只需要一台机器再加上一对音箱就能畅听网络流媒体音乐、CD、网络电台、FM广播等,而丰富的输入输出接口可以方便连接各种音源设备,又或者是电视、游戏机等,极佳的效果体验和方便易用度着实让不少年轻一代的音乐爱好者为之着迷。这次为大家推荐的T+A(佳音)R 2500R多功能一体机便是这样的一款产品。

基于运动想象脑机接口的手功能康复系统设计

针对脑卒中患者的手功能康复,本文介绍一种基于运动想象脑机接口的康复系统。该系统包含3个子系统。离线训练子系统依次呈现黑屏、左/右手动作视频、左/右箭头,分别提示患者休息、准备并指导运动想象、进行运动想象任务,最终将采集的脑电信号(EEG)建立识别模型;在线更新训练子系统依次呈现黑屏、箭头提示,依据建立的模型分析患者EEG信号,控制手部动作视频呈现,同时反馈给患者产生更易识别的EEG信号,建立更有效的识别模型;虚拟现实在线训练子系统在3Dmax中制作训练场景模型、3D人物模型及其手部动画,导入Unity3D中设计控制方式,患者通过手部运动想象,依据有效模型分析其EEG信号,实时控制3D人物手部运动。该系统具有多层次、沉浸感强等特点,为手功能康复提供新方法,同时为家庭化训练奠定基础。

脑机接口综合康复训练对亚急性期脑卒中疗效的静息态功能磁共振研究

目的探索亚急性期脑卒中患者接受基于运动想象的脑机接口(BCI)综合康复训练后,上肢运动功能和神经可塑性变化。方法2018年1月至2019年6月,中重度上肢功能障碍的亚急性期脑卒中患者14例,接受综合康复训练4周,内容包括基于运动想象的BCI训练、常规运动疗法和作业疗法。训练前后,采用Fugl-Meyer评定量表上肢部分(FMA-UE)、手臂动作调查测试(ARAT)和Wolf运动功能测试(WMFT)进行评定;以感觉运动区及额叶内侧为种子点,行静息态功能磁共振扫描,比较种子点功能连接。结果训练后,患者FMA-UE、ARAT和WMFT评分均明显升高(|t|>5.298,Z=-3.297,P<0.01);颞、额、枕、顶叶多个脑区间功能连接增强。其中左侧顶叶前梨状皮质区(BA5L)与右侧额叶下脚后区(BA48R)之间的连接、左侧中央前回背侧(BA4L)和右侧前颞横回(BA41R)之间的连接与上肢运动功能评分正相关(r>0.416,P<0.05)。结论基于运动想象的BCI综合康复训练能改善亚急性期脑卒中患者上肢运动功能,促进脑功能网络活动。

AutoCAD的DXF文件格式及其转换接口研究

详细研究了 Auto CAD的 DXF文件数据格式 ,分析 DXF文件的组成 ,设计了将 DXF格式转换为用户计算程序所需的数据格式和用户数据转换为 DXF文件格式接口程序的功能及其框图。