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中國學(xué)者腦脊接口研究獲突破:脊髓損傷者步態(tài)將更自然流暢
2024-10-09 14:37:40 來源:中國新聞網(wǎng) 編輯:


【資料圖】

中新社上海10月5日電 (記者 陳靜)只需在腦部和脊髓植入電極芯片,在大腦與脊髓搭建一條“神經(jīng)旁路”,癱瘓患者就有可能重新自主控制肌肉,恢復(fù)下肢站立及行走功能。

記者5日獲悉,復(fù)旦大學(xué)類腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院青年教師加福民團隊研發(fā)新一代用于脊髓損傷患者的植入式腦脊接口設(shè)備,為脊髓損傷患者帶來重新站立行走的希望。相關(guān)項目“植入式腦脊接口關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)研制”,在約1400個參賽項目中脫穎而出,獲2024年全國顛覆性技術(shù)創(chuàng)新大賽優(yōu)勝獎,預(yù)計年底開展首例臨床試驗。

如何使脊髓損傷致癱患者恢復(fù)運動能力,一直以來是醫(yī)學(xué)界重大難題。由于神經(jīng)損傷的不可逆性,目前針對脊髓損傷患者的治療手段效果有限。2023年,瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院 Grégoire Courtine博士團隊初步驗證腦脊接口實現(xiàn)脊髓損傷患者功能恢復(fù)的可能,但在腦電運動解碼、脊髓神經(jīng)根個體化重建、系統(tǒng)集成與臨床應(yīng)用等方面還存在許多不足。

針對這些不足,加福民團隊采用紅外動捕、肌電、慣性傳感器、足底壓力墊等多模態(tài)技術(shù),構(gòu)建健康步態(tài)以及多種異常步態(tài)數(shù)據(jù)集,建立算法模型,實現(xiàn)跨人群、跨模態(tài)、跨類型的連續(xù)步態(tài)軌跡高性能追蹤,為腦脊接口技術(shù)奠定基礎(chǔ)。加福民團隊提出“三合一”的系統(tǒng)設(shè)計方案:將三臺設(shè)備集成為一臺顱骨植入式微型設(shè)備,減小患者術(shù)后創(chuàng)口的同時,也能實現(xiàn)采集與刺激一體化,對患者自主運動進行閉環(huán)調(diào)控。

這個方案可將解碼過程由體外轉(zhuǎn)入體內(nèi),提高腦電信號采集穩(wěn)定性和效率,最終實現(xiàn)百毫秒級別的解碼速度和刺激指令輸出——正常人的反應(yīng)時間為二百毫秒左右,這意味在未來,脊髓損傷患者的行走步態(tài)將更加自然流暢。

下一階段,加福民計劃完成植入式腦脊接口關(guān)鍵技術(shù)的產(chǎn)品開發(fā)和臨床轉(zhuǎn)化。加福民表示,希望通過研發(fā)三類有源植入式創(chuàng)新醫(yī)療器械,建立智能腦脊接口自主知識產(chǎn)權(quán)體系,讓全球更多脊髓損傷患者獲益。(完)

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