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中國學者腦脊接口研究獲突破:脊髓損傷者步態(tài)將更自然流暢

時間:2024-10-06 14:17:16   來源:中國新聞網

  只需在腦部和脊髓植入電極芯片,在大腦與脊髓搭建一條“神經旁路”,癱瘓患者就有可能重新自主控制肌肉,恢復下肢站立及行走功能。

  記者5日獲悉,復旦大學類腦智能科學與技術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備,為脊髓損傷患者帶來重新站立行走的希望。相關項目“植入式腦脊接口關鍵技術與系統研制”,在約1400個參賽項目中脫穎而出,獲2024年全國顛覆性技術創(chuàng)新大賽優(yōu)勝獎,預計年底開展首例臨床試驗。

  如何使脊髓損傷致癱患者恢復運動能力,一直以來是醫(yī)學界重大難題。由于神經損傷的不可逆性,目前針對脊髓損傷患者的治療手段效果有限。2023年,瑞士洛桑聯邦理工學院 Grégoire Courtine博士團隊初步驗證腦脊接口實現脊髓損傷患者功能恢復的可能,但在腦電運動解碼、脊髓神經根個體化重建、系統集成與臨床應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,構建健康步態(tài)以及多種異常步態(tài)數據集,建立算法模型,實現跨人群、跨模態(tài)、跨類型的連續(xù)步態(tài)軌跡高性能追蹤,為腦脊接口技術奠定基礎。加福民團隊提出“三合一”的系統設計方案:將三臺設備集成為一臺顱骨植入式微型設備,減小患者術后創(chuàng)口的同時,也能實現采集與刺激一體化,對患者自主運動進行閉環(huán)調控。

  這個方案可將解碼過程由體外轉入體內,提高腦電信號采集穩(wěn)定性和效率,最終實現百毫秒級別的解碼速度和刺激指令輸出——正常人的反應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鍵技術的產品開發(fā)和臨床轉化。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權體系,讓全球更多脊髓損傷患者獲益。

(責任編輯:華康)

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