來(lái)源：中國青年報
一名癱瘓少年在腦控機械外骨骼的幫助下，為今年的巴西世界杯開(kāi)球，這項神奇的技術(shù)其實(shí)離國人并不遙遠。 今天，天津大學(xué)和天津市人民醫院發(fā)布了雙方共同研制的人工神經(jīng)康復機器人系統“神工一號”，這是全球首臺適用于全肢體中風(fēng)康復的“純意念控制”人工神經(jīng)機器人系統。與在世界杯上亮相的腦控機械外骨骼相比，“神工一號”能夠真正實(shí)現大腦皮層與肌肉活動(dòng)的同步耦合，做到身隨意動(dòng)、思行合一。 發(fā)布會(huì )現場(chǎng)，一位偏癱病人通過(guò)這一系統能夠“指揮”自己原本無(wú)法動(dòng)作的肢體完成相應動(dòng)作。項目主要負責人、天津大學(xué)精儀學(xué)院教授明東說(shuō)，中風(fēng)患者是因為中樞神經(jīng)或者周邊神經(jīng)受損，大腦無(wú)法發(fā)出正確指令，或者指令無(wú)法傳輸到周邊神經(jīng)。這套系統不僅要正確、快速解碼腦部信號，“重塑”中樞神經(jīng)，還仿生構筑了一條完整的“人工神經(jīng)通路”，把人體受損的中樞神經(jīng)和周邊神經(jīng)連通起來(lái)。它需要首先提取體驗者的腦電數據，隨后通過(guò)腦電的異步“腦-機接口”技術(shù)模擬中樞神經(jīng)通路，解碼體驗者的運動(dòng)意念信息，進(jìn)而驅動(dòng)多級神經(jīng)肌肉電刺激技術(shù)模擬周邊神經(jīng)通路，刺激癱瘓肢體產(chǎn)生對應動(dòng)作。 該系統包括無(wú)創(chuàng )腦電傳感模塊、想象動(dòng)作特征檢測模塊、運動(dòng)意圖識別模塊、指令編碼接口模塊、刺激信息調理模塊、刺激電流輸出模塊6部分。體驗者需要把裝有電極的腦電探測器戴在頭部，并在患病肢體的肌肉上安裝電極。其中，“腦-機接口”可以無(wú)創(chuàng )讀取腦電信息，不再需要把芯片植入到大腦或者脊髓中，就可以較為準確地讀取人的意念。 據明東介紹，腦控機械外骨骼是利用被動(dòng)機械牽引，非肌肉主動(dòng)收縮激活。而“神工一號”則利用神經(jīng)肌肉電刺激，模擬神經(jīng)沖動(dòng)的電刺激引起肌肉產(chǎn)生主動(dòng)收縮，帶動(dòng)骨骼和關(guān)節產(chǎn)生自主動(dòng)作，與人體自主運動(dòng)原理一致。這一點(diǎn)對于病人來(lái)說(shuō)意義重大，他們借助“神工一號”不僅能夠完成相應動(dòng)作，還能加快康復進(jìn)程。天津市人民醫院康復科主任、天津市康復醫學(xué)研究所所長(cháng)杜金剛表示，這在康復醫學(xué)上是重大突破。 |
