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团队开发了一套系统，将植入式脊髓神经假体与康复机器人技术无缝整合。该科研装置通过与机器人动作精准同步的定时电脉冲刺激肌肉，在治疗期间产生自然协调的肌肉活动。此项神经假体创新利用了瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）Auke Ijspeert教授实验室的机器人专业技术。该突破不仅提升即时行动能力，还促进长期功能恢复。
Courtine表示："脊髓刺激与康复或娱乐机器人的无缝整合，将加速该疗法纳入标准护理方案并在脊髓损伤群体中推广。"这种适配性确保全球康复专业人员能将此技术整合到现有康复方案中。但组合疗法也带来重大挑战——二者均需精确同步。脊髓刺激策略必须在时空维度进行调控以匹配患者动作，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。
该技术基于全植入式脊髓刺激器，可传递仿生硬膜外电刺激。与传统功能性电刺激不同，此方法通过模拟自然神经信号更高效激活运动神经元。
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、外骨骼和固定自行车）集成，确保刺激时间与运动的每个阶段精确同步。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。
在包含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组合产生即时且持续的肌肉激活。参与者不仅能在机器人辅助治疗期间恢复肌肉调用能力，部分人在刺激停止后自主运动功能仍持续改善。
研究团队与康复中心紧密合作测试刺激系统与主流机器人设备的整合效果。"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，见证他们的热情令人振奋，"论文第一作者.NeuroRestore研究员Nicolas Hankov和BioRob研究员Miroslav Caban表示，"亲见我们的方案如何无缝适配现有康复流程，证实了这项技术框架能轻易部署于多元康复环境，有望变革脊髓损伤护理模式。"
研究还证实该技术具备临床外应用潜力：参与者使用该系统借助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，提供比单纯机器人技术更高效的康复方案。通过使康复过程更具动态性和参与度，有望显著改善恢复效果。未来需开展临床实验验证长期效益，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行动能力重建。
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
2025-08-22
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