211service.com
EEG Cap helpt verlamde patiënten
Voor iemand met gevorderde ziekte van Lou Gehrig kan communiceren een enorme uitdaging zijn. Patiënten met deze progressieve neuromusculaire aandoening, ook wel bekend als: amyotrofische laterale sclerose (ALS), kunnen prima denken, maar ze verliezen geleidelijk hun vermogen om te bewegen, spreken en ademen. Nu helpt een niet-invasief apparaat dat hersengolven detecteert deze patiënten om met de wereld om te gaan.
Het apparaat bestaat uit een dop die is bedraad met elektroden om de elektrische signalen die uit de hersenen komen op te nemen. De kap is verbonden met een versterker, die op zijn beurt is verbonden met een computer die de elektrische signalen verwerkt. De opstelling stelt een patiënt in staat om op keuzes te klikken die op een computerscherm worden gepresenteerd door er gewoon over na te denken.
Het scherm toont een matrix van pictogrammen die bijvoorbeeld de omgeving, persoonlijk comfort of tekstverwerking vertegenwoordigen. De rijen van de matrix worden in willekeurige volgorde gemarkeerd; wanneer de rij met het gewenste item is gemarkeerd, zenden de hersenen van de gebruiker een karakteristiek hersengolfpatroon uit, dat de computer kan herkennen.
De gebruiker kan op deze manier door verschillende menu's scrollen, bijvoorbeeld de omgeving selecteren, dan de kamertemperatuur en dan warmer. Patiënten gebruiken een vergelijkbare matrix van letters en cijfers om e-mails op te stellen. Wetenschappers zeggen dat het apparaat nuttig kan zijn voor patiënten met uitgebreid verlies van spiercontrole, zoals die met ALS, ruggenmergletsel, beroertes of hersenverlamming.
Het op EEG gebaseerde systeem, dat elektro-encefalogrammen gebruikt om hersenactiviteit vast te leggen, heeft veel succes gehad in laboratoriumtests. Maar nu zeggen Jonathan Wolpaw en collega's van het Wadsworth Center, onderdeel van het New York State Department of Health, dat ze van plan zijn de technologie bij patiënten thuis te brengen. Ze hebben een vereenvoudigde versie van het apparaat ontwikkeld en starten een kleinschalige, thuisstudie met ernstig gehandicapte patiënten, zoals patiënten met gevorderde ALS.
Zoiets zou een enorm verschil kunnen maken in kwaliteit van leven voor iemand met ALS en hun families, zegt Jennifer Brand, directeur van patiëntendiensten bij de ALS Association, een in Californië gevestigde patiëntenvereniging.
Patiënten met ernstige neuromusculaire aandoeningen of ruggenmergletsel kunnen soms communiceren met systemen die kleine spierbewegingen detecteren, zoals een wenkbrauw- of oogbeweging. Maar geleidelijk aan verliezen sommige mensen het vermogen om zelfs de kleinste spier onder controle te houden. Op dit moment zijn de opties voor opgesloten patiënten extreem beperkt, zegt Joseph J. Pancrazio, een programmadirecteur bij het National Institute of Neurological Disorder and Stroke, die toezicht houdt op neuroprothetisch onderzoek. Er zijn oogknipperende soorten interfaces, maar ik denk dat we erachter zullen komen dat de BCI-benaderingen [brain-computer interface] gemakkelijker en sneller te gebruiken zijn.
Roberta Miller, een thuiszorgarts in New York die met geïmmobiliseerde patiënten werkt, heeft verschillende van haar patiënten het apparaat laten uitproberen als onderdeel van laboratoriumtests. Ze zijn enthousiast en hoopvol over de technologie en hopen dat deze voor hen klaar staat wanneer ze het nodig hebben.
Een ALS-patiënt, een biomedische wetenschapper in Delaware, is al begonnen met het testen van het systeem in zijn huis. In een e-mail die hij met het apparaat schreef, zei hij: [De hersen-computerinterface] verbeterde mijn kwaliteit van leven onmiddellijk. Ik kon mijn optische invoerapparaat niet meer gebruiken. Hij gebruikt het systeem nu vier tot zes uur per dag om e-mails te versturen en andere taken uit te voeren en zal het uiteindelijk gaan gebruiken om wetenschappelijke manuscripten te schrijven.
Het team van Wolpaw selecteert nu meer patiënten om de nieuwe, vereenvoudigde versie van het apparaat te testen, die het Wadsworth Center heeft gemaakt in samenwerking met Cambridge Consultants, een productontwikkelingsbedrijf gevestigd in Boston en het Verenigd Koninkrijk. Aanvankelijk had de software 10.000 verschillende parameters. Maar als een zorgverlener wordt geconfronteerd met een stukje software met 10.000 parameters, kunnen ze gefrustreerd raken en weglopen, zegt Mark Manasas, die het deel van het project van Cambridge Consultants beheert. We willen dat mensen met minimaal computerkennis dit met een paar muisklikken aan de gang kunnen krijgen.
Het team heeft ook de EEG-dop opnieuw ontworpen om het gebruik gemakkelijker te maken. De meeste EEG-caps die bij onderzoek worden gebruikt, moeten door een technicus specifiek op een proefpersoon worden aangebracht om betrouwbare opnames te maken. Maar de nieuwe dop kan één keer aan een persoon worden aangepast en vervolgens elke dag worden gedragen, en toch betrouwbare metingen opleveren.
De wetenschappers zullen de resultaten van de huidige proef gebruiken om erachter te komen wat patiënten precies willen en hoe ze het systeem gebruiken. Ze hopen uiteindelijk een kleine, draagbare versie van de technologie te ontwikkelen die minder dan $ 3.000 kost en gedekt zou worden door een medische verzekering.
Het apparaat van Wolpaw is een van een aantal technologieën die in ontwikkeling zijn om mensen met neurodegeneratieve ziekten of ruggenmergletsels te helpen bij het gebruik van computers of zelfs robotarmen. Veel van deze apparaten zijn echter invasief en vereisen een geïmplanteerde elektrode om elektrische signalen op te nemen of te verzenden. Hoewel geïmplanteerde apparaten uiteindelijk een breder scala aan mogelijkheden zullen bieden, vormen ze een groter risico voor patiënten en zullen ze moeilijker te ontwikkelen zijn voor breed gebruik. Het veld is de afgelopen vijf jaar echt geëxplodeerd, maar nu moet de focus liggen op het laten zien dat het iets goeds kan doen, zegt Wolpaw. Er zijn veel laboratoriumsuccessen geweest, maar als het gaat om mensen dingen te bieden die ze kunnen gebruiken en waarvan ze kunnen profiteren, is dat nog niet gebeurd.