虚拟现实和任务复杂度对使用数字健康指标评估上肢功能的影响

一项有关任务复杂度对上肢功能数字健康度量评估影响的研究报告 研究背景 在神经疾病,如多发性硬化症(PWMS)患者中,上肢功能障碍的普遍存在显著影响日常生活活动的完成,增大了对护理者的依赖性。为了提高我们对上肢障碍类型以及其潜在机制的理解,并为评估药物或康复干预的有效性提供敏感且可靠的终点,临床研究中的评估手段至关重要。目前临床认知度高且易用的评估手段,如采用序数量表描述运动质量或记录完成功能性任务的时间,存在局限性,如天花板效应和低灵敏度。因此,研究界普遍认同,迫切需要新颖、补充性更强和更敏感的评估终端来提供更多有关上肢障碍机制和治疗干预影响的细致见解。 研究来源 本项研究由Christoph M. Kanzler、Tom Armand、Leonardo Simovic、Ramona Syl...

外骨骼康复机器人训练对亚急性中风患者平衡和下肢功能的影响:一项初步、随机对照试验

外骨骼康复机器人训练对亚急性中风患者平衡和下肢功能的影响:一项初步、随机对照试验 研究背景与目的 中风是全球致死率和致残率的主要原因。随着中风治疗技术的快速发展,中风死亡率显著下降,因此中风幸存者数量也随之增加。据统计,超过70%的中风幸存者将留下不同程度的运动、感觉、认知及言语功能障碍。这不仅给个人和家庭带来沉重负担,也对社会造成巨大影响。平衡是所有人类静态和动态活动的基础,中风后多达80%的患者出现平衡功能障碍。这些障碍可影响患者的移动能力和生活质量。 此次研究旨在探讨康复机器人辅助训练对亚急性中风患者平衡与下肢功能恢复的影响,重点探讨rex外骨骼康复机器人训练是否在提高亚急性中风患者平衡与下肢功能方面优于剂量匹配的传统训练。 研究来源 该研究由张裕廷等人完成,来自张裕廷等(2024)N...

机器人辅助评估慢性中风成年人踝关节本体感觉缺陷及其相关脑损伤

机器人辅助评估慢性中风成年人踝关节本体感觉缺陷及其相关脑损伤 学术背景 中风(stroke)是一种常见的神经系统疾病,通常会导致患侧肢体功能障碍,影响患者的平衡和步态控制。本体感觉是指对身体姿势和动作的自我感知能力,由位于肌肉、关节、腱和皮肤中的机械感受器提供。这些感觉对保持平衡和步态的控制至关重要。已有研究表明,中风幸存者常常伴有踝关节本体感觉的损伤,尤其是踝关节位置感和运动感的缺失。然而,针对踝关节位置感和运动感的系统性研究却比较少。[Cho et al., 2021]发现踝关节本体感觉受损是中风患者平衡功能受损的强预测因子;[Tuthill et al., 2018; Goble et al., 2011]指出,传统的临床评分量表只能检测到最严重的本体感觉缺陷,对较轻微的缺陷检测不够敏...

通过使用原型网络的单次迁移学习实现中风后手势识别

背景介绍 中风是全球死亡和致残的主要原因之一,随着人口老龄化和城镇化的发展,中风患者总数正在全球范围内增加。尽管治疗的进步降低了死亡率,但幸存者中需要康复治疗的人数却大幅增加。特别是在低收入和中低收入国家,这种情况尤其显著。这些国家的卫生资源有限,因此亟需一种适应性强、成本效益高的康复干预措施(Feigin et al. 2022)。 中风康复是一个漫长且负担沉重的过程,不仅耗费体力,还带来巨大的经济压力,因此自动化评估系统能够减轻康复费用和减少对物理治疗师访视需求的重要性愈发显著。这些系统通过传感器数据评估中风幸存者的运动功能,提供互动康复练习的低成本方法,尤其适合家庭康复(Chen et al. 2017)。此外,将游戏融入这些系统中可以增加中风幸存者的动机和参与度,通过使他们能够从事有...

利用深度学习增强视觉步态分析中的跌倒风险评估

引言 跌倒事件在多个临床人群中普遍存在,通常的风险评估包括对个体步态进行视觉观察。然而,对步态的观察评估通常局限在实验室内对个体进行规范的步行协议测试,以识别可能增加跌倒风险的缺陷,但微妙的缺陷可能不易被观察到。为此,客观方法(例如惯性测量单元,IMUs)对于定量分析高分辨率的步态特征是有用的,这有助于通过捕捉细微差别来提高跌倒风险评估的信息量。然而,仅依赖IMU的步态仪器化分析存在局限性,它没有考虑到参与者的行为以及环境中的细节(例如障碍物)。视频眼动仪可能提供了评估跌倒风险的额外见解,通过记录头部和眼睛的运动,可以了解人们基于头部和眼睛的动作来遍历环境的方式。但是,手动评估视频数据以评估头部和眼睛的动作既耗时又具有主观性。因此,迫切需要自动化的方法,但目前尚不存在。本文提出了一种基于深度...

踝关节背屈动力学要求增加摆动相足离地间隙:论对辅助设备设计和能量需求的影响

科研报告 背景介绍 随着人口老龄化以及中风等神经系统和肌肉系统疾病的增加,步态障碍导致的绊倒和跌倒风险成为一个严重问题。研究表明,踝关节背屈在步态的摆动阶段对确保足部离地高度至关重要。然而,目前对于摆动阶段踝关节动力学和机械能量交换的研究较少。现有的研究主要关注正常行走时的踝关节背屈,而随着多种提供背屈辅助的设备的开发,有必要了解在这些设备中能量需求的最小要求。 近年来,踝关节背屈辅助技术的发展迅速,特别是运用了先进的致动器和能量回收装置以提高步态安全性和防止跌倒。然而,这些设备需要提供足够的机械功率,以确保踝关节在摆动阶段的背屈辅助。了解踝关节背屈的动力学需求,对设计轻便、低功率的助力设备尤为重要。 论文来源 这篇文章由Victoria University的Soheil Bajelan、...

中风患者双足任务中的运动相关皮层电位和顶枕-中央前区连通性时间同步性

在中风患者双足任务中,运动相关皮层电位和顶枕-中央前区连通性的时间同步性 背景介绍 在中风后康复研究中,功能连通性(FC)、运动相关皮层电位(MRCP)和步态活动是与康复结果相关的常见衡量指标。尽管这些都已被单独研究,但它们之间的相互关系,特别是与双足辨别性的相互关系,尚未得到深入探讨。中风患者的康复效果差异显著,这些指标之间的关系可能揭示新的康复策略和疗法。 论文来源 这篇文章由 Chun-Ren Phang, Kai-Hsiang Su, Yuan-Yang Cheng, Chia-Hsin Chen 和 Li-Wei Ko 等学者撰写,分别来自 National Yang Ming Chiao Tung University, Kaohsiung Medical University ...

间-α-胰蛋白酶抑制剂重链h3是重症肌无力疾病活动的潜在生物标志物

研究背景 重症肌无力(Myasthenia Gravis, MG)是一种慢性抗体介导的自身免疫性疾病,主要影响神经肌肉接头处的突触传导。大约85%的MG患者由针对乙酰胆碱受体(AChR)的抗体介导。这种疾病的临床特点是肌肉无力,尤其是疲劳性肌肉无力。虽然目前已有一些抗AChR抗体水平作为诊断指标,但其预测疾病活动性的价值仍存在争议。这使得MG领域存在一个知识空白,即缺乏指示疾病活动性和识别高风险患者的生物标志物。鉴于MG的新治疗策略不断涌现,识别有效的生物标志物以分层患者并加强监测成为迫切需求。 论文来源 本研究由Christina B. Schroeter、Christopher Nelke、Frauke Stascheit、Niklas Huntemann、Corinna Preusse...

基于人类和小鼠共享电生理信息的神经元细胞类型分类

神经元分类的创新融合:基于人类和小鼠电生理数据的共同信息 科学界长期以来对神经元分类面临巨大挑战。准确分类神经元对于理解大脑在健康和疾病状态下的功能至关重要。这篇由Bar-Ilan University的Ofek Ophir、Orit Shefi与Ofir Lindenbaum引领的研究在《Neuroinformatics》期刊上发表,提出了一种全新的机器学习框架,通过联合使用来自人类和小鼠的电生理数据来对神经元进行分类。 研究背景 神经元是神经系统的基本单元,其分类自Ramon y Cajal在1995年发表《人和脊椎动物神经系统的组织学》以来,一直是神经科学的核心问题。分类神经元有助于在不同实验室和实验条件下的一致识别,这对于理解大脑功能及其在健康和病态状态下的变化至关重要。 研究来源 ...

监督钙事件检测的神经信息学工具 Cadence 的介绍

神经信息学领域的一项新突破:Cadence工具用于钙事件检测的研究报告 背景介绍 钙成像技术在神经元集合体研究中引发了一场革命,为研究人员提供了一种同时可视化和监控多个神经元活动的强大工具。钙成像利用荧光钙指示剂,这些指示剂在细胞内钙水平变化时发光,而钙水平与神经元活动密切相关。通过成像这些荧光变化,研究人员可以实时获取神经元集合体的动态,从而研究复杂的神经回路和网络。 尽管钙成像可以生成相对荧光变化δf/f曲线,但研究神经元集合体的科学家通常需要从这些连续的δf/f曲线中推断出钙事件,以创建钙事件的栅格图(raster representation)。为此,科学家们需要一种能够从这些曲线中推断钙事件的工具。在本文中,研究团队介绍了一种名为Cadence的开源工具,它能够通过半自动检测从钙成...