科技日報(bào)記者 張夢然
瑞士NeuroRestore團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種先進(jìn)系統(tǒng)，能夠?qū)⒅踩胧郊顾枭窠?jīng)假體與康復(fù)機(jī)器人無縫結(jié)合，通過發(fā)出精確電脈沖來刺激肌肉，配合機(jī)器人的運(yùn)動，在治療過程中產(chǎn)生自然而有效的肌肉活動。這項(xiàng)技術(shù)利用了洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院在機(jī)器人領(lǐng)域的成果，不僅增強(qiáng)了患者的即時(shí)活動能力，還促進(jìn)了長期康復(fù)效果。研究結(jié)果發(fā)表在最新一期《科學(xué)·機(jī)器人學(xué)》雜志上。
脊髓損傷通常會導(dǎo)致嚴(yán)重的行動障礙。目前的康復(fù)機(jī)器人（引導(dǎo)運(yùn)動的設(shè)備）效果有限，因?yàn)槿狈χ鲃蛹∪鈪⑴c的情況下，僅靠機(jī)器人輔助難以有效重新訓(xùn)練神經(jīng)系統(tǒng)。新的聯(lián)合療法將脊髓刺激與康復(fù)機(jī)器人無縫集成，有望成為標(biāo)準(zhǔn)護(hù)理的一部分，被納入全球各地現(xiàn)有的康復(fù)方案中。
實(shí)現(xiàn)這一聯(lián)合療法需要確保每種療法之間的精確同步。脊髓刺激策略必須在空間和時(shí)間上進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，以匹配患者的每一個(gè)動作，而將其與廣泛使用的機(jī)器人康復(fù)系統(tǒng)相結(jié)合，則要求有一個(gè)靈活且適應(yīng)性強(qiáng)的技術(shù)框架。
新技術(shù)使用完全植入式的脊髓刺激器提供仿生電硬膜外刺激，這種方法通過模仿自然神經(jīng)信號，更有效地激活運(yùn)動神經(jīng)元，區(qū)別于傳統(tǒng)的功能性電刺激。
團(tuán)隊(duì)成功地將電刺激與多種機(jī)器人康復(fù)設(shè)備（如跑步機(jī)、外骨骼和固定自行車）結(jié)合起來，確保刺激與每個(gè)運(yùn)動階段精確同步。該系統(tǒng)利用無線傳感器檢測肢體運(yùn)動并自動實(shí)時(shí)調(diào)整刺激強(qiáng)度，從而為用戶提供了一個(gè)無縫的體驗(yàn)過程。
在一項(xiàng)包括5名脊髓損傷患者的概念驗(yàn)證研究中，結(jié)合使用機(jī)器人和電硬膜外刺激，能夠立即并持續(xù)地激活肌肉。參與者不僅在輔助治療期間恢復(fù)了肌肉活動能力，在某些情況下，即使在刺激停止后也表現(xiàn)出自主運(yùn)動能力的改善。
該方法在臨床環(huán)境之外同樣具有潛力，參與者能夠在助行器的幫助下行走，在戶外騎自行車，進(jìn)一步證實(shí)了其在現(xiàn)實(shí)生活中的積極效果。這種將神經(jīng)假體與康復(fù)機(jī)器人的結(jié)合，可能重新定義癱瘓后的活動恢復(fù)方式。
總編輯圈點(diǎn)：
作為醫(yī)療科技與人工智能技術(shù)的創(chuàng)新“結(jié)晶”，康復(fù)機(jī)器人為脊髓損傷、中風(fēng)等患者的康復(fù)訓(xùn)練帶來福音。相比傳統(tǒng)康復(fù)手段，康復(fù)機(jī)器人不僅可以提供高重復(fù)性、標(biāo)準(zhǔn)化訓(xùn)練，而且還能支持遠(yuǎn)程康復(fù)治療。不過，要想使患者的康復(fù)效果最大化，不能僅僅依靠康復(fù)機(jī)器人“單打獨(dú)斗”。通過科技創(chuàng)新，將康復(fù)機(jī)器人技術(shù)與脊髓刺激、腦機(jī)接口、虛擬現(xiàn)實(shí)、柔性電子皮膚等多項(xiàng)前沿技術(shù)“無縫”銜接，才能充分挖掘康復(fù)機(jī)器人的潛能，使患者的康復(fù)訓(xùn)練更加高效、智能、精準(zhǔn)。
