Rehabilitasi di Rumah Sudah Dekat

Dunia rehabilitasi stroke di rumah semakin berkembang pesat, setelah pengembangan headset EEG. Alat ini dapat menghubungkan otak pasien stroke dengan rangka luar bertenaga untuk tujuan rehabilitasi.

Dunia rehabilitasi stroke di rumah semakin berkembang pesat. Antarmuka otak-komputer portabel berbiaya rendah baru yang menghubungkan otak pasien stroke dengan rangka luar bertenaga untuk tujuan rehabilitasi telah divalidasi dan diuji di University of Houston.

"Kami merancang dan memvalidasi headset elektroda kering yang mudah digunakan dan nirkabel untuk perekaman elektroensefalografi (electroencephalography/EEG) kulit kepala untuk antarmuka otak-komputer (brain-computer interface/BCI) loop tertutup dan aplikasi internet-of-things (IoT)," lapor profesor Jose Luis Contreras-Vidal, Hugh Roy dan Lillie Cranz Cullen Distinguished Professor bidang teknik listrik dan komputer, dalam jurnal Sensors.

Lembaga Contreras-Vidal selama ini dikenal sebagai pelopor internasional dalam antarmuka otak-mesin noninvasif dan penemuan perangkat robotik. BCI berbasis EEG adalah sistem yang menyediakan jalur antara otak dan perangkat eksternal dengan menafsirkan EEG.

Dengan kata lain, perangkat tersebut membaca pikiran pasiean, menafsirkan aktivitas otak untuk memulai gerakan robotik. Antarmuka otak-mesin berdasarkan EEG kulit kepala juga berpotensi untuk meningkatkan plastisitas kortikal setelah stroke, yang telah terbukti meningkatkan hasil pemulihan motorik.

Headset yang dapat disesuaikan, yang dirancang dari komponen komersial siap pakai, dapat mengakomodasi 90 persen populasi. Ada paten yang sedang menunggu keputusan untuk algoritma BCI dan braket elektroda kering yang dapat diposisikan sendiri yang memungkinkan pemosisian sendiri secara vertikal sambil membelah rambut pengguna untuk memastikan kontak elektroda dengan kulit kepala.

"Kami menggunakan pendekatan multi-cabang yang menyeimbangkan interoperabilitas, biaya, portabilitas, kegunaan, faktor bentuk, keandalan, dan operasi loop tertutup," kata Contreras-Vidal.

Dalam prototipe terkini, lima elektroda EEG dimasukkan ke dalam braket elektroda yang membentang di korteks sensorimotor dan tiga sensor kulit disertakan untuk mengukur gerakan mata dan kedipan mata. Unit gerakan inersia, yang mengukur gerakan kepala, memungkinkan sistem pencitraan otak-tubuh portabel untuk aplikasi BCI.

"Kebanyakan sistem BCI berbasis EEG komersial dihubungkan ke perangkat keras pemrosesan yang tidak bergerak atau memerlukan pemrograman atau pengaturan yang rumit, sehingga sulit untuk digunakan di luar klinik atau laboratorium tanpa bantuan teknis atau pelatihan ekstensif. Sistem BCI portabel dan nirkabel sangat disukai sehingga dapat digunakan di luar laboratorium dalam aplikasi seluler klinis dan non-klinis di rumah, kantor, atau tempat bermain," kata Contreras-Vidal.

"Penguat EEG komersial dan headset BCI saat ini sangat mahal, kurang interoperabilitas, atau gagal memberikan kualitas sinyal tinggi atau operasi loop tertutup, yang sangat penting untuk aplikasi BCI," kata Contreras-Vidal. hay