Czapka EEG pomaga sparaliżowanym pacjentom

Dla osoby z zaawansowaną chorobą Lou Gehriga komunikacja może być ogromnym wyzwaniem. Pacjenci z tym postępującym zaburzeniem nerwowo-mięśniowym, znanym również jako stwardnienie zanikowe boczne (ALS) mogą dobrze myśleć, ale stopniowo tracą zdolność poruszania się, mówienia i oddychania. Teraz nieinwazyjne urządzenie wykrywające fale mózgowe pomaga tym pacjentom w interakcji ze światem.

Urządzenie składa się z nasadki połączonej z elektrodami do rejestrowania sygnałów elektrycznych pochodzących z mózgu. Nasadka jest połączona ze wzmacniaczem, który z kolei jest podłączony do komputera przetwarzającego sygnały elektryczne. Konfiguracja umożliwia pacjentowi klikanie w wybory prezentowane na ekranie komputera, po prostu o nich myśląc.

Na ekranie wyświetlana jest macierz ikon reprezentujących na przykład otaczające środowisko, komfort osobisty czy przetwarzanie tekstu. Wiersze macierzy są wyróżnione w losowej kolejności; gdy wiersz zawierający pożądaną pozycję jest podświetlony, mózg użytkownika emituje charakterystyczny wzór fal mózgowych, który komputer może rozpoznać.

Użytkownik może w ten sposób przewijać różne menu, wybierając, powiedzmy, środowisko, następnie temperaturę pokojową, a następnie cieplej. Do tworzenia e-maili pacjenci używają podobnej matrycy liter i cyfr. Naukowcy twierdzą, że urządzenie może być przydatne dla pacjentów z rozległą utratą kontroli nad mięśniami, na przykład z ALS, urazami rdzenia kręgowego, udarami lub porażeniem mózgowym.

System oparty na EEG, który wykorzystuje elektroencefalogramy do rejestrowania aktywności mózgu, odniósł znaczący sukces w testach laboratoryjnych. Ale teraz Jonathan Wolpaw i koledzy z Wadsworth Center, będącego częścią Departamentu Zdrowia Stanu Nowy Jork, mówią, że zamierzają udostępnić tę technologię pacjentom w ich domach. Opracowali uproszczoną wersję urządzenia i rozpoczynają badania domowe na małą skalę z udziałem pacjentów o znacznym stopniu niepełnosprawności, takich jak osoby z zaawansowanym ALS.

Coś takiego może mieć ogromny wpływ na jakość życia osób z ALS i ich rodzin, mówi Jennifer Brand, dyrektor ds. obsługi pacjentów w ALS Association, kalifornijskiej grupie wsparcia pacjentów.

Pacjenci z poważnymi chorobami nerwowo-mięśniowymi lub urazami rdzenia kręgowego mogą czasami komunikować się za pomocą systemów wykrywających małe ruchy mięśni, takie jak drganie brwi lub ruch gałek ocznych. Ale stopniowo niektórzy ludzie tracą zdolność kontrolowania nawet najmniejszego mięśnia. Jak mówi Joseph J. Pancrazio, dyrektor programu w Narodowym Instytucie Zaburzeń Neurologicznych i Udaru Udaru, który nadzoruje badania neuroprotetyczne, w tej chwili możliwości dla pacjentów zamkniętych są bardzo ograniczone. Istnieją interfejsy typu „mrugnięcie okiem”, ale myślę, że przekonamy się, że podejścia BCI [interfejs mózg-komputer] są łatwiejsze i szybsze w użyciu.

Roberta Miller, lekarz opieki domowej z Nowego Jorku, która pracuje z unieruchomionymi pacjentami, kazała kilku swoim pacjentom wypróbować to urządzenie w ramach testów laboratoryjnych. Są podekscytowani i mają nadzieję na tę technologię i mają nadzieję, że jest dla nich gotowa, gdy jej potrzebują.

Jeden pacjent z ALS, naukowiec biomedyczny z Delaware, rozpoczął już testowanie systemu w swoim domu. W e-mailu, który napisał przy użyciu tego urządzenia, powiedział: [Interfejs mózg-komputer] natychmiast poprawił jakość mojego życia. Nie mogłem już używać mojego optycznego urządzenia wejściowego. Korzystał z systemu od czterech do sześciu godzin dziennie, aby wysyłać e-maile i wykonywać inne zadania, a ostatecznie wykorzysta go do pisania manuskryptów naukowych.

Zespół Wolpaw obecnie wybiera więcej pacjentów do przetestowania nowej, uproszczonej wersji urządzenia, które Wadsworth Center stworzyło we współpracy z Cambridge Consultants, firmą zajmującą się rozwojem produktów z Bostonu i Wielkiej Brytanii. Początkowo oprogramowanie miało 10 000 różnych parametrów. Ale jeśli opiekun ma do czynienia z oprogramowaniem o 10 000 parametrach, może się zdenerwować i odejść, mówi Mark Manasas, który zarządza częścią projektu Cambridge Consultants. Chcemy, aby ludzie z minimalną znajomością obsługi komputera byli w stanie uruchomić to za pomocą kilku kliknięć myszą.

Zespół przeprojektował również nasadkę EEG, aby była łatwiejsza w użyciu. Większość czepków EEG używanych w badaniach musi być specjalnie dopasowana do badanego przez technika, aby zapewnić wiarygodne zapisy. Ale nową czapkę można dopasować raz do osoby, a następnie nosić codziennie i nadal zapewniać wiarygodne odczyty.

Naukowcy wykorzystają wyniki obecnego badania, aby dokładnie określić, czego chcą pacjenci i jak korzystają z systemu. Ostatecznie mają nadzieję opracować małą, przenośną wersję technologii, która kosztuje mniej niż 3000 USD i byłaby objęta ubezpieczeniem medycznym.

Urządzenie Wolpawa jest jedną z wielu opracowywanych technologii, które mają pomóc osobom z chorobami neurodegeneracyjnymi lub urazami rdzenia kręgowego korzystać z komputerów, a nawet zrobotyzowanych ramion. Jednak wiele z tych urządzeń jest inwazyjnych i wymaga wszczepionej elektrody do rejestrowania lub przesyłania sygnałów elektrycznych. Chociaż wszczepione urządzenia ostatecznie zapewnią szerszy zakres możliwości, stanowią one większe ryzyko dla pacjentów i będą trudniejsze do opracowania do szerokiego zastosowania. Pole naprawdę eksplodowało w ciągu ostatnich pięciu lat, ale teraz należy skupić się na pokazaniu, że może zrobić coś dobrego, mówi Wolpaw. Odniesiono wiele sukcesów laboratoryjnych, ale jeśli chodzi o zapewnienie ludziom rzeczy, z których mogą korzystać i z których mogą czerpać korzyści, to jeszcze się nie wydarzyło.

ukryć