機器人與“脊髓假體”首次無縫集成

科技日報北京3月23日電 （記者張夢然）瑞士NeuroRestore團隊開發出一種先進系統，能夠將植入式脊髓神經假體與康復機器人無縫結合，通過發出精確電脈衝來刺激肌肉，配合機器人的運動，在治療過程中產生自然而有效的肌肉活動。這項技術利用了洛桑聯邦理工學院在機器人領域的成果，不僅增強了患者的即時活動能力，還促進了長期康復效果。研究結果發表在最新一期《科學·機器人學》雜誌上。

脊髓損傷通常會導致嚴重的行動障礙。目前的康復機器人（引導運動的設備）效果有限，因為缺乏主動肌肉參與的情況下，僅靠機器人輔助難以有效重新訓練神經系統。新的聯合療法將脊髓刺激與康復機器人無縫集成，有望成為標準護理的一部分，被納入全球各地現有的康復方案中。

實現這一聯合療法需要確保每種療法之間的精確同步。脊髓刺激策略必須在空間和時間上進行精準調節，以匹配患者的每一個動作，而將其與廣泛使用的機器人康復系統相結合，則要求有一個靈活且適應性強的技術框架。

新技術使用完全植入式的脊髓刺激器提供仿生電硬膜外刺激，這種方法通過模仿自然神經信號，更有效地激活運動神經元，區別於傳統的功能性電刺激。

團隊成功地將電刺激與多種機器人康復設備（如跑步機、外骨骼和固定自行車）結合起來，確保刺激與每個運動階段精確同步。該系統利用無線傳感器檢測肢體運動並自動即時調整刺激強度，從而為用户提供了一個無縫的體驗過程。

在一項包括5名脊髓損傷患者的概念驗證研究中，結合使用機器人和電硬膜外刺激，能夠立即並持續地激活肌肉。參與者不僅在輔助治療期間恢復了肌肉活動能力，在某些情況下，即使在刺激停止後也表現出自主運動能力的改善。

該方法在臨牀環境之外同樣具有潛力，參與者能夠在助行器的幫助下行走，在户外騎自行車，進一步證實了其在現實生活中的積極效果。這種將神經假體與康復機器人的結合，可能重新定義癱瘓後的活動恢復方式。

【總編輯圈點】

作為醫療科技與人工智能技術的創新“結晶”，康復機器人為脊髓損傷、中風等患者的康復訓練帶來福音。相比傳統康復手段，康復機器人不僅可以提供高重複性、標準化訓練，而且還能支持遠程康復治療。不過，要想使患者的康復效果最大化，不能僅僅依靠康復機器人“單打獨鬥”。通過科技創新，將康復機器人技術與脊髓刺激、腦機接口、虛擬現實、柔性電子皮膚等多項前沿技術“無縫”銜接，才能充分挖掘康復機器人的潛能，使患者的康復訓練更加高效、智能、精準。