Ключевые слова
сигнал
мультимодальный сигнал
реабилитация
медицина
Аннотация
В статье представлен обзор современных инструментов нейрореабилитации, основанных на методе биологической обратной связи (БОС). В качестве канала обратной связи используются одиночные биологические сигналы: электроэнцефалограмма (ЭЭГ), электрокардиограмма (ЭКГ), электрическая активность кожи (ЭДА), виброакустические сигналы (пневмотахиметрия, пульсометрия, электромиограмма (ЭМГ)). Каждая модификация биоконтроля имеет свои особенности и используется в реабилитации в связи с ними. В настоящее время наиболее распространенным каналом с доказательной базой является ЭЭГ. Однако даже он не дает тех результатов, которые говорили бы о безоговорочном успехе применения БОС. В связи с этим мы представили новую концепцию БОС, которая обсуждается в научном сообществе в последние годы, — мультимодальную биологическую обратную связь. Слияние информации предполагает интеграцию динамического и переменного потока информации из мультимодальных источников для определения состояния контролируемой системы, давая клиницисту полную картину. Мы считаем, что технология биологической обратной связи готова к быстрому развитию и внедрению в реабилитационной медицине в ближайшем будущем.
Для цитирования
Тарасова Е. М., Петренко Т. С., Борисов В. И. Биологическая обратная связь в нейрореабилитации (современный обзор) // Вестник УГМУ. 2024. № 1. С. 27–39. EDN: https://elibrary.ru/MJNNWQ.
Список источников
Анохин П. К. Узловые вопросы теории функциональной системы. М. : Наука, 1980. 196 с.
Бачкала А. П., Митина О. В. Биологическая обратная связь как опосредующий знак бессознательно протекающих процессов. Новые внутрипсихические возможности человека // История, современность и перспективы развития психологии в системе Российской академии наук. 2022. С. 496–498. EDN: https://elibrary.ru/qggrgx.
Грибова В. В., Стрекалёв В. О. Инструментальный комплекс для иммерсивных виртуальных тренажеров с биологической обратной связью // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2020. Т. 17, № 8. С. 19–28. DOI: https://doi.org/10.14489/vkit.2020.08.pp.019-028.
Ринчинова Я. Т., Перминова А. Э. Управление физиологическим состоянием человека на основе биологической обратной связи // Медицинские технологии и оборудование. Чита : ЗабГУ, 2019. С. 26–29. EDN: https://elibrary.ru/zfgqvw.
Богданов О. В. Эффективность различных форм сигналов обратной связи в ходе лечебных сеансов функционального биоуправления // Физиология человека. 1990. Т. 16, № 1. С. 13–18.
Biofeedback Game Design: Using Direct and Indirect Physiological Control to Enhance Game Interaction / L. E. Nacke, M. Kalyn, C. Lough, R. L. Mandryk // Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems. New York : Association for Computing Machinery, 2011. P. 103–112. DOI: https://doi.org/10.1145/1978942.1978958.
Плишкина Е. А., Бейн Б. Н. Особенности динамики депрессивных расстройств у пациентов с ишемическим инсультом при стабилометрическом тренинге // Вятский медицинский вестник. 2018. № 3. С. 36–40. EDN: https://elibrary.ru/vnodmg.
Biofeedback Therapy / T. Patcharatrakul, P. Pitisuttithum, S. S. C. Rao, S. Gonlachanvit // Clinical and Basic Neurogastroenterology and Motility. Academic Press, 2020. P. 517–532. DOI: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-813037-7.00037-6.
Лупанова К. В., Колбахова С. Н., Сидякина И. В. Эффективность реабилитации тонкой моторики у пациентов с постинсультными нарушениями с использованием аппарата биологической обратной связи / К. В. Лупанова, С. Н. Колбахова, И. В. Сидякина // Сборник статей V Научно-практической конференции «Научный авангард» и Межвузовской олимпиады ординаторов и аспирантов. М. : ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А. И. Бурназяна ФМБА России, 2023. С. 123–128. EDN: https://elibrary.ru/sqrkdm.
Jang T.-J., Jeon I.-C. Effects of Vibration-Based Biofeedback on Multifidus Muscle Activity and Pelvic Tilt Angle in Subjects with Hip Flexion Limitation // Journal of Back and Musculoskeletal Rehabilitation. 2023. Vol. 37, No. 1. P. 67–73. DOI: https://doi.org/10.3233/BMR-220284.
Влияние «БОС-пульс»-тренингов на гипоксическую устойчивость / Г. Н. Ануфриев, М. И. Зинченко, В. В. Гультяева [и др.] // Ульяновский медико-биологический журнал. 2019. № 3. С. 63–71. DOI: https://doi.org/10.34014/2227-1848-2019-3-63-71.
Электроэнцефалографические маркеры функционального состояния центральной нервной системы в спортивной практике / Н. В. Балиоз, Е. Е. Архипова, Н. В. Мозолевская, С. Г. Кривощеков // Ульяновский медико-биологический журнал. 2023. № 3. С. 30–48. DOI: https://doi.org/10.34014/2227-1848-2023-3-30-48.
Карпачевская Г. Ф., Суворова Р. А., Шарипов А. Р. Сравнительная эффективность БОС-процедур, используемых при различных видах офтальмопатологии // Современные технологии в офтальмологии. 2020. № 4. С. 24–25. DOI: https://doi.org/10.25276/2312-4911-2020-4-24-25.
Shi Y., Wu W. Multimodal Non-invasive Non-pharmacological Therapies for Chronic Pain: Mechanisms and Progress // BMC medicine. 2023. Vol. 21, Art. No. 372. DOI: https://doi.org/10.1186/s12916-023-03076-2.
Исакова Е. В., Слюнькова Е. В. Эффективность повторных курсов программы мультимодальной стимуляции в коррекции когнитивных и эмоциональноповеденческих нарушений после инсульта: когортное проспективное исследование // Фарматека. 2020. Т. 27, № 3. С. 71–77. DOI: https://doi.org/10.18565/pharmateca.2020.3.71-77.
Adaptive Model for Biofeedback Data Flows Management in the Design of Interactive Immersive Environments / P. V. Gomes, A. Marques, J. Donga [et al.] // Applied Sciences. 2021. Vol. 11, Iss. 11, Art. No. 5067. DOI: https://doi.org/10.3390/app11115067.
Navarro D., Sundstedt V., Garro V. Biofeedback Methods in Entertainment Video Games: A review of Physiological Interaction Techniques // Proceedings of the ACM on Human-Computer Interaction. 2021. Vol. 5, Iss. CHI PLAY, Art. No. 268. DOI: https://doi.org/10.1145/3474695.
Treatment of Medial Medullary Infarction Using a Novel iNems Training: A Case Report and Literature Review / T. Kodama, O. Katayama, H. Nakano [et al.] // Clinical EEG and Neuroscience. 2019. Vol. 50, Iss, 6. P. 429–435. DOI: https://doi.org/10.1177/1550059419840246.
Kaewcum N., Siripornpanich V. An Electroencephalography (EEG) Study of Short-Term Electromyography (EMG) Biofeedback Training in Patients with Myofascial Pain Syndrome in the Upper Trapezius // Journal of Physical Therapy Science. 2020. Vol. 32, No. 10. P. 674–679. DOI: https://doi.org/10.1589/jpts.32.674.
Реализация метода мультипараметрической биологической обратной связи c помощью портативного устройства на базе сети микроконтроллеров / Ф. Г. Дадашев, А. Р. Аллахвердиев, К. Г. Дадашева, Х. И. Абдуллаев // Технологии живых систем. 2021. Т. 18, № 2. С. 71–76. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700997-202102-09.
Суворова Р. А., Карпачевская Г. Ф., Шарипов А. Р. Особенности применения метода биологической обратной связи в клинической практике // Антология российской психотерапии и психологии. Санкт-Петербург, 2019. С. 86–92. URL: https://clck.ru/396QWh (дата обращения: 02.10.2023).
Капилевич Л. В. Физиологические особенности формирования двигательной координации на основе тренировок с биологической обратной связью / А. В. Илларионова, С. Г. Кривощеков, А. А. Ильин, Л. В. Капилевич // Физиология человека. 2022. Т. 48, № 4. С. 5–21. EDN: https://elibrary.ru/scyuof.
Можейко Е. Ю., Петряева О. В. Обзор исследований использования БОС-терапии при реабилитации и восстановительном лечении пациентов неврологического профиля // Доктор.Ру. 2021. Т. 20, № 9. С. 43–47. DOI: https://doi.org/10.31550/1727-2378-2021-20-9-43-47.
Fageria O. P., Sharma S. Mathematical Model for Enhancement of Visual Acuity through Electronic System Biofeedback // Journal of Advanced Research in Applied Mathematics and Statistics. 2022. Vol. 7, No. 1–2. P. 12–17. DOI: https://doi.org/10.24321/2455.7021.202204.
Angelakis E., Andreopoulou A., Georgaki A. Multisensory Biofeedback: Promoting the Recessive Somatosensory Control in Operatic Singing Pedagogy // Biomedical Signal Processing and Control. 2021. Vol. 66, Art. No. 102400. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bspc.2020.102400.
Vasilyev V., Borisov V., Syskov A. Biofeedback Methodology: A Narrative Review // 2019 International Multi-Conference on Engineering, Computer and Information Sciences (SIBIRCON). IEEE, 2019. P. 0011–0016. DOI: https://doi.org/10.1109/SIBIRCON48586.2019.8958019.
Щербина Н. В. Обзор методов исследования физиологических показателей, используемых в системах с биологической обратной связью // Эргодизайн. 2023. № 1. С. 81–89. DOI: https://doi.org/10.30987/2658-4026-2023-1-81-89.
Стрекалев В. О., Грибова В. В. Подсистема воспроизведения иммерсивных виртуальных тренажеров с биологической обратной связью // Программные продукты и системы. 2023. Т. 36, № 2. С. 286–292. DOI: https://doi.org/10.15827/0236-235X.142.286-292.
Lüddecke R., Felnhofer A. Virtual Reality Biofeedback in Health: A Scoping Review // Applied Psychophysiology and Biofeedback. 2022. Vol. 47. P. 1–15. DOI: https://doi.org/10.1007/s10484-021-09529-9.
Имуков А. Ю. Сравнительный анализ нейронных сетей для систем с биологической обратной связью // Научный аспект. 2020. Т. 14, № 2. С. 1780–1783. EDN: https://elibrary.ru/qcnshf.
Exploring Public Attitude Toward Biofeedback Technologies: Knowledge, Preferences and Personality Tendencies / G. A. Russo, S. Oliveri, C. Cincidda, [et al.] // Journal of Public Health Research. 2020. Vol. 9, No. 4. DOI: https://doi.org/10.4081/jphr.2020.1782.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 4.0 Всемирная
© 2024 Тарасова Е. М., Петренко Т. С., Борисов В. И.