机器人与脊髓电刺激技术助力瘫痪患者恢复行走能力

由格雷瓜尔·库尔蒂纳（Grégoire Courtine）和乔斯林·布洛赫（Jocelyne Bloch）领导的.NeuroRestore团队，现已开发出一套将植入式脊髓神经假体与康复机器人无缝整合的系统。该研究装置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。这项神经假体技术的创新利用了瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）奥克·伊斯佩特（Auke Ijspeert）教授实验室的机器人专业技术。该进展不仅提升了即时行动能力，更有助于长期康复。

库尔蒂纳表示："脊髓刺激与康复或娱乐机器人的无缝集成，将加速该疗法成为标准护理方案，并惠及脊髓损伤患者群体。"这种适应性确保了全球康复专业人员能将此技术融入现有康复方案。然而，组合疗法也带来重大挑战，因为各项技术均需精确同步。脊髓刺激策略必须在空间和时间上进行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，则需要灵活可调的框架。

该技术依赖于完全植入的脊髓刺激器，可提供仿生硬膜外电刺激。与传统功能性电刺激不同，该方法通过模拟自然神经信号，更高效地激活运动神经元。

研究人员将硬膜外电刺激与多种机器人康复设备（包括跑步机、外骨骼和固定自行车）集成，确保刺激精准对应每个运动阶段。系统采用无线传感器实时检测肢体运动并自动调整刺激参数，实现无缝用户体验。

在一项涉及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实现了即时且持续的肌肉激活。参与者不仅在机器人辅助治疗期间恢复了肌肉调动能力，部分人甚至在关闭刺激后仍能改善自主运动功能。

研究团队还与康复中心紧密合作，测试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，用其常规机器人系统测试刺激技术，亲眼目睹他们的热忱令人无比振奋，"该研究第一作者、.NeuroRestore研究员尼古拉·汉科夫（Nicolas Hankov）与BioRob研究员米罗斯拉夫·卡班（Miroslav Caban）表示，"亲见我们的方案如何无缝整合现有康复流程，印证了这项技术通过提供易于跨场景部署的框架，改变脊髓损伤患者护理的潜力。"

研究还揭示了该技术在临床环境外的应用前景：参与者借助系统实现助行架步行和户外骑行，验证了其实际影响力。

这项创新技术为脊髓损伤患者带来新希望，提供了比单纯机器人技术更有效的康复途径。通过使康复过程更具动态性和参与度，它有望显著提升康复效果。尽管未来仍需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整合可能重新定义瘫痪后的运动功能重建。