這不是堡壘之夜 但它幫助中風(fēng)幸存者再次行動(dòng)

由于中國西北醫(yī)學(xué)家發(fā)明了一種由電子游戲引導(dǎo)的新型訓(xùn)練設(shè)備，嚴(yán)重受損的中風(fēng)幸存者在幾十年的靜止后恢復(fù)了手臂功能。

當(dāng)與定制的視頻游戲集成時(shí)，這種設(shè)備被稱為肌電計(jì)算機(jī)接口(myoelectric computer interface，MyoCI)，它有助于重新訓(xùn)練中風(fēng)幸存者的手臂肌肉，使其更正常地運(yùn)動(dòng)。在使用訓(xùn)練界面時(shí)，32名研究參與者中的大多數(shù)都經(jīng)歷了手臂靈活性的增加和手臂剛度的降低。大多數(shù)參與者在完成培訓(xùn)一個(gè)月后仍保留手臂功能。這項(xiàng)研究將于3月19日發(fā)表在《神經(jīng)修復(fù)和神經(jīng)修復(fù)雜志》上。許多中風(fēng)幸存者不能用直肘向前伸展手臂，因?yàn)榧∪庖援惓５姆绞较嗷プ饔?，這被稱為“異常共激活”或“異常耦合”。

西北設(shè)備通過使用肌肉電活動(dòng)(稱為肌電圖或肌電圖)來識(shí)別哪些肌肉異常耦合，并通過正常運(yùn)動(dòng)來訓(xùn)練肌肉，以控制定制視頻游戲中的光標(biāo)。肌肉分離越多，得分越高。(有關(guān)設(shè)備工作原理的更多信息)

資深作者、西北大學(xué)費(fèi)恩伯格醫(yī)學(xué)院分校神經(jīng)病學(xué)和生理學(xué)副教授、西北醫(yī)學(xué)神經(jīng)學(xué)家Marc Sl utzky博士說，“我們把這個(gè)治療游戲變成了80年代風(fēng)格的電子游戲。”按照今天的標(biāo)準(zhǔn)，這是相當(dāng)基礎(chǔ)的圖形，但足夠有趣。"

Slutzky和他的合著者與一家公司合作開發(fā)了早期版本的可穿戴設(shè)備，以研究它們在家庭中對患者的使用。該設(shè)備與筆記本電腦或平板電腦進(jìn)行無線通信，目標(biāo)是使其完全無線和可穿戴。

Slutzky的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了最初的設(shè)備，他說：“這種情況的好處是，即使益處持續(xù)數(shù)月或數(shù)年，使用可穿戴設(shè)備的患者也可以每隔幾周、幾個(gè)月或任何需要的時(shí)間進(jìn)行‘調(diào)整’會(huì)話。“從長遠(yuǎn)來看，我設(shè)想有一種靈活的、完全無線的電極，職業(yè)治療師可以在辦公室快速應(yīng)用，患者可以回家接受培訓(xùn)。”

Slutzky還在醫(yī)院的中風(fēng)患者中研究了這種方法，從中風(fēng)后一周開始。

一種新型的中風(fēng)治療方法

異常的肌肉耦合使很多腦卒中患者彎腰，難以受益于典型的以任務(wù)為基礎(chǔ)的腦卒中康復(fù)治療，如洗澡、穿衣、進(jìn)食訓(xùn)練等。

美國只有30%左右的中風(fēng)患者在最初的住院康復(fù)治療后接受治療，這通常是因?yàn)樗麄兊膿p傷太嚴(yán)重，無法從標(biāo)準(zhǔn)治療中獲益，費(fèi)用太高，或者離治療師太遠(yuǎn)。這項(xiàng)小規(guī)模的初步研究為嚴(yán)重受損的中風(fēng)幸存者提供了一種廉價(jià)且可穿戴的家庭治療方案。

Slutzky說：“我們?nèi)蕴幱谠缙陔A段，但我希望這可能是一種有效的新中風(fēng)療法?！拔覀兊哪繕?biāo)是讓患者即使沒有保險(xiǎn)，也能低價(jià)購買訓(xùn)練設(shè)備，并在家中無線使用?！?

希望嚴(yán)重受損的中風(fēng)幸存者

研究中的患者嚴(yán)重受損——他們只能輕微移動(dòng)手臂和伸展肘部——并且在開始研究前中風(fēng)至少6個(gè)月。一般患者中風(fēng)六年以上，有的患者中風(fēng)十年。

Slutzky說，在Slutzky的干預(yù)后，研究參與者的肘部角度平均可以比干預(yù)前擴(kuò)大11度，這是一個(gè)令人驚訝的驚喜。

Slutzky說：“傳統(tǒng)上，在遠(yuǎn)離中風(fēng)的患者中，我們通常不期望看到任何改善，但我們看到這些患者有中度但顯著的改善。

這種類型的治療只需要少量的肌肉激活，這對嚴(yán)重受損的中風(fēng)患者是有益的，他們通常不能移動(dòng)到足以開始標(biāo)準(zhǔn)的物理治療。如果他們正確地激活他們的肌肉，它也會(huì)給病人提供反饋。

“我們學(xué)會(huì)了如何通過反復(fù)試驗(yàn)，”斯盧茨基說?！叭绻銓﹀e(cuò)誤沒有任何反饋，就很難學(xué)會(huì)提高自己的運(yùn)動(dòng)量。這項(xiàng)任務(wù)為患者提供了關(guān)于肌肉活動(dòng)的清晰反饋?！?

設(shè)備是如何工作的

為了確定哪些肌肉異常耦合，研究參與者試圖觸摸幾個(gè)不同的目標(biāo)，而科學(xué)家們使用附著在皮膚上的電極來記錄他們八塊手臂肌肉的電活動(dòng)。例如，在中風(fēng)參與者中，肱二頭肌和手臂的前三角肌通常一起被激活，但它們不應(yīng)該被激活。

然后，為了將肌肉重新訓(xùn)練成正常運(yùn)動(dòng)(即沒有異常共激活)，參與者使用他們的電肌肉活動(dòng)來控制定制視頻游戲中的光標(biāo)。兩塊異常耦合的肌肉在水平或垂直方向移動(dòng)光標(biāo)，這與其肌電圖振幅成正比。例如，如果二頭肌孤立收縮，光標(biāo)將向上移動(dòng)。如果前肌孤立收縮，光標(biāo)會(huì)向一側(cè)移動(dòng)。但是如果肌肉收縮在一起，光標(biāo)就會(huì)對角移動(dòng)。

目標(biāo)是垂直或水平移動(dòng)光標(biāo)——而不是對角移動(dòng)——以在游戲中獲得目標(biāo)。為了獲得高分，參與者必須學(xué)會(huì)分離異常耦合的肌肉。

與自由活動(dòng)的手臂相比，當(dāng)肌肉等長收縮(不運(yùn)動(dòng))時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生更多的電動(dòng)肌肉活動(dòng)，但這種訓(xùn)練的最終目的是讓它們被家庭使用。這項(xiàng)研究的目標(biāo)之一是看看參與者是否可以在不限制手臂的情況下受益，同時(shí)限制手臂。

參與者被分成三組：60分鐘的訓(xùn)練，他們的手臂被限制；90分鐘的訓(xùn)練，手臂被克制；以及90分鐘的無手臂束縛訓(xùn)練?？偟膩碚f

該研究部分由國立衛(wèi)生研究院資助R21NS084069，R01NS099210和UL1TR001422(作為西北大學(xué)Dixon轉(zhuǎn)化研究資助的一部分)資助。其他西北作家包括Emily Mugler，Goran Tomic，Aparna Singh，Saad Hameed博士，Eric Lindberg，Jon Gaide，Tyler Jacobson和Jungwha Lee。