摘要 目的:本研究旨在开发一个独立于输入和输出设备的便携式模块化脑机接口 (BCI) 软件平台。我们在一名颈椎损伤 (C5 ASIA A) 受试者的案例研究中实施了该平台。背景:BCI 可以通过使用脑信号控制假肢或触发功能性电刺激来恢复瘫痪患者的独立生活。尽管已有多项研究成功地在实验室和家庭中实施了这项技术,但便携性、设备配置和看护者设置仍然是限制其在家庭环境中部署的挑战。便携性对于将 BCI 从实验室转移到家庭至关重要。方法:BCI 平台实施包括一个 Activa PC + S 发电机,该发电机带有两个硬膜下四接触电极,植入在感觉运动皮层的主要左手臂区域,一个固定在受试者轮椅后部的微型计算机,一个定制的手机应用程序,以及一个作为末端执行器的机械手套。为了量化这种 BCI 家用实现的性能,我们量化了家庭系统设置时间、长期(14 个月)解码准确度、硬件和软件分析以及应用程序和微型计算机之间的蓝牙通信延迟。我们创建了一个运动想象标记信号数据集,以在远程计算机上训练二元运动想象分类器,以供在线在家使用。结果:微型计算机和移动应用程序之间的平均蓝牙数据传输延迟为 23 ± 0.014 毫秒。受试者看护者的平均设置时间为 5.6 ± 0.83 分钟。获取和解码神经信号以及将这些解码信号发送到末端执行器的平均时间分别为 404.1 毫秒和 1.02 毫秒。无需重新训练,训练后的运动想象分类器的 14 个月中位准确度为 87.5 ± 4.71%。结论:本研究展示了家庭 BCI 系统的可行性,受试者可以使用友好的移动用户界面无缝操作该系统,无需每日校准,也不需要技术人员在家设置。本研究还描述了 BCI 系统的便携性以及即插即用多端的能力
主要关键词