國產機器人系統「神工一號」實現意念控制 癱瘓者可自主運動

2021-01-10 觀察者網

一名癱瘓少年在腦控機械外骨骼的幫助下，為今年的巴西世界盃開球，這項神奇的技術其實離國人並不遙遠。

昨天，天津大學和天津市人民醫院發布了雙方共同研製的人工神經康復機器人系統「神工一號」，這是全球首臺適用於全肢體中風康復的「純意念控制」人工神經機器人系統。與在世界盃上亮相的腦控機械外骨骼相比，「神工一號」能夠真正實現大腦皮層與肌肉活動的同步耦合，做到身隨意動、思行合一。

在天津大學和天津市人民醫院共同舉辦的「純意念控制」人工神經康復機器人系統發表會上，因中風導致偏癱的董阿姨只通過「想」，就能「指揮」自己原本無法動作的肢體「聽話」地完成相應動作，以後甚至能站起來行走、拿東西，直至慢慢康復。天津大學神經工程研究團隊和天津市人民醫院聯合研製的這項最新研究成果將讓不少中風、癱瘓人士燃起重新獨立生活的希望。

6月14日，技術人員在指導因中風偏癱的董姓患者使用「神工一號」。

項目主要負責人、天津大學精儀學院教授明東說，中風患者是因為中樞神經或者周邊神經受損，大腦無法發出正確指令，或者指令無法傳輸到周邊神經。這套系統不僅要正確、快速解碼腦部信號，「重塑」中樞神經，還仿生構築了一條完整的「人工神經通路」，把人體受損的中樞神經和周邊神經連通起來。它需要首先提取體驗者的腦電數據，隨後通過腦電的異步「腦-機接口」技術模擬中樞神經通路，解碼體驗者的運動意念信息，進而驅動多級神經肌肉電刺激技術模擬周邊神經通路，刺激癱瘓肢體產生對應動作。

該系統包括無創腦電傳感模塊、想像動作特徵檢測模塊、運動意圖識別模塊、指令編碼接口模塊、刺激信息調理模塊、刺激電流輸出模塊6部分。體驗者需要把裝有電極的腦電探測器戴在頭部，並在患病肢體的肌肉上安裝電極。其中，「腦-機接口」可以無創讀取腦電信息，不再需要把晶片植入到大腦或者脊髓中，就可以較為準確地讀取人的意念。

據明東介紹，腦控機械外骨骼是利用被動機械牽引，非肌肉主動收縮激活。而「神工一號」則利用神經肌肉電刺激，模擬神經衝動的電刺激引起肌肉產生主動收縮，帶動骨骼和關節產生自主動作，與人體自主運動原理一致。這一點對於病人來說意義重大，他們藉助「神工一號」不僅能夠完成相應動作，還能加快康復進程。天津市人民醫院康復科主任、天津市康復醫學研究所所長杜金剛表示，這在康復醫學上是重大突破。

 

6月14日，技術人員在指導因中風偏癱的董姓患者使用「神工一號」。  

6月14日，技術人員在指導因中風偏癱的董姓患者使用「神工一號」。

綜合中國青年報、《每日新報》、新華網等報導

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