院况简介
北京前沿科学技术研究院（简称“北前科学院”）成立于2016年9月，北前科学院，是由北京中科光析科学技术研究所，北检（北检）检测技术研究院，标检（北京）质量检测中心等科研单位，组建成立的独立科学科研机构，致力于前沿科学领域的研究与创新人才培养，科学技术转移孵化等，世界前沿新科学普及传播。 更多简介 +
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由Grégoire Courtine和Jocelyne Bloch领导的.NeuroRestore团队开发出一套系统，将植入式脊髓神经假体系统与康复机器人无缝集成。该设备通过精准定时的电脉冲刺激肌肉，使其与机器人运动协调同步，从而在治疗过程中实现自然协调的肌肉活动。此项神经假体创新利用了洛桑联邦理工学院Auke Ijspeert教授实验室的机器人技术专长，不仅即时提升活动能力，更能促进长期康复。
Courtine表示："脊髓刺激技术与康复/娱乐型机器人的无缝集成，将加速该疗法纳入标准护理方案及脊髓损伤患者群体的进程。"这种适应性确保全球康复专业人员能将此技术融入现有康复方案。但疗法结合面临重大挑战：脊髓刺激需在时空维度精确调制以匹配患者动作，而将其与广泛应用的机器人康复系统整合，则需灵活可调的框架。
该技术依赖完全植入式脊髓刺激器，可传递仿生硬膜外电刺激。不同于传统功能性电刺激，该方法通过模拟自然神经信号更高效地激活运动神经元。
研究者将硬膜外电刺激与多种康复机器人设备（包括跑步机、外骨骼和健身车）集成，确保刺激精准匹配每个运动阶段。系统通过无线传感器实时检测肢体运动并自动调整刺激参数，实现无缝化用户体验。
在针对五名脊髓损伤患者的概念验证研究中，机器人技术与硬膜外电刺激的结合产生即时持续的肌肉激活效应。受试者不仅在机器人辅助治疗期间恢复肌肉调用能力，部分人员在关闭刺激后仍表现出自主运动能力的提升。
研究团队与康复中心紧密合作测试该刺激系统与主流机器人设备的兼容性。"我们走访多家康复中心，在其日常使用的机器人系统上测试刺激技术，工作人员的热忱令人振奋，"论文第一作者.NeuroRestore研究员Nicolas Hankov与BioRob研究员Miroslav Caban表示，"亲见我们的方案无缝衔接现有康复流程，印证了这项易推广的技术框架具有变革脊髓损伤护理的潜力。"
研究还展示了该技术的临床外潜力：受试者成功借助系统使用助行架行走及户外骑行，验证了其实际应用价值。
这项创新技术为脊髓损伤患者带来新希望，其康复效果超越单一机器人疗法。通过提升康复过程的动态性和参与度，有望显著改善恢复效果。未来需开展临床试验验证长期效益，但初步结果表明：神经假体与康复机器人的融合将重塑瘫痪后的运动功能重建范式。
Story Source:
Materialsprovided byEcole Polytechnique Fédérale de Lausanne. Original written by Nik Papageorgiou. The original text of this story is licensed underCreative Commons CC BY-SA 4.0.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Nicolas Hankov, Miroslav Caban, Robin Demesmaeker, Margaux Roulet, Salif Komi, Michele Xiloyannis, Anne Gehrig, Camille Varescon, Martina Rebeka Spiess, Serena Maggioni, Chiara Basla, Gleb Koginov, Florian Haufe, Marina D’Ercole, Cathal Harte, Sergio D. Hernandez-Charpak, Aurelie Paley, Manon Tschopp, Natacha Herrmann, Nadine Intering, Edeny Baaklini, Francesco Acquati, Charlotte Jacquet, Anne Watrin, Jimmy Ravier, Frédéric Merlos, Grégoire Eberlé, Katrien Van den Keybus, Hendrik Lambert, Henri Lorach, Rik Buschman, Nicholas Buse, Timothy Denison, Dino De Bon, Jaime E. Duarte, Robert Riener, Auke Ijspeert, Fabien Wagner, Sebastian Tobler, Léonie Asboth, Joachim von Zitzewitz, Jocelyne Bloch, Grégoire Courtine.Augmenting rehabilitation robotics with spinal cord neuromodulation: A proof of concept.Science Robotics, 2025; 10 (100) DOI:10.1126/scirobotics.adn5564
2025-07-01
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