Stroke survivors with chronic paralysis often have difficulties to perform various activities of daily living (ADLs), such as preparing a meal or eating and drinking independently. Recently, it was shown that a brain/neural hand exoskeleton can restore hand and finger function, but many stroke survivors suffer from motor deficits affecting their whole upper limb. Therefore, novel hybrid electroencephalography/electrooculography (EEG/EOG)-based brain/neural control paradigms were developed for guiding a whole-arm exoskeleton. It was unclear, however, whether hemiplegic stroke survivors are able to reliably use such brain/neural-controlled device. Here, we tested feasibility, safety, and user-friendliness of EEG/EOG-based brain/neural robotic control across five hemiplegic stroke survivors engaging in a drinking task that consisted of several subtasks (e.g., reaching, grasping, manipulating, and drinking). Reliability was assumed when at least 75% of subtasks were initialized within 3 s. Fluent control was assumed if average “time to initialize” each subtask ranged below 3 s. System's safety and user-friendliness were rated using Likert-scales. All chronic stroke patients were able to operate the system reliably and fluently. No undesired side effects were reported. Four participants rated the system as very user-friendly. These results show that chronic stroke survivors are capable of using an EEG/EOG-controlled semiautonomous whole-arm exoskeleton restoring ADLs.

中文翻译：

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在慢性中风中使用 EEG/EOG 控制的半自主和移动全臂外骨骼恢复日常生活活动

患有慢性瘫痪的中风幸存者通常难以进行各种日常生活活动 (ADL)，例如准备膳食或独立进食和饮水。最近，研究表明大脑/神经手外骨骼可以恢复手和手指的功能，但许多中风幸存者患有影响他们整个上肢的运动缺陷。因此，开发了新的基于混合脑电图/眼电图 (EEG/EOG) 的大脑/神经控制范式来引导全臂外骨骼。然而，尚不清楚偏瘫中风幸存者是否能够可靠地使用这种大脑/神经控制装置。在这里，我们测试了可行性、安全性、以及基于 EEG/EOG 的大脑/神经机器人控制的用户友好性，涉及五名从事饮酒任务的偏瘫中风幸存者，该任务包括几个子任务（例如，伸手、抓握、操纵和饮酒）。当至少 75% 的子任务在 3 秒内初始化时，就假定了可靠性。如果每个子任务的平均“初始化时间”范围低于 3 秒，则假定为流畅控制。系统的安全性和用户友好性使用李克特量表进行评级。所有慢性中风患者都能够可靠、流畅地操作该系统。没有报告不希望的副作用。四名参与者认为该系统非常用户友好。这些结果表明，慢性中风幸存者能够使用 EEG/EOG 控制的半自主全臂外骨骼恢复 ADL。当至少 75% 的子任务在 3 秒内初始化时，就假定了可靠性。如果每个子任务的平均“初始化时间”范围低于 3 秒，则假定为流畅控制。系统的安全性和用户友好性使用李克特量表进行评级。所有慢性中风患者都能够可靠、流畅地操作该系统。没有报告不希望的副作用。四名参与者认为该系统非常用户友好。这些结果表明，慢性中风幸存者能够使用 EEG/EOG 控制的半自主全臂外骨骼恢复 ADL。当至少 75% 的子任务在 3 秒内初始化时，就假定了可靠性。如果每个子任务的平均“初始化时间”范围低于 3 秒，则假定为流畅控制。系统的安全性和用户友好性使用李克特量表进行评级。所有慢性中风患者都能够可靠、流畅地操作该系统。没有报告不希望的副作用。四名参与者认为该系统非常用户友好。这些结果表明，慢性中风幸存者能够使用 EEG/EOG 控制的半自主全臂外骨骼恢复 ADL。所有慢性中风患者都能够可靠、流畅地操作该系统。没有报告不希望的副作用。四名参与者认为该系统非常用户友好。这些结果表明，慢性中风幸存者能够使用 EEG/EOG 控制的半自主全臂外骨骼恢复 ADL。所有慢性中风患者都能够可靠、流畅地操作该系统。没有报告不希望的副作用。四名参与者认为该系统非常用户友好。这些结果表明，慢性中风幸存者能够使用 EEG/EOG 控制的半自主全臂外骨骼恢复 ADL。