机器人与“脊髓假体”首次无缝集成，可恢复瘫痪者运动能力
发布时间: 2025-03-24 11:44:52
瑞士NeuroRestore团队开发出一种先进系统，能够将植入式脊髓神经假体与康复机器人无缝结合，通过发出精确电脉冲来刺激肌肉，配合机器人的运动，在治疗过程中产生自然而有效的肌肉活动。这项技术利用了洛桑联邦理工学院在机器人领域的成果，不仅增强了患者的即时活动能力，还促进了长期康复效果。研究结果发表在最新一期《科学·机器人学》杂志上。
该系统可在实验室和户外骑行活动中激活神经肌肉系统。图片来源：NeuroRestore瑞士洛桑联邦理工学院
脊髓损伤通常会导致严重的行动障碍。目前的康复机器人（引导运动的设备）效果有限，因为缺乏主动肌肉参与的情况下，仅靠机器人辅助难以有效重新训练神经系统。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，被纳入全球各地现有的康复方案中。
实现这一联合疗法需要确保每种疗法之间的精确同步。脊髓刺激策略必须在空间和时间上进行精准调节，以匹配患者的每一个动作，而将其与广泛使用的机器人康复系统相结合，则要求有一个灵活且适应性强的技术框架。
新技术使用完全植入式的脊髓刺激器提供仿生电硬膜外刺激，这种方法通过模仿自然神经信号，更有效地激活运动神经元，区别于传统的功能性电刺激。
团队成功地将电刺激与多种机器人康复设备（如跑步机、外骨骼和固定自行车）结合起来，确保刺激与每个运动阶段精确同步。该系统利用无线传感器检测肢体运动并自动实时调整刺激强度，从而为用户提供了一个无缝的体验过程。
在一项包括5名脊髓损伤患者的概念验证研究中，结合使用机器人和电硬膜外刺激，能够立即并持续地激活肌肉。参与者不仅在辅助治疗期间恢复了肌肉活动能力，在某些情况下，即使在刺激停止后也表现出自主运动能力的改善。
该方法在临床环境之外同样具有潜力，参与者能够在助行器的帮助下行走，在户外骑自行车，进一步证实了其在现实生活中的积极效果。这种将神经假体与康复机器人的结合，可能重新定义瘫痪后的活动恢复方式。
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