机器人技术与脊髓刺激技术恢复瘫痪患者运动能力

本站发布时间：2025-08-17 08:41:13

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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与康复机器人技术无缝集成。该研究设备通过精准时序的电脉冲刺激肌肉，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。这项神经假体创新利用了EPFL大学Auke Ijspeert教授实验室的机器人专业技术，不仅可即时改善行动能力，还能促进长期康复。

Courtine表示："脊髓刺激与康复/娱乐机器人技术的无缝结合，将加速该疗法成为脊髓损伤患者的常规治疗手段。"这种适应性确保全球康复专业人员都能将该技术整合到现有康复方案中。但组合疗法也面临重大挑战，因为每项技术都需要精确同步：脊髓刺激策略必须在时空维度上根据患者运动进行调整，与广泛使用的机器人康复系统集成更需要灵活可调的框架。

该技术采用完全植入式脊髓刺激器，可提供仿生硬膜外电刺激。与传统功能性电刺激不同，这种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，确保刺激信号与运动各阶段精准同步。系统通过无线传感器检测肢体运动并实时自动调节刺激参数，实现无缝衔接的用户体验。

在一项涉及5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了即时且持续的肌肉激活效果。参与者不仅能在机器人辅助治疗期间恢复肌肉运动能力，部分人在关闭刺激后仍保持自主运动能力的改善。

研究团队还与多家康复中心合作测试刺激系统与常用机器人设备的兼容性。"我们走访多家康复中心，在他们日常使用的机器人系统上测试刺激技术，亲眼见证医护人员的热情令人振奋，"论文第一作者.NeuroRestore研究员Nicolas Hankov和BioRob研究员Miroslav Caban表示，"这种方案与现有康复方案的无缝衔接，证实了它通过提供易推广的技术框架来变革脊髓损伤治疗的潜力。"

研究还展示了该技术在临床环境外的应用潜力，参与者成功借助该系统使用助行器行走和户外骑行，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，提供了比单纯机器人技术更有效的康复方案。通过使康复过程更具动态性和参与感，有望显著提升康复效果。虽然仍需未来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结合可能重新定义瘫痪后的运动功能重建。

Story Source:

Materialsprovided byEcole Polytechnique Fédérale de Lausanne. Original written by Nik Papageorgiou. The original text of this story is licensed under Creative 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

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