La réadaptation à domicile en cas d’AVC est proche

Un expert de l'Université de Houston crée un casque EEG portable

Par Laurie Fickman 713-743-8454

8 août 2023

Le monde de la réadaptation à domicile en cas d'AVC se rapproche, une nouvelle incroyable pour les 795 000 personnes aux États-Unis qui souffrent chaque année d'un accident vasculaire cérébral. Une nouvelle interface cerveau-ordinateur portable et peu coûteuse qui connecte le cerveau des patients victimes d'un AVC à des exosquelettes motorisés à des fins de réadaptation a été validée et testée à l'Université de Houston.

« Nous avons conçu et validé un casque sans fil, facile à utiliser, mobile et à électrodes sèches pour les enregistrements d'électroencéphalographie du cuir chevelu (EEG) pour l'interface cerveau-ordinateur (BCI) en boucle fermée et les applications Internet des objets (IoT) », rapportent le professeur Jose Luis Contreras-Vidal, Hugh Roy et Lillie Cranz Cullen, professeur émérite de génie électrique et informatique, dans la revue Sensors. Contreras-Vidal est un pionnier international dans le domaine des interfaces cerveau-machine non invasives et des inventions de dispositifs robotiques.

Une interface cerveau-ordinateur (BCI) basée sur l'EEG est un système qui fournit une voie entre le cerveau et les appareils externes en interprétant l'EEG. En d’autres termes, l’appareil lit dans vos pensées et interprète l’activité cérébrale pour lancer un mouvement robotique. Les interfaces cerveau-machine basées sur l’EEG du cuir chevelu ont également le potentiel de favoriser la plasticité corticale après un accident vasculaire cérébral, ce qui améliore les résultats de la récupération motrice. Le casque réglable, conçu à partir de composants commerciaux disponibles dans le commerce, peut accueillir 90 % de la population. Il existe un brevet en instance sur l'algorithme BCI et le support d'électrode sèche à positionnement automatique permettant un positionnement automatique vertical tout en séparant les cheveux de l'utilisateur pour assurer le contact de l'électrode avec le cuir chevelu.

« Nous avons utilisé une approche à plusieurs volets qui équilibrait l'interopérabilité, le coût, la portabilité, la convivialité, le facteur de forme, la fiabilité et le fonctionnement en boucle fermée », a déclaré Contreras-Vidal.

Dans le prototype actuel, cinq électrodes EEG ont été incorporées dans le support d'électrode couvrant les cortex sensorimoteurs et trois capteurs cutanés ont été inclus pour mesurer les mouvements oculaires et les clignements. Une unité de mouvement inertiel, mesurant le mouvement de la tête, permet de créer un système d'imagerie cerveau-corps portable pour les applications BCI.

« La plupart des systèmes BCI commerciaux basés sur l'EEG sont liés à du matériel de traitement immobile ou nécessitent une programmation ou une configuration complexe, ce qui les rend difficiles à déployer en dehors de la clinique ou du laboratoire sans assistance technique ou formation approfondie. Un système BCI portable et sans fil est hautement préféré afin qu'il puisse être utilisé en dehors du laboratoire dans des applications mobiles cliniques et non cliniques à la maison, au travail ou pendant les loisirs », a déclaré Contreras-Vidal.

L'invention répond à un large éventail de besoins.

« Les amplificateurs EEG et les casques BCI commerciaux actuels sont d'un coût prohibitif, manquent d'interopérabilité ou ne parviennent pas à fournir une qualité de signal élevée ou un fonctionnement en boucle fermée, qui sont essentiels pour les applications BCI », a déclaré Contreras-Vidal.