EEG Cap hjælper lammede patienter

For en person med fremskreden Lou Gehrigs sygdom kan kommunikation være en enorm udfordring. Patienter med denne progressive neuromuskulære lidelse, også kendt som Amyotrofisk lateral sklerose (ALS), kan tænke fint, men de mister gradvist deres evne til at bevæge sig, tale og trække vejret. Nu hjælper en ikke-invasiv enhed, der registrerer hjernebølger, disse patienter med at interagere med verden.

Enheden består af en hætte forbundet med elektroder til at optage de elektriske signaler, der kommer fra hjernen. Hætten er forbundet med en forstærker, som igen er forbundet med en computer, der behandler de elektriske signaler. Opsætningen giver en patient mulighed for at klikke på valg, der præsenteres på en computerskærm, blot ved at tænke over dem.

Skærmen viser en matrix af ikoner, der f.eks. repræsenterer det omgivende miljø, personlig komfort eller tekstbehandling. Rækkerne af matrixen er fremhævet i en tilfældig rækkefølge; når rækken, der indeholder det ønskede element, er fremhævet, udsender brugerens hjerne et karakteristisk hjernebølgemønster, som computeren kan genkende.

Brugeren kan rulle gennem forskellige menuer på denne måde og vælge f.eks. miljø, derefter stuetemperatur og derefter varmere. Patienter bruger en lignende matrix af bogstaver og tal til at skrive e-mails. Forskere siger, at enheden kan være nyttig for patienter med omfattende tab af muskelkontrol, såsom dem med ALS, rygmarvsskader, slagtilfælde eller cerebral parese.

Det EEG-baserede system, som bruger elektroencefalogrammer til at registrere hjerneaktivitet, har haft betydelig succes i laboratorietests. Men nu siger Jonathan Wolpaw og kolleger ved Wadsworth Center, en del af New York State Department of Health, at de har til hensigt at bringe teknologien til patienter i deres hjem. De har udviklet en forenklet version af apparatet og starter et lille forsøg i hjemmet med svært handicappede patienter, såsom dem med fremskreden ALS.

Noget som dette kan gøre en enorm forskel i livskvalitet for en person med ALS og deres familier, siger Jennifer Brand, direktør for patientservice hos ALS Association, en Californisk-baseret patientgruppe.

Patienter med alvorlige neuromuskulære sygdomme eller rygmarvsskader kan nogle gange kommunikere ved hjælp af systemer, der registrerer små muskelbevægelser, såsom øjenbrynstrækninger eller øjenbevægelser. Men gradvist mister nogle mennesker evnen til at kontrollere selv den mindste muskel. Lige nu er mulighederne for fastlåste patienter ekstremt begrænsede, siger Joseph J. Pancrazio, en programdirektør ved National Institute of Neurological Disorder and Stroke, som fører tilsyn med neuroprotetikforskning. Der er øjenblink-typer af grænseflader, men jeg tror, ​​vi kommer til at finde ud af, at BCI [hjerne-computer-grænseflade]-tilgange er nemmere og hurtigere at bruge.

Roberta Miller, en hjemmeplejelæge i New York, som arbejder med immobiliserede patienter, har fået flere af sine patienter til at prøve enheden som en del af laboratorietests. De er begejstrede og håbefulde omkring teknologien og håber, at den er klar til dem, når de har brug for den.

En ALS-patient, en biomedicinsk videnskabsmand i Delaware, er allerede begyndt at teste systemet i sit hjem. I en e-mail, han skrev ved hjælp af enheden, sagde han, at [hjerne-computer-grænsefladen] forbedrede min livskvalitet med det samme. Jeg kunne ikke bruge min optiske inputenhed længere. Han har brugt systemet i fire til seks timer om dagen til at sende e-mails og udføre andre opgaver og vil til sidst bruge det til at skrive videnskabelige manuskripter.

Wolpaws team udvælger nu flere patienter til at teste den nye, forenklede version af enheden, som Wadsworth Center skabte i samarbejde med Cambridge Consultants, et produktudviklingsfirma baseret i Boston og Storbritannien. Oprindeligt havde softwaren 10.000 forskellige parametre. Men hvis en pårørende står over for et stykke software med 10.000 parametre, kan de blive frustrerede og gå væk, siger Mark Manasas, der leder Cambridge Consultants' del af projektet. Vi ønsker, at folk med minimal computerforståelse kan få dette op at køre med et par museklik.

Holdet redesignede også EEG-hætten for at gøre den nemmere at bruge. De fleste EEG-hætter, der bruges i forskning, skal monteres specifikt til et emne af en tekniker for at give pålidelige optagelser. Men den nye kasket kan justeres til en person én gang, derefter bæres hver dag og stadig give pålidelige aflæsninger.

Forskerne vil bruge resultaterne fra det aktuelle forsøg til at finde ud af præcis, hvad patienterne ønsker, og hvordan de bruger systemet. De håber i sidste ende at udvikle en lille, bærbar version af teknologien, der koster mindre end $3.000 og vil være dækket af en sygeforsikring.

Wolpaws enhed er en af ​​en række teknologier under udvikling for at hjælpe mennesker med neurodegenerativ sygdom eller rygmarvsskader med at bruge computere eller endda robotarme. Imidlertid er mange af disse enheder invasive og kræver en implanteret elektrode for at optage eller transmittere elektriske signaler. Mens implanterede enheder i sidste ende vil give en bredere række af muligheder, udgør de en større risiko for patienter og vil være sværere at udvikle til bred brug. Feltet er virkelig eksploderet i de sidste fem år, men nu skal fokus være på at vise, at det kan gøre noget godt, siger Wolpaw. Der har været masser af laboratoriesucceser, men i forhold til at give folk ting, de kan bruge og drage fordel af, er det ikke sket endnu.

skjule