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团队开发了一种系统，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，从而在治疗过程中产生自然而协调的肌肉活动。这项神经假体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技术专长。该进展不仅提升了即时行动能力，更能促进长期康复。
"脊髓刺激与康复或娱乐机器人技术的无缝集成，将加速该疗法成为标准护理方案并在脊髓损伤群体中推广应用，"库尔蒂纳表示。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。但结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进行调节以匹配患者运动，将其与广泛使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，该方法通过模拟自然神经信号更有效地激活运动神经元。
研究者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，确保刺激与每个运动阶段精确同步。系统利用无线传感器检测肢体运动并实时自动调节刺激，实现无缝用户体验。
在一项纳入五名脊髓损伤受试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。参与者不仅能在机器人辅助治疗期间恢复肌肉激活能力，部分人甚至在关闭刺激后仍改善了自主运动能力。
研究团队还与康复中心密切合作，测试刺激系统与常用机器人设备的整合效果。"我们走访了多家康复中心，在其日常使用的机器人系统上测试刺激技术，目睹他们的热情令人获得不可思议的回报，"该研究第一作者、NeuroRestore研究员尼古拉·汉科夫（Nicolas Hankov）和BioRob研究员米罗斯拉夫·卡班（Miroslav Caban）表示。"亲眼见证我们的方法如何无缝融入现有康复方案，证实了其通过提供易适配多康复环境的技术框架来变革脊髓损伤护理的潜力。"
研究还展示了该技术在临床环境外的应用潜力：参与者使用该系统借助助行器行走并在户外骑行，验证了该技术的实际影响力。
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方案。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。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行动能力恢复。
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
2025-08-31
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