RU2844624C1 - Neurorehabilitation system based on brain-computer interface with multimodal feedback circuits for correction of cognitive and motor disorders of various nature - Google Patents
Neurorehabilitation system based on brain-computer interface with multimodal feedback circuits for correction of cognitive and motor disorders of various natureInfo
- Publication number
- RU2844624C1 RU2844624C1 RU2024137154A RU2024137154A RU2844624C1 RU 2844624 C1 RU2844624 C1 RU 2844624C1 RU 2024137154 A RU2024137154 A RU 2024137154A RU 2024137154 A RU2024137154 A RU 2024137154A RU 2844624 C1 RU2844624 C1 RU 2844624C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- rehabilitation
- classification
- classifier
- patient
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, и может использоваться для реабилитации и профилактики пациентов с когнитивными и моторными нарушениями различной природы на основе мультимодальной биологической обратной связи. Изобретение предназначено для использования в стационарных медицинских организациях общего, неврологического и реабилитационного профилей для работы с пациентами с легкими (субклиническими) и выраженными нарушениями когнитивных процессов и моторных функций верхних конечностей.The invention relates to medicine, namely to neurology, and can be used for rehabilitation and prevention of patients with cognitive and motor disorders of various natures based on multimodal biological feedback. The invention is intended for use in inpatient medical organizations of general, neurological and rehabilitation profiles for working with patients with mild (subclinical) and severe disorders of cognitive processes and motor functions of the upper limbs.
Известен способ реабилитации больных, перенесших инсульт [RU 2523349, МПК A61B 5/0476, A61B 5/0482, опубл. 20.07.2014, бюл. № 20], включающий тренировочный комплекс, который позволяет пациенту выполнять задания по воображению движения паретичной конечностью с последующим контролем. Устройство регистрирует электроэнцефалограмму (ЭЭГ), передает данные на компьютер для синхронной обработки и выделения десинхронизации сенсомоторного ритма, ответственных за воображаемое движение. Устройство определяет результат выполнения ментального задания и отображает результаты на экране в виде метки, позволяя пациенту визуально контролировать правильность выполнения упражнения. Недостатком данного изобретения является использование только зрительной обратной связи для контроля правильности выполнения задания. Такой подход ограничивает возможности реабилитации, так как пациенты с нарушениями зрения или когнитивных функций могут испытывать сложности в интерпретации визуальной информации.A method for rehabilitation of patients who have suffered a stroke is known [RU 2523349, IPC A61B 5/0476, A61B 5/0482, published 20.07.2014, Bulletin No. 20], including a training complex that allows the patient to perform tasks on imagining the movement of the paretic limb with subsequent control. The device records an electroencephalogram (EEG), transmits data to a computer for synchronous processing and identification of desynchronization of the sensorimotor rhythm responsible for the imaginary movement. The device determines the result of the mental task and displays the results on the screen as a mark, allowing the patient to visually control the correctness of the exercise. A disadvantage of this invention is the use of only visual feedback to control the correctness of the task. This approach limits the possibilities of rehabilitation, since patients with visual or cognitive impairments may experience difficulties in interpreting visual information.
Известен способ реабилитации постинсультных и посттравматических пациентов путем проведения тренировок паретичной конечности, включающий предъявление пациенту задания по кинестетическому воображению движения конечности, анализ паттернов мозговой активности пациента, возникающих при воображении движения, передачу этих данных в компьютер для выделения сигналов, ответственных за воображение движения [RU 2622206, МПК A61B 5/0476, A61B 5/0482, опубл. 13.06.2017, бюл. № 17], используемый после инсульта или травмы с использованием роботизированного комплекса, включающий экзоскелет конечности человека, управляемый через интерфейс мозг-компьютер посредством воображения движений. Изобретение анализирует паттерны мозговой активности пациента при кинестетическом воображении движения конечностью. Компьютер выделяет сигналы, ответственные за воображаемое движение, и передает результаты на экран в виде метки. При правильном выполнении задания экзоскелет на паретичной конечности перемещает её в направлении воображаемого движения, а при ошибке - в противоположном. Это повышает эффективность лечения за счет использования зрительной, тактильной и проприоцептивной обратной связи. Недостатком изобретения является ограничение его применения у пациентов с нарушенной тактильной и проприоцептивной чувствительностью, что снижает эффективность метода в таких случаях. Взаимодействие с экзоскелетом может быть затруднено или неадекватно воспринимаемо пациентами с сильными сенсорными нарушениями, что делает невозможным эффективное использование предложенного способа реабилитации. Кроме того, движение конечности в противоположном направлении при неправильном выполнении задания может вызывать психологический дискомфорт и снижение мотивации к дальнейшим тренировкам.A known method for rehabilitation of post-stroke and post-traumatic patients by conducting training of a paretic limb includes presenting the patient with a task of kinesthetic imagination of limb movement, analyzing the patient's brain activity patterns that arise during movement imagination, transmitting this data to a computer to extract signals responsible for movement imagination [RU 2622206, IPC A61B 5/0476, A61B 5/0482, published 13.06.2017, Bulletin No. 17], used after a stroke or injury using a robotic complex including a human limb exoskeleton controlled via a brain-computer interface by means of movement imagination. The invention analyzes the patient's brain activity patterns during kinesthetic imagination of limb movement. The computer extracts signals responsible for the imagined movement and transmits the results to the screen in the form of a mark. If the task is performed correctly, the exoskeleton on the paretic limb moves it in the direction of the imagined movement, and if an error occurs, in the opposite direction. This increases the effectiveness of treatment by using visual, tactile and proprioceptive feedback. A disadvantage of the invention is the limitation of its use in patients with impaired tactile and proprioceptive sensitivity, which reduces the effectiveness of the method in such cases. Interaction with the exoskeleton may be difficult or inadequately perceived by patients with severe sensory impairments, which makes it impossible to effectively use the proposed rehabilitation method. In addition, the movement of the limb in the opposite direction when the task is performed incorrectly may cause psychological discomfort and decreased motivation for further training.
Известен способ стимулирования морфофункциональных структур мозга для реализации реабилитации, и/или профилактики нейродегенерации [RU 2823580, МПК G16H 10/00, A61B 5/05, опубл. 24.07.2024, бюл. № 21], включающий в себя оценку морфофункционального состояния мозга - для выявления областей с дегенеративными изменениями, или для улучшения интеллектуальных функций - у здоровых людей. Пользователя обучают использованию интерфейса мозг-компьютер для ментального управления в виртуальной среде. Классификатор адаптируется на основе сигналов мозга для точной классификации паттернов активности. В процессе адаптивного обучения происходит активация механизмов нейропластичности в целевых областях мозга, что способствует улучшению интеллектуальных способностей или восстановлению функций. В способе основной акцент сделан на визуальную обратную связь и ментальное управление через интерфейс мозг-компьютер. Отсутствие интеграции других сенсорных модальностей (тактильной, проприоцептивной, аудиальной) ограничивает возможность стимулирования различных сенсорных путей мозга, что может снизить общую эффективность реабилитации. Таким образом, отсутствие мультисенсорной среды ограничивает способность системы создавать реалистичную симуляцию для тренировки сложных когнитивных и моторных навыков. Также следует отметить, что неправильная или чрезмерная стимуляция определенных областей мозга может привести к появлению побочных эффектов, таких как усиление симптомов тревоги, депрессии, нарушение когнитивных функций или даже возникновение эпилептической активности. Особенно это касается пациентов с множественными очагами поражения или с нарушениями, затрагивающими несколько функциональных систем мозга.A known method for stimulating morphofunctional structures of the brain to implement rehabilitation and/or prevent neurodegeneration [RU 2823580, IPC G16H 10/00, A61B 5/05, published 24.07.2024, Bulletin No. 21] includes an assessment of the morphofunctional state of the brain to identify areas with degenerative changes or to improve intellectual functions in healthy people. The user is trained to use a brain-computer interface for mental control in a virtual environment. The classifier adapts based on brain signals to accurately classify activity patterns. In the process of adaptive learning, neuroplasticity mechanisms are activated in the target areas of the brain, which helps to improve intellectual abilities or restore functions. The method focuses on visual feedback and mental control through the brain-computer interface. The lack of integration of other sensory modalities (tactile, proprioceptive, auditory) limits the ability to stimulate various sensory pathways of the brain, which may reduce the overall effectiveness of rehabilitation. Thus, the lack of a multisensory environment limits the ability of the system to create a realistic simulation for training complex cognitive and motor skills. It should also be noted that inappropriate or excessive stimulation of certain areas of the brain may lead to side effects such as increased symptoms of anxiety, depression, impaired cognitive function, or even the occurrence of epileptic activity. This is especially true for patients with multiple lesions or with disorders affecting several functional systems of the brain.
Известна система и способ реабилитации (восстановления) обоняния и вкуса, а также коррекции эмоциональных и когнитивных расстройств с применением интерфейса мозг-компьютер [RU 2768172, МПК A61H 99/00, A61M 11/00, A61M 15/00, A61B 5/369, 23.03.2022, бюл. № 9]. Система анализирует сигналы обонятельной зоны коры и вызванные потенциалы, сопоставляя их с базой данных. На основе интерпретации сигналов формируются команды для ольфакторного дисплея и устройства отображения, которые стимулируют восстановление обоняния и вкуса. Система обеспечивает нейронную обратную связь между стимулами и ощущениями пациента, что повышает эффективность реабилитации за счет активизации мозговой активности и координации работы различных зон мозга. Недостатком изобретения является то, что предложенная система основана на интерпретации сигналов активности мозга с использованием заранее подготовленной базы данных. Однако, у каждого пациента могут быть индивидуальные различия в нейронных паттернах, связанных с обонянием и вкусом, что может привести к снижению точности распознавания и интерпретации сигналов. В частности, пациенты могут иметь различный опыт в восприятии запахов и вкусов, а также разный уровень повреждений обонятельных и вкусовых путей. Использование стандартной базы данных без учета индивидуальных особенностей пациента может ограничить точность классификации и, следовательно, снизить эффективность реабилитации.A system and method for the rehabilitation (restoration) of the sense of smell and taste, as well as the correction of emotional and cognitive disorders using a brain-computer interface are known [RU 2768172, IPC A61H 99/00, A61M 11/00, A61M 15/00, A61B 5/369, 23.03.2022, Bulletin No. 9]. The system analyzes signals from the olfactory cortex and evoked potentials, comparing them with a database. Based on the interpretation of the signals, commands are generated for the olfactory display and the display device, which stimulate the restoration of the sense of smell and taste. The system provides neural feedback between stimuli and the patient's sensations, which increases the effectiveness of rehabilitation by activating brain activity and coordinating the work of various areas of the brain. A disadvantage of the invention is that the proposed system is based on the interpretation of brain activity signals using a pre-prepared database. However, each patient may have individual differences in neural patterns associated with olfaction and taste, which may lead to a decrease in the accuracy of signal recognition and interpretation. In particular, patients may have different experience in the perception of smells and tastes, as well as different levels of damage to the olfactory and taste pathways. Using a standard database without taking into account individual patient characteristics may limit the accuracy of classification and, therefore, reduce the effectiveness of rehabilitation.
Известен способ реабилитации когнитивных функций у пациентов с очаговыми поражениями головного мозга, основанный на использовании интерфейса мозг-компьютер [RU 2749408, МПК A61B 5/16, A61B 5/369, G06F 3/01, 09.06.2021, бюл. № 16], при котором пациент выполняет задания с использованием нейрокоммуникационного комплекса «НейроЧат», который регистрирует ЭЭГ с помощью гарнитуры. В ходе калибровочного этапа фиксируются реакции ЭЭГ на подсветку букв. На следующем этапе пациент мысленно, переводом внимания от буквы к букве набирает заданное слово, не касаясь клавиатуры. Сеансы проводятся ежедневно по 1 часу в течение 10 дней. Изобретение способствует восстановлению когнитивных функций за счет использования технологии мозг-компьютер. Недостаток данного метода нейрореабилитации заключается в использовании однотипных задач, требующих высокий уровень концентрации внимания, что быстро утомляет пациентов и снижает их мотивацию и уменьшает эффективность восстановления когнитивных функций.A known method for the rehabilitation of cognitive functions in patients with focal brain lesions is based on the use of a brain-computer interface [RU 2749408, IPC A61B 5/16, A61B 5/369, G06F 3/01, 09.06.2021, Bulletin No. 16], in which the patient performs tasks using the NeuroChat neurocommunication complex, which records EEG using a headset. During the calibration stage, EEG reactions to the illumination of letters are recorded. At the next stage, the patient mentally, by shifting attention from letter to letter, types a given word without touching the keyboard. Sessions are held daily for 1 hour for 10 days. The invention helps restore cognitive functions through the use of brain-computer technology. The disadvantage of this method of neurorehabilitation is the use of monotonous tasks that require a high level of concentration, which quickly tires patients and reduces their motivation and reduces the effectiveness of restoring cognitive functions.
Наиболее близким к заявленному изобретению является система нейрореабилитации и способ нейрореабилитации [RU 2741215, МПК A61B 5/0476, A61F 2/72, опубл. 22.01.2021, бюл. № 3], включающие устройство визуального отображения, устройство регистрации мозговой активности, роботизированное устройство для воздействия на тренируемый объект и компьютер с базой данных. Компьютер распознает и интерпретирует сигналы мозговой активности, передает команды роботизированному устройству или устройству визуального отображения. Система может использовать виртуальную реальность, экзоскелет, различные методы регистрации мозговой активности, такие как ЭЭГ, функциональная ближняя инфракрасная спектроскопия или МРТ, а также сочетание этих методов. Способ нейрореабилитации включает визуальное задание, регистрацию сигналов, их обработку, передачу команд роботизированному устройству и визуальное отображение выполнения задания. Дополнительно могут использоваться электромиостимуляция и регистрация мышечной активности. Недостатками данного изобретения являются использование стандартных баз данных и методов обработки сигналов, что может не учитывать индивидуальные нейронные паттерны и физиологические особенности каждого пациента. Это снижает точность распознавания сигналов и, соответственно, эффективность реабилитации. Применение электростимуляции также сопряжено с рядом ограничений и потенциальных рисков. В частности, при её использовании пациенты могут испытывать неприятные или болевые ощущения, особенно если параметры тока не настроены индивидуально, что может снижать их мотивацию к продолжению терапии и вызывать нежелательные стрессовые реакции. Более того, принудительное сокращение мышц без контроля со стороны пациента может вызывать психологический дискомфорт и ощущение беспомощности, что негативно отражается на эмоциональном состоянии и мотивации к реабилитации. Также стоит отметить, что сложность и многокомпонентность системы, включающей виртуальную реальность, экзоскелет и различные методы регистрации активности, делает её сложной и трудоёмкой в настройке и эксплуатации. В результате использование изобретения требует участия высококвалифицированного персонала, что ограничивает доступность метода и увеличивает затраты на его реализацию.The closest to the claimed invention is a neurorehabilitation system and a neurorehabilitation method [RU 2741215, IPC A61B 5/0476, A61F 2/72, published 01/22/2021, Bulletin No. 3], including a visual display device, a brain activity recording device, a robotic device for influencing a trained object, and a computer with a database. The computer recognizes and interprets brain activity signals, transmits commands to the robotic device or the visual display device. The system can use virtual reality, an exoskeleton, various methods of recording brain activity, such as EEG, functional near infrared spectroscopy or MRI, as well as a combination of these methods. The neurorehabilitation method includes a visual task, signal recording, processing them, transmitting commands to the robotic device and visual display of task completion. Additionally, electrical myostimulation and muscle activity recording can be used. The disadvantages of this invention include the use of standard databases and signal processing methods, which may not take into account the individual neural patterns and physiological characteristics of each patient. This reduces the accuracy of signal recognition and, accordingly, the effectiveness of rehabilitation. The use of electrical stimulation is also associated with a number of limitations and potential risks. In particular, when using it, patients may experience unpleasant or painful sensations, especially if the current parameters are not individually adjusted, which can reduce their motivation to continue therapy and cause unwanted stress reactions. Moreover, forced muscle contraction without control by the patient can cause psychological discomfort and a feeling of helplessness, which negatively affects the emotional state and motivation for rehabilitation. It is also worth noting that the complexity and multi-component nature of the system, including virtual reality, an exoskeleton and various activity recording methods, makes it difficult and labor-intensive to set up and operate. As a result, the use of the invention requires the participation of highly qualified personnel, which limits the availability of the method and increases the costs of its implementation.
Для устранения указанных недостатков предлагается система на основе интерфейса мозг-компьютер с контурами мультимодальной биологической обратной связи для коррекции когнитивных и моторных нарушений различной природы.To eliminate these shortcomings, a system based on a brain-computer interface with multimodal biofeedback circuits is proposed for the correction of cognitive and motor disorders of various origins.
Техническая проблема настоящего изобретения заключается в необходимости разработки, обладающей широким кругом применения эффективной системы нейрореабилитации, которая способна учитывать индивидуальные нейронные паттерны и физиологические особенности каждого пациента, обеспечивая при этом мультисенсорную обратную связь и адаптивность к различным уровням когнитивных и моторных нарушений.The technical problem of the present invention is the need to develop an effective neurorehabilitation system with a wide range of applications, which is capable of taking into account the individual neural patterns and physiological characteristics of each patient, while providing multisensory feedback and adaptability to various levels of cognitive and motor impairments.
Техническим результатом заявляемого изобретения является система, которая, используя мультимодальную обратную связь, индивидуально адаптируемый интерфейс мозг-компьютер и возможность регулировать сложность заданий путем варьирования уровня отвлекающих сенсорных стимулов, значительно повышает эффективность нейрореабилитации пациентов с когнитивными и моторными нарушениями, позволяя адаптировать реабилитационный процесс под потребности пациента.The technical result of the claimed invention is a system that, using multimodal feedback, an individually adaptable brain-computer interface and the ability to regulate the complexity of tasks by varying the level of distracting sensory stimuli, significantly increases the effectiveness of neurorehabilitation of patients with cognitive and motor disorders, allowing the rehabilitation process to be adapted to the patient's needs.
Указанный результат достигается тем, что система нейрореабилитации на основе интерфейса мозг-компьютер с контурами мультимодальных обратных связей для коррекции когнитивных и моторных нарушений различной природы содержит блоки: блок контура визуальной стимуляции, блок регистрации электрической активности мозга, блок контура вибротактильной стимуляции, блок контура транскраниальной магнитной стимуляции, блок, реализующий процессы предварительной обработки, блок выявления значимых признаков при моторном воображении, блок классификации на основе модели машинного обучения, обученной на данных из предварительно сформированной базы данных пациентов, блок адаптивной классификации, основанный на обучении классификатора на индивидуальных данных пациента, полученных в процессе прохождения процедуры реабилитации, блок реализации реабилитационного сценария.The specified result is achieved by the fact that the neurorehabilitation system based on the brain-computer interface with multimodal feedback loops for the correction of cognitive and motor disorders of various natures contains the following blocks: a visual stimulation loop block, a brain electrical activity recording block, a vibrotactile stimulation loop block, a transcranial magnetic stimulation loop block, a block implementing preliminary processing processes, a block for identifying significant features in motor imagination, a classification block based on a machine learning model trained on data from a pre-formed patient database, an adaptive classification block based on training a classifier on individual patient data obtained during the rehabilitation procedure, a block for implementing a rehabilitation scenario.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена детальная функциональная блок-схема системы, на фиг. 2 представлена функциональная схема блока адаптивной классификации.The invention is explained by drawings, where Fig. 1 shows a detailed functional block diagram of the system, and Fig. 2 shows a functional diagram of the adaptive classification block.
Позициями на чертеже Фиг. 1 обозначены:The positions in the drawing Fig. 1 indicate:
1 - блок регистрации электрической активности мозга;1 - block for recording electrical activity of the brain;
2 - блок предварительной обработки данных;2 - data pre-processing block;
3 - блок выявления значимых признаков;3 - block for identifying significant features;
4 - блок классификации на основе базы данных;4 - classification block based on the database;
5 - блок адаптивной классификации;5 - adaptive classification block;
6 - блок выбора классификатора;6 - classifier selection block;
7 - блок реализации реабилитационного сценария;7 - block for implementing the rehabilitation scenario;
8 - блок контура визуальной стимуляции;8 - visual stimulation circuit block;
9 - блок контура вибротактильной стимуляции;9 - vibrotactile stimulation circuit block;
10 - блок контура транскраниальной магнитной стимуляции.10 - transcranial magnetic stimulation circuit block.
Стрелками на фиг. 1 обозначены связи между соответствующими блоками, определяющие их входы и выходы.The arrows in Fig. 1 indicate the connections between the corresponding blocks, defining their inputs and outputs.
Позициями на чертеже Фиг. 2 обозначены:The positions in the drawing Fig. 2 indicate:
1а - блок классификации;1a - classification block;
2а - блок хранения;2a - storage block;
3а - блок адаптации классификатора.3a - classifier adaptation block.
Стрелками на фиг. 2 обозначены связи между соответствующими блоками, определяющие их входы и выходы.The arrows in Fig. 2 indicate the connections between the corresponding blocks, defining their inputs and outputs.
Система нейрореабилитации с мультисенсорной обратной связью, учитывающая индивидуальные нейронные паттерны пациента и обеспечивающая эффективное восстановление когнитивных и моторных функций через интерфейс мозг-компьютер с возможностью регулирования сложности заданий, содержит блоки: блок регистрации ЭЭГ (1), осуществляющий регистрацию и предварительное усиление сигнала; блок предварительной обработки данных (2), осуществляющий предварительную фильтрацию электроэнцефалографических сигналов и удаление нежелательных артефактов; блок выявления значимых признаков (3), осуществляющий вычисление значимых характеристик из временных рядов ЭЭГ; блок классификации на основе базы данных (4), осуществляющий классификацию состояний воображения движений целевой конечностью на основе модели машинного обучения, обученной на базе данных пациентов; блок адаптивной классификации (5), осуществляющий классификацию состояний воображения движений целевой конечностью на основе данных индивидуально регистрируемых для каждого пациента; блок выбора классификатора (6), осуществляющий сравнение точности используемых алгоритмов классификации; блок реализации реабилитационного сценария (7), осуществляющий выполнение персонализированной реабилитационной процедуры, выполненный с возможностью вывода результатов реабилитации; блок контура визуальной стимуляции (8), осуществляющий отображение визуальных стимулов; блок контура вибротактильной стимуляции (9), осуществляющий вибростимуляцию целевой конечности испытуемого; блок контура транскраниальной магнитной стимуляции (10), осуществляющий предварительную модуляцию активности целевой (поврежденной или тренируемой) области коры мозга пациента, например, моторной коры.The neurorehabilitation system with multisensory feedback that takes into account individual neural patterns of the patient and ensures effective restoration of cognitive and motor functions via a brain-computer interface with the ability to adjust the complexity of tasks, contains the following units: an EEG recording unit (1) that records and pre-amplifies the signal; a data pre-processing unit (2) that pre-filters electroencephalographic signals and removes unwanted artifacts; a significant feature detection unit (3) that calculates significant characteristics from EEG time series; a database-based classification unit (4) that classifies the states of motor imagery of the target limb based on a machine learning model trained on a patient database; an adaptive classification unit (5) that classifies the states of motor imagery of the target limb based on data individually recorded for each patient; a classifier selection unit (6) that compares the accuracy of the classification algorithms used; a rehabilitation scenario implementation unit (7) that carries out a personalized rehabilitation procedure and is capable of displaying rehabilitation results; a visual stimulation circuit unit (8) that displays visual stimuli; a vibrotactile stimulation circuit unit (9) that vibrates the subject's target limb; a transcranial magnetic stimulation circuit unit (10) that pre-modulates the activity of the patient's target (damaged or trained) cerebral cortex, such as the motor cortex.
Блок адаптивной классификации содержит: блок классификации (1а), осуществляющий классификацию на основе выделенных значимых признаков из ЭЭГ данных, записанных в процессе прохождения пациентом реабилитационной процедуры, и учитывает результаты блока классификации на основе базы данных (4); блок хранения (2а), осуществляющий хранение предыдущих результатов классификации, выделенных значимых признаков и временных рядов ЭЭГ данных; блок адаптации классификатора (3а), осуществляющий дообучение и оптимизацию параметров модели классификатора на основе данных, регистрируемых в ходе прохождения реабилитационной процедуры.The adaptive classification block contains: a classification block (1a) that carries out classification based on the significant features selected from the EEG data recorded during the patient's rehabilitation procedure, and takes into account the results of the classification block based on the database (4); a storage block (2a) that stores previous classification results, significant features selected, and EEG data time series; a classifier adaptation block (3a) that carries out additional training and optimization of the classifier model parameters based on the data recorded during the rehabilitation procedure.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
С помощью блока регистрации ЭЭГ (1) регистрируется электрическая активность головного мозга пациента. Данный блок включает в себя предварительное усиление сигналов с электродов, установленных на предварительно выбранной области, например, моторной коре. Система допускает использование сухих или мокрых электродов, включенных по моно- или биполярной схеме и обеспечивающих регистрацию, по меньшей мере, двух сигналов ЭЭГ. Снимаемый сигнал поступает на вход блока предварительной обработки данных (2), где сигнал фильтруется в диапазоне 1-40 Гц, и удаляются нежелательные артефакты, в частности, глазодвигательные. После предварительной обработки и фильтрации сигналы ЭЭГ поступают в блок выявления значимых признаков (3). Для выявления значимых признаков могут быть использованы различные алгоритмы, применяемые в интерфейсах мозг-компьютер, например, пространственный фильтр (CSP - Common Spatial Pattern) или методы на основе геометрии Римана такие как метод дополненной ковариации (ACM - Augmented Covariance Matrix) с проецированием в линейное касательное пространство Tangent Space (TS). Выявленный набор признаков или пространственных фильтров параллельно поступает в блок классификации на основе базы данных (4) и в блок адаптивной классификации (5). Блок классификации на основе базы данных представляет собой предварительно обученную модель машинного обучения на данных условно здоровых испытуемых. Блок адаптивного классификатора (5) позволяет дообучать используемую модель машинного обучения в процессе прохождения пациентом процедуры реабилитации. В зависимости от реализации, в качестве модели могут быть использованы: линейный дискриминантный анализ (LDA - Linear Discriminant Analysis) или метод опорных векторов (SVM - Support Vector Machine). Помимо этих методов могут применяться и более сложные алгоритмы, такие как градиентный бустинг (Gradient Boosting) или глубокие нейронные сети (Deep Neural Networks) и др. На фигуре 2 изображена функциональная блок-схема работы адаптивного классификатора, где выделенный набор признаков и результаты блока классификации на основе базы данных (4) одновременно подаются в блок классификации (1а), который основан на одной из приведенных выше моделей машинного обучения. Выходы блока классификации (1а) соединены с двумя выходами блока адаптивной классификации (5) и с входом блока хранения (2а). Другие два входа блока хранения (2а) соединены с двумя входами блока адаптивной классификации (5). Запись и хранение данных происходит в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) платформы. Выход блока хранения (2а) соединён с входом блока адаптации классификатора (3а), который соединён с одним из входов блока классификации (1а), и реализует процедуру адаптации блока классификации (1а) на основе актуальных данных, учитывая предыдущий результат классификации и стадию реабилитационной процедуры.The EEG recording unit (1) records the electrical activity of the patient's brain. This unit includes preliminary amplification of signals from electrodes installed on a pre-selected area, for example, the motor cortex. The system allows the use of dry or wet electrodes connected according to a mono- or bipolar scheme and providing the recording of at least two EEG signals. The recorded signal is fed to the input of the data pre-processing unit (2), where the signal is filtered in the range of 1-40 Hz, and unwanted artifacts are removed, in particular, oculomotor ones. After pre-processing and filtering, the EEG signals are fed to the significant feature detection unit (3). Various algorithms used in brain-computer interfaces can be used to detect significant features, for example, a spatial filter(CSP - Common Spatial Pattern) or methods based on Riemann geometry such as the augmented covariance method(ACM (Augmented Covariance Matrix) with projection into the linear tangent space Tangent Space (TS). The identified set of features or spatial filters is simultaneously fed to the database-based classification block (4) and to the adaptive classification block (5). The database-based classification block is a pre-trained machine learning model on the data of conditionally healthy subjects. The adaptive classifier block (5) allows for additional training of the machine learning model used as the patient undergoes the rehabilitation procedure. Depending on the implementation, the following models can be used: linear discriminant analysis (LDA) or support vector machine (SVM). In addition to these methods, more complex algorithms can be used, such as gradient boosting or deep neural networks, etc. Figure 2 shows a functional block diagram of the adaptive classifier, where the selected set of features and the results of the classification block based on the database (4) are simultaneously fed to the classification block (1a), which is based on one of the above machine learning models. The outputs of the classification block (1a) are connected to two outputs of the adaptive classification block (5) and to the input of the storage block (2a). The other two inputs of the storage block (2a) are connected to two inputs of the adaptive classification block (5). Data is recorded and stored in the read-only memory (ROM) of the platform. The output of the storage block (2a) is connected to the input of the classifier adaptation block (3a), which is connected to one of the inputs of the classification block (1a), and implements the adaptation procedure of the classification block (1a) based on the current data, taking into account the previous classification result and the stage of the rehabilitation procedure.
Выходы блоков 4, 5 соединены со входом блока выбора классификатора (6) (Фиг. 1). Блок анализирует точность классификации и соединяет выход, который соответствует большему значению точности с входом блока реализации реабилитационного сценария (7), однин из выходов которого соединён с входом блока адаптивной классификации (5). Данный блок позволяет запустить индивидуально подобранную программу реабилитации, основанную как на адаптированном врачом реабилитационном сценарии, так и на одном из заранее реализованных сценариев. В зависимости от выбранного реабилитационного сценария система запускает контуры обратной связи: блок контура визуальной стимуляции (8), блок контура вибротактильной стимуляции (9), блок контура транскраниальной магнитной стимуляции (10). Отметим, что блоки контура вибротактильной и визуальной стимуляций могут быть использованы для создания сенсорных помех, увеличивая тем самым сложность задания реабилитационной процедуры.The outputs of blocks 4, 5 are connected to the input of the classifier selection block (6) (Fig. 1). The block analyzes the classification accuracy and connects the output that corresponds to the higher accuracy value to the input of the rehabilitation scenario implementation block (7), one of the outputs of which is connected to the input of the adaptive classification block (5). This block allows you to launch an individually selected rehabilitation program based on both a rehabilitation scenario adapted by the doctor and one of the previously implemented scenarios. Depending on the selected rehabilitation scenario, the system launches feedback loops: a visual stimulation loop block (8), a vibrotactile stimulation loop block (9), and a transcranial magnetic stimulation loop block (10). Note that the vibrotactile and visual stimulation loop blocks can be used to create sensory interference, thereby increasing the complexity of the rehabilitation procedure task.
Рассмотрим пример использования устройства для реабилитации пациента с нарушением когнитивных или моторных функций верхних конечностей. Врач-специалист по результатам очного обследования пациента может назначить этому пациенту КУРС из одной или нескольких реабилитационных ПРОЦЕДУР. КУРС может быть выбран из заранее реализованных в системе. Длительность КУРСА до 30 дней. ПРОЦЕДУР в КУРСЕ от 10 до 20. Длительность ПРОЦЕДУРЫ не более 40 минут. В сутки может быть назначено не более одной ПРОЦЕДУРЫ. Паузы между процедурами могут быть до 3 суток. Параметры ПРОЦЕДУРЫ определяют тип и местоположение по меньшей мере 2х электродов на поверхности черепа пациента согласно международной схеме установки электродов 10-20 для снятия электроэнцефалограммы. Эти электроды необходимо установить в требуемые позиции надлежащим образом непосредственно перед проведение процедуры. Входной ЭЭГ сигнал проходит процедуру предварительной обработки в блоке 2 (Фиг. 1), где производится фильтрация в диапазоне 1-40 Гц и удаление нежелательных артефактов. Частотный диапазон выбран как оптимальный, поскольку включает в себя все основные ритмы мозговой активности (дельта 1-4 Гц, тета 4-8 Гц, альфа 8-13 Гц, бета 13-30 Гц, нижний диапазон гамма 30-40 Гц), и при этом отсекает сетевые наводки 50 Гц, низкочастотный дрейф и высокочастотные шумы. Отметим, что снижение нижней границы частотного диапазона менее 1 Гц может приводить к проявлению низкочастотных компонентов сигнала, включая дрейф и артефакты медленных потенциалов, что существенно исказит спектральные характеристики регистрируемой биоэлектрической активности мозга и снизит достоверность последующего анализа. Расширение верхней границы свыше 40 Гц повлечет за собой проявление артефактов миографической природы и электромагнитных помех от измерительного оборудования, что критически ухудшит соотношение сигнал/шум и сделает невозможным корректное выделение информативных признаков ЭЭГ. Затем очищенные сигналы поступают в блок выделения значимых признаков (3), основанный на методе пространственных фильтров CSP. После этого выделенные признаки поступают в блоки классификации 4 и 5, базирующиеся на моделях линейного дискриминантного анализа LDA. В процессе прохождения реабилитационного сценария происходит накопление и хранение данных электрической активности головного мозга пациента, на основе которых, одновременно с накоплением, реализуется адаптация классификатора к индивидуальным паттернам электрической активности головного мозга пациента. После накопления необходимого количества индивидуальных данных пациента в блоке выбора классификатора (6) производится сравнение результатов классификации (блоков 4 и 5) состояния выполнения ментального задания, в результате которого выбирается наилучший классификатор. Такой подход позволяет контролировать точность классификации, что обеспечивает высокую эффективность реабилитации. После выбора классификатора результаты поступают в блок реализации реабилитационного сценария (7), который контролирует выполнение реабилитационной ПРОЦЕДУРЫ и запускает необходимые контуры обратной связи.Let us consider an example of using the device for rehabilitation of a patient with impaired cognitive or motor functions of the upper limbs. Based on the results of an in-person examination of the patient, a medical specialist can prescribe a COURSE of one or more rehabilitation PROCEDURES for this patient. A COURSE can be selected from those previously implemented in the system. The duration of a COURSE is up to 30 days. There are from 10 to 20 PROCEDURES in a COURSE. The duration of a PROCEDURE is no more than 40 minutes. No more than one PROCEDURE can be prescribed per day. Pauses between procedures can be up to 3 days. The PROCEDURE parameters determine the type and location of at least 2 electrodes on the surface of the patient's skull according to the international 10-20 electrode placement scheme for recording an electroencephalogram. These electrodes must be installed in the required positions properly immediately before the procedure. The input EEG signal undergoes a preliminary processing procedure in block 2 (Fig. 1), where filtering in the range of 1-40 Hz and removal of unwanted artifacts are performed. The frequency range was chosen as optimal, since it includes all the main rhythms of brain activity (delta 1-4 Hz, theta 4-8 Hz, alpha 8-13 Hz, beta 13-30 Hz, lower gamma range 30-40 Hz), and at the same time cuts off network interference of 50 Hz, low-frequency drift and high-frequency noise. It should be noted that reducing the lower limit of the frequency range to less than 1 Hz can lead to the manifestation of low-frequency components of the signal, including drift and artifacts of slow potentials, which will significantly distort the spectral characteristics of the recorded bioelectrical activity of the brain and reduce the reliability of the subsequent analysis. Expanding the upper limit above 40 Hz will entail the manifestation of artifacts of a myographic nature and electromagnetic interference from the measuring equipment, which will critically worsen the signal-to-noise ratio and make it impossible to correctly isolate informative EEG features. Then the purified signals are sent to the block of significant features extraction (3), based on the CSP spatial filter method. After that, the extracted features are sent to classification blocks 4 and 5, based on the LDA linear discriminant analysis models. In the process of passing the rehabilitation scenario, the accumulation and storage of data on the electrical activity of the patient's brain occurs, on the basis of which, simultaneously with the accumulation, the adaptation of the classifier to the individual patterns of electrical activity of the patient's brain is implemented. After the accumulation of the required amount of individual patient data, the classifier selection block (6) compares the classification results (blocks 4 and 5) of the state of the mental task performance, as a result of which the best classifier is selected. This approach allows monitoring the accuracy of classification, which ensures high efficiency of rehabilitation. After selecting the classifier, the results are sent to the rehabilitation scenario implementation block (7), which monitors the implementation of the rehabilitation PROCEDURE and launches the necessary feedback loops.
ПРОЦЕДУРА может состоять из двух ЭТАПОВ: ОЗНАКОМИТЕЛЬНЫЙ и РЕАБИЛИТАЦИОННЫЙ. Необходимость проведения ОЗНАКОМИТЕЛЬНОГО этапа определяет врач при очной диагностике пациента. ОЗНАКОМИТЕЛЬНЫЙ этап в рамках ПРОЦЕДУРЫ реабилитации заключается в демонстрации пациенту на видеомониторе анимационного материала, объясняющего ход РЕАБИЛИТАЦИОННОГО этапа и сопровождаемого при необходимости поясняющими комментариями врача. Данный этап необходим для ознакомления пациента с методикой проведения реабилитации. Если пациент уже знаком с процедурой и в полной мере осознает все ключевые моменты хода проведения реабилитации, то данный этап исключается из ПРОЦЕДУРЫ.The PROCEDURE may consist of two STAGES: FAMILIARIZATION and REHABILITATION. The need for the FAMILIARIZATION stage is determined by the doctor during an in-person diagnosis of the patient. The FAMILIARIZATION stage within the rehabilitation PROCEDURE consists of demonstrating to the patient on a video monitor an animated material explaining the course of the REHABILITATION stage and, if necessary, accompanied by explanatory comments from the doctor. This stage is necessary to familiarize the patient with the rehabilitation methodology. If the patient is already familiar with the procedure and fully understands all the key points of the rehabilitation course, then this stage is excluded from the PROCEDURE.
РЕАБИЛИТАЦИОННЫЙ этап в рамках ПРОЦЕДУРЫ является базовым и направлен на стимулирование нейропластичности и восстановление нейронных путей за счет использования мультимодальной биологической обратной связи. Данный этап основан на методе воображения движения верхних конечностей с последующим детектированием выполнения целевого действия и запуском контура положительной обратной связи. Программа реабилитации включает два основных СЦЕНАРИЯ для восстановления как моторных, так и когнитивных нарушений.The REHABILITATION stage within the PROCEDURE is basic and is aimed at stimulating neuroplasticity and restoring neural pathways through the use of multimodal biofeedback. This stage is based on the method of imagining the movement of the upper limbs with subsequent detection of the execution of the target action and launching the positive feedback circuit. The rehabilitation program includes two main SCENARIOS for the restoration of both motor and cognitive impairments.
СЦЕНАРИЙ реабилитации когнитивных нарушений направлен на улучшение внимания, исполнительных функций, скорости обработки информации и когнитивного контроля. Контур обратной связи определяется тремя модальностями: только визуальная, только вибротактильная, одновременно визуальная и вибротактильная. Комбинация типов обратной связи позволяет минимизировать эффект «привыкания» нервной системы к однотипной стимуляции, добавляя разнообразие во время процедуры реабилитации, и улучшить качество восстановления нейронных путей. В процессе реабилитации пациент задействует обе верхних конечности. При высокой эффективности выполнения задания возможно увеличение сложности реабилитационного СЦЕНАРИЯ путем добавления сенсорных помех, например, в виде случайной стимуляции вибротактильным датчиком нецелевой конечности. В этом случае пациенту необходимо подавить сенсорный шум и выполнить движение целевой конечностью. При этом уровень шума позволяет регулировать сложность реабилитационного СЦЕНАРИЯ и адаптироваться к результатам пациента.The cognitive impairment rehabilitation SCENARIO is aimed at improving attention, executive functions, information processing speed and cognitive control. The feedback loop is defined by three modalities: visual only, vibrotactile only, and both visual and vibrotactile. The combination of feedback types helps to minimize the effect of the nervous system “habituation” to the same type of stimulation, adding variety during the rehabilitation procedure, and improve the quality of neural pathway restoration. The patient uses both upper limbs during rehabilitation. With high task performance efficiency, it is possible to increase the complexity of the rehabilitation SCENARIO by adding sensory interference, for example, in the form of random stimulation of a non-target limb by a vibrotactile sensor. In this case, the patient needs to suppress sensory noise and perform a movement with the target limb. In this case, the noise level allows you to adjust the complexity of the rehabilitation SCENARIO and adapt to the patient's results.
СЦЕНАРИЙ реабилитации моторных нарушений направлен на тренировку моторной активности и восстановление двигательных функций. Контур обратной связи для СЦЕНАРИЯ реабилитации моторных нарушений определяется одновременно вибротактильной и визуальной стимуляцией. В процессе реабилитации пациент задействует только одну заранее выбранную целевую конечность.The SCENARIO for rehabilitation of motor disorders is aimed at training motor activity and restoring motor functions. The feedback loop for the SCENARIO for rehabilitation of motor disorders is determined by both vibrotactile and visual stimulation. During the rehabilitation process, the patient uses only one pre-selected target limb.
РЕАБИЛИТАЦИОННЫЙ этап определяется следующими шагами:The REHABILITATION stage is determined by the following steps:
1. Диагностика и выбор целевой конечности. 1. Diagnostics and selection of the target limb.
2. Воображение движения (одной или двумя целевыми конечностями в зависимости от выбранного СЦЕНАРИЯ).2. Movement imagination (one or two target limbs depending on the selected SCENARIO).
3. Стимуляция воображения движения целевой конечностью посредством биологической обратной связи.3. Stimulation of the imagination of movement of the target limb through biofeedback.
4. Повторение пункта 2 и 3 от 20 до 50 раз (опционально).4. Repeat points 2 and 3 20 to 50 times (optional).
5. Вывод результатов в отчетный файл.5. Outputting results to a report file.
Перед началом реабилитации пациенту проводится комплексная диагностика для определения проблемных зон и оценки функционального состояния конечности (конечностей). В рамках проведения данного этапа врач-диагност определяет степень и характер как когнитивных, так и моторных нарушений пациента. Критерии выбора целевой конечности определяются, исходя из выраженности нарушения. В случае сильно выраженных нарушений врач проводит объективную оценку степени повреждения и определяет целевую конечность. В случае субклинических нарушений пациент определяет целевую конечность, исходя из собственных субъективных ощущений.Before rehabilitation, the patient undergoes a comprehensive diagnosis to identify problem areas and assess the functional state of the limb(s). During this stage, the diagnostician determines the degree and nature of both cognitive and motor impairments of the patient. The criteria for selecting the target limb are determined based on the severity of the impairment. In the case of severe impairments, the doctor conducts an objective assessment of the degree of damage and determines the target limb. In the case of subclinical impairments, the patient determines the target limb based on their own subjective sensations.
После проведения диагностики и выбора целевой конечности пациент переходит к выполнению РЕАБИЛИТАЦИОННОГО этапа. В рамках данного этапа врач назначает СЦЕНАРИЙ реабилитации, где пациенту необходимо воображать движение конечностью (конечностями), выбранной (выбранными) на этапе диагностики. Процесс воображения начинается с триггерного события, обозначающего команду на начало воображения. Триггерным событием является визуальный стимул «крест», показанный на видеомониторе. В случае детектирования в течение 10 секунд после успешного воображения, запускается контур положительной биологической обратной связи, и система производит стимуляцию с помощью одной из трех возможных модальностей (в зависимости от выбранного СЦЕНАРИЯ), выбранной случайным образом. Если пациент не смог успешно представить движение, система автоматически переходит к следующему заданию в реабилитационном сценарии. Модальности стимуляции выбираются случайным образом, но являются сбалансированными на всю ПРОЦЕДУРУ реабилитации, т.е. количество стимуляций каждого типа равны друг другу.After diagnostics and selection of the target limb, the patient proceeds to the REHABILITATION stage. Within this stage, the doctor prescribes a rehabilitation SCENARIO, where the patient must imagine a movement with the limb(s) selected at the diagnostic stage. The imagination process begins with a trigger event, indicating a command to begin the imagination. The trigger event is a visual stimulus "cross" shown on the video monitor. In case of detection within 10 seconds after successful imagination, the positive biofeedback circuit is launched, and the system produces stimulation using one of three possible modalities (depending on the selected SCENARIO), selected randomly. If the patient fails to successfully imagine the movement, the system automatically proceeds to the next task in the rehabilitation scenario. The stimulation modalities are selected randomly, but are balanced for the entire rehabilitation PROCEDURE, i.e. the number of stimulations of each type is equal to each other.
Исходя из результатов проведения первой процедуры реабилитации, а именно при низкой результативности, назначается процедура транскраниальной магнитной стимуляции мозга. Один из вариантов стимуляции заключается в фокусировании магнитного луча в область дорсолатеральной префронтальной коры слева для обеспечения перехода от внутренне сосредоточенного психического состояния пациента к состоянию, сосредоточенному на когнитивной задаче, и улучшения обработки сенсорной информации. Отметим, что при высокой эффективности выполнения реабилитационного сценария данная процедура может не назначаться. И напротив, при выраженных когнитивных или моторных нарушениях данная процедура проводится непосредственно до проведения первой процедуры реабилитации. Процедура стимуляции головного мозга определяется следующими параметрами:Based on the results of the first rehabilitation procedure, namely, if it is of low efficiency, a transcranial magnetic stimulation procedure is prescribed. One of the stimulation options is to focus a magnetic beam on the left dorsolateral prefrontal cortex to ensure the transition from the patient's internally focused mental state to a state focused on the cognitive task and to improve the processing of sensory information. Note that if the rehabilitation scenario is highly effective, this procedure may not be prescribed. Conversely, if there are pronounced cognitive or motor disorders, this procedure is performed immediately before the first rehabilitation procedure. The brain stimulation procedure is determined by the following parameters:
1. Область стимуляции - левая сторона дорсолатеральной префронтальной коры мозга.1. Stimulation area - left side of the dorsolateral prefrontal cortex.
2. Катушка - фокальная, типа «восьмерка», с внешним диаметром 7 см для каждого крыла.2. Coil - focal, figure-eight type, with an outer diameter of 7 cm for each wing.
3. Расположение катушки - тангенциально над головой, рукоятка ориентирована заднелатерально под углом 45 относительно сагиттальной плоскости.3. The coil is positioned tangentially above the head, the handle is oriented posterolaterally at an angle of 45 relative to the sagittal plane.
4. Длительность стимуляции - 6 минут.4. Duration of stimulation - 6 minutes.
5. Частота стимуляции - 5 Гц.5. Stimulation frequency - 5 Hz.
6. Число импульсов - 1800.6. Number of pulses - 1800.
7. Интенсивность стимуляции - 90% от моторного порога.7. Stimulation intensity - 90% of the motor threshold.
В результате проведения ПРОЦЕДУРЫ реабилитации формируется отчет в формате pdf. В отчете могут быть отражены такие характеристики как: количество успешных воображений, длительность падения альфа-ритма, время реакции (время с момента команды на начало воображения до фактического падения альфа-ритма), уровень cреднелобного тета-ритма, а также динамика всех показателей. Это позволяет обеспечить объективный контроль за результатами реабилитации.As a result of the rehabilitation PROCEDURE, a report is generated in pdf format. The report may reflect such characteristics as: the number of successful imaginations, the duration of the alpha rhythm drop, the reaction time (the time from the moment of the command to start the imagination until the actual drop of the alpha rhythm), the level of the midfrontal theta rhythm, as well as the dynamics of all indicators. This allows for objective monitoring of the rehabilitation results.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет эффективно проводить нейрореабилитацию пациентов с когнитивными и моторными нарушениями, используя интерфейс мозг-компьютер и мультимодальную обратную связь, адаптированную к индивидуальным нейронным паттернам пациента. Система обеспечивает высокую степень гибкости и персонализации реабилитационного процесса за счет возможности дообучения модели машинного обучения на данных конкретного пациента и применения различных видов стимуляции, что повышает эффективность восстановления когнитивных и моторных функций.Thus, the proposed invention allows for effective neurorehabilitation of patients with cognitive and motor disorders using a brain-computer interface and multimodal feedback adapted to the individual neural patterns of the patient. The system provides a high degree of flexibility and personalization of the rehabilitation process due to the possibility of additional training of the machine learning model on the data of a specific patient and the use of various types of stimulation, which increases the effectiveness of the restoration of cognitive and motor functions.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2844624C1 true RU2844624C1 (en) | 2025-08-04 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2644294C1 (en) * | 2017-04-24 | 2018-02-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Открытые решения" | Device for management of neurorehabilitation apparatus of human upper limb |
| RU2741215C1 (en) * | 2020-02-07 | 2021-01-22 | Общество с ограниченной ответственностью "АйТи Юниверс" | Neurorehabilitation system and neurorehabilitation method |
| US10933251B1 (en) * | 2020-06-17 | 2021-03-02 | Jonathan M Borkum | System for noninvasive pulsed magnetic induction heating of acupoints for the neurorehabilitation of stroke and brain injury, and for the prevention and treatment of dementia, age-related cognitive decline, and depression |
| CN109199851B (en) * | 2018-03-20 | 2021-03-12 | 吉林大学 | Human nerve rehabilitation treatment device |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2644294C1 (en) * | 2017-04-24 | 2018-02-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Открытые решения" | Device for management of neurorehabilitation apparatus of human upper limb |
| CN109199851B (en) * | 2018-03-20 | 2021-03-12 | 吉林大学 | Human nerve rehabilitation treatment device |
| RU2741215C1 (en) * | 2020-02-07 | 2021-01-22 | Общество с ограниченной ответственностью "АйТи Юниверс" | Neurorehabilitation system and neurorehabilitation method |
| EP4000578A1 (en) * | 2020-02-07 | 2022-05-25 | Vibraint Inc. | Neurorehabilitation system and method for neurorehabilitation |
| US10933251B1 (en) * | 2020-06-17 | 2021-03-02 | Jonathan M Borkum | System for noninvasive pulsed magnetic induction heating of acupoints for the neurorehabilitation of stroke and brain injury, and for the prevention and treatment of dementia, age-related cognitive decline, and depression |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8938289B2 (en) | Motor training with brain plasticity | |
| US7460903B2 (en) | Method and system for a real time adaptive system for effecting changes in cognitive-emotive profiles | |
| US10973408B2 (en) | Smart eye system for visuomotor dysfunction diagnosis and its operant conditioning | |
| KR102014176B1 (en) | Brain training simulation system based on behavior modeling | |
| RU2741215C1 (en) | Neurorehabilitation system and neurorehabilitation method | |
| Liburkina et al. | A motor imagery-based brain–computer interface with vibrotactile stimuli | |
| Singh et al. | A survey of EEG and machine learning-based methods for neural rehabilitation | |
| Kumar et al. | Classification of error-related potentials using linear discriminant analysis | |
| US10974017B2 (en) | System and method for sensory training and assessment | |
| Osuagwu et al. | Is implicit motor imagery a reliable strategy for a brain–computer interface? | |
| Müller-Putz et al. | Electroencephalography and brain–computer interfaces | |
| RU2844624C1 (en) | Neurorehabilitation system based on brain-computer interface with multimodal feedback circuits for correction of cognitive and motor disorders of various nature | |
| Syrjänen et al. | Individual temporal and spatial dynamics of learning to control central Beta activity in neurofeedback training | |
| Mannan et al. | Virtual reality mediated brain-computer interface training improves sensorimotor neuromodulation in unimpaired and post spinal cord injury individuals | |
| Rechichi | Habit and neural fatigue: A study finalised to the development of a BCI for locked-in subjects based on single trial EEG | |
| Henshaw | Improved brain-computer interface methods with application to gaming | |
| da Silva Ramos | Brain Activity on Encoding Different Textures EEG Signal Acquisition with Exoatlet® | |
| Janssen | Rewire Your Brain-Investigating the Efficacy of a Single Alpha-Enhancement Neurofeedback Session To Induce Positive Changes in Affect | |
| Souza | Examining brain and eye-tracking signals integration during exergame session: a case study with a post-stroke patient | |
| Ravi | Combined Action Observation, Motor Imagery and Steady State Motion Visual Evoked Potential Based Brain Computer Interface System | |
| KR20250145036A (en) | Transcutaneous auricular vagus nerve stimulation for enhanced learning | |
| Mondini | EEG-based Brain-Computer Interfaces for neurorehabilitation and control | |
| Tam | Brain-computer interface (BCI) for stroke rehabilitation: effects of optimal electrode channel selection and tactile feedback in chronic stroke patients | |
| Wild | Spike Sorting of Microelectrode Single-channel Recordings: Evaluation and Applications | |
| Gu | Decoding of movement characteristics for Brain computer interfaces application |