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机器人与“脊髓假体”首次无缝集成 更有效地激活运动神经元瑞士研究团队开发了一个先进的系统,可以将植入式脊髓神经假体与康复机器人无缝结合,通过精确的电脉冲刺激肌肉,与机器人运动合作,在治疗过程中产生自然有效的肌肉活动。该技术利用了洛桑联邦理工学院在机器人领域的成就,不仅提高了患者的即时活动能力,而且促进了长期的康复效果。研究结果发表在最新的《科学·机器人学》杂志上。机器人与“脊髓假体”首次无缝集成 更有效地激活运动神经元

颈髓损伤通常会导致严重的运动障碍。目前,康复机器人(引导运动的设备)的效果有限,由于缺乏活跃的肌肉参与,仅靠机器人很难有效地再次训练神经系统。新的联合疗法将脊髓刺激与康复机器人无缝集成,有望成为标准护理的一部分,并将其纳入世界各地现有的康复计划。

实现这种联合疗法需要确保每种疗法之间的准确同步。脊髓刺激策略必须在时间和空间上进行准确的调整,以匹配患者的每一个动作,并将其与广泛使用的机器人康复系统相结合,需要一个灵活和适应性强的技术框架。

新技术采用完全植入式脊髓刺激器提供仿生电硬膜外刺激,模仿自然神经信号,更有效地激活运动神经元,不同于传统的功能电刺激。机器人与“脊髓假体”首次无缝集成 更有效地激活运动神经元

团队成功地将电刺激与各种机器人康复设备(如跑步机、外骨骼和固定自行车)结合起来,以确保刺激与每个运动阶段的准确同步。该系统利用传感器网络测试身体运动,可以自动实时调整刺激强度,为用户提供无缝的体验过程。

在一项概念验证研究中,包括5名颈髓损伤患者,结合机器人和电硬膜外刺激,可以立即和持续地激活肌肉。参与者不仅在辅助治疗过程中恢复了肌肉活动能力,而且在某些情况下,即使在刺激停止后,也表现出了独立运动能力的提高。

这种方法在治疗环境之外也有潜力。参与者可以在助行器的帮助下行走,在户外骑自行车,进一步验证其在现实生活中的积极效果。这种神经假体与康复机器人的融合可能会重新定义瘫痪后的活动恢复方法。机器人与“脊髓假体”首次无缝集成 更有效地激活运动神经元

康复机器人作为医疗技术和人工智能技术创新的“结晶”,为颈髓损伤、中风等患者的康复训练带来了好消息。与传统的康复方法相比,康复机器人不仅可以提供高重复性和标准化的训练,而且还可以支持远程康复治疗。然而,为了最大限度地发挥患者的康复效果,我们不仅可以依靠康复机器人“独自战斗”。通过科技创新,康复机器人技术与脊髓刺激、脑机接口、虚拟现实、柔性电子皮肤等尖端技术“无缝”连接,深入挖掘康复机器人的潜力,使患者的康复训练更加高效、智能、准确。