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。
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。
【总编辑圈点】
作为医疗科技与人工智能技术的创新“结晶”,康复机器人为脊髓损伤、中风等患者的康复训练带来福音。相比传统康复手段,康复机器人不仅可以提供高重复性、标准化训练,而且还能支持远程康复治疗。不过,要想使患者的康复效果最大化,不能仅仅依靠康复机器人“单打独斗”。通过科技创新,将康复机器人技术与脊髓刺激、脑机接口、虚拟现实、柔性电子皮肤等多项前沿技术“无缝”衔接,才能充分挖掘康复机器人的潜能,使患者的康复训练更加高效、智能、精准。
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。
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。
【总编辑圈点】
作为医疗科技与人工智能技术的创新“结晶”,康复机器人为脊髓损伤、中风等患者的康复训练带来福音。相比传统康复手段,康复机器人不仅可以提供高重复性、标准化训练,而且还能支持远程康复治疗。不过,要想使患者的康复效果最大化,不能仅仅依靠康复机器人“单打独斗”。通过科技创新,将康复机器人技术与脊髓刺激、脑机接口、虚拟现实、柔性电子皮肤等多项前沿技术“无缝”衔接,才能充分挖掘康复机器人的潜能,使患者的康复训练更加高效、智能、精准。
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