人机界面集成的低成本传感器，具有神经肌肉电刺激系统中风后康复平衡

引起的脑，脊髓或视网膜梗死神经功能障碍的一个插曲叫脑卒中^1。中风是一个全球性的健康问题和残疾全球¹的第四大原因。在像印度和中国，世界上人口最多的两个国家的国家，因中风神经功能障碍被标记为隐藏疫情^2。一中风后的最常见的医疗并发症的是具有高达73％的在第一年后中风³报告发病瀑布。在中风后下跌是多方面的，既包括脊柱脊髓上和因素，如平衡和视觉空间忽视^4。通过Geurts并确定1同仁⁵综述）多方位受损最大重量双足站立，2）速度慢，3）定向的不精确性，和中移动4）单环子最大额面重量的变化如天平上小幅度因素秋天里SK。在日常活动所造成的影响可能是显著因为以前的作品表明，平衡与粗大运动功能^5，6日间能力和独立性有关。此外，Geurts和同事⁵建议除了肌力脊髓上多感觉整合（和肌肉协调^7）是用于其缺乏当前协议平衡恢复的关键。对多感觉整合，我们对volitionally驱动的非侵入性的电疗假设^8（NMES / SES）的是，这个适应性行为可以被塑造和患肢，使的NMES / SES辅助运动中调节的感觉输入活跃知觉便利大脑可以招募交替运动通路^9，如果需要，将这一信息反馈到后续的运动输出。

为了实现资源volitionally驱动NMES / SES辅助平衡训练国定贫困设定，低成本的人机界面（HMI）是通过利用现有的开源软件和最新进展在场外的现成的视频游戏传感器技术视觉听觉的生物反馈开发的。 NMES涉及已被证实可以改善肌肉强度和降低痉挛¹⁰神经和肌肉的协调电刺激。此外，SES涉及感觉神经的刺激电流唤起的感觉，其中前期发表的作品¹¹表明应用subsensory刺激在胫前肌单是有效的衰减姿势摆动。在这里，人机将互动中风后平衡疗法，其中volitionally驱动NMES / SES的脚踝肌肉会作为一个肌肉放大器（与NMES），以及增强传入反馈（与SES）期间成为可能感觉运动统合协助健康脚踝战略^12,13,14中姿势摇摆，以保持直立姿态。这是根据杜塔等 ⁸提出的假设，即通过非侵入性的电疗影响相关的脚踝肌肉的增加皮质兴奋性，可能使踝关节僵硬的改善脊髓以上调制。事实上，先前的工作已经表明，NMES / SES引起在皮质兴奋性持久的变化，可能作为共活化运动和感觉纤维^15,16的结果。此外，Khaslavskaia和Sinkjaer ¹⁷表明人类的存在NMES / SES的时间同步电机驱动皮质增强运动皮质兴奋性。因此，volitionally驱动NMES / SES可诱导脊髓反射短期的可塑性（ 例如 ，相互IA抑制^17）其中，通过降途径给定的运动神经元池项目皮质神经元能抑制通过在IA-抑制性的对抗性运动神经元池人类^18， 如图1，向邻perant调节模式（见杜塔等^8）。

图1：概念（在杜塔细节等人 ^21）基本交互式人机界面（HMI）来驱动压力（COP）的中心光标移到提示的目标，以改善下volitionally驱动的神经肌肉电刺激踝关节肌肉协调（NMES） -assisted visuomotor平衡疗法脑电图：脑电图，MN：α-运动神经元，IN：IA-抑制中间神经元，肌电图检查：肌电图，DRG：背根神经节。从⁸和³⁷再现。 请点击此处查看该图的放大版本。

该前 – 后（AP）的质量（COM）的中心位移进行通过踝plantarflexors（如内侧腓肠肌和比目鱼肌）和脊屈肌（如胫前肌），而内 – 外（ML）位移都受到脚踝反相器（例如胫前肌）和evertors（如腓骨长进行和肌肉芽孢）。因此，中风相关的脚踝损伤包括踝关节背屈肌肉无力，并增加了踝关节痉挛屈肌肌肉导致受损的姿势控制。这里，敏捷训练方案⁶可以在虚拟现实中利用（VR）基于游戏平台挑战动态平衡其中任务逐渐困难增大，这可能在预防跌倒⁶是比静态拉伸/重量移锻炼计划更为有效。例如，主题可以动态的平衡visuomotor任务，其中的难度，可以逐步提高到阿梅尔期间执行volitionally驱动NMES / SES协助AP和ML位移重量iorate卒中后特定的脚踝控制问题双足站立中移动。朝着一个资源贫乏的设置volitionally驱动NMES / SES辅助平衡疗法，我们提出这也可以从低用于数据收集低成本HMI移动脑/身体成像^{（MOBI）19，}对视觉听觉生物反馈在MoBILAB离线数据的勘探成本的传感器（见奥赫达等 ^20）。