腦控外骨骼機器人套裝讓法國癱瘓男子重新「行走」

2021-01-16 易明之智

據法新社報導,一個四肢癱瘓的男子通過使用一個大腦控制的機器人套裝,能夠讓四個癱瘓的肢體全部活動起來。這位來自法國Lyon的28歲男子,名叫蒂博(Thibault),他從40英尺高的陽臺上跌落,摔斷了脊髓導致肩部以下幾乎全部癱瘓。

他的二頭肌和左手腕能夠有些活動,左臂可以用操縱杆操縱輪椅。

兩年來,蒂博訓練算法使其能理解他的思想,並逐步增加他能做的動作。

蒂博身穿外骨骼機器人套裝正在進行訓練

來自法國格勒諾布爾大學、生物醫學研究中心CalaTEC和CEA研究中心的研究人員在蒂博頭部兩側的大腦和皮膚之間植入了記錄裝置,從而跨越感覺運動皮層——控制運動功能和感覺的大腦區域。

電極網格收集人的大腦信號,並將其傳輸到解碼算法,解碼信號轉換成運動,並命令機器人外骨骼完成它們。

蒂博通過結合虛擬仿真裝置進行行走訓練

在兩年的時間裡,蒂博通過控制一個avatar——一個虛擬角色——在視頻遊戲中訓練算法,使它行走和觸摸2D和3D物體,從而訓練算法來理解自己的想法。

記憶裝置使用演示模型

記錄裝置被植入位於蒂博頭部兩側的皮膚和大腦之間。

他首先在簡單的虛擬仿真環境裡進行模擬訓練,然後再使用外骨骼(由天花板吊帶輔助的)並用手臂輔助,最終實現行走。

在研究過程中,研究人員周五在發表於《柳葉刀神經病學雜誌》上的文章中說,蒂博通過藉助avatar、視頻和外骨骼一共行走了480步總共145米(約476英尺)。

科學家們表示,這項技術現在是一種實驗性治療,但是一旦改進,它就有可能改善病人的生活。

「雖然我明天不能穿著這個外骨骼回家,但我已經到了可以走路的地步了。我想走就走,想停就停。」蒂博對記者說。

大腦信號最終將轉換為外骨骼行動的命令

大腦信號被發送到解碼算法,將其轉換為外骨骼的運動指令。

「我們的發現可以使我們更進一步地幫助患者使用腦信號來驅動計算機,也許從使用大腦活動而非操縱杆來驅動輪椅開始,發展出一種可以提升行動能力的外骨骼,」格勒諾布爾大學醫院的神經外科醫生和這項研究的作者Stephan Chabardes教授在一份新聞稿中說。

該研究小組還招募了三名患者進行試驗,目的是讓患者在下一階段的研究中不使用天花板懸吊系統進行行走和保持平衡。

SMF原創編譯,轉載請註明。

來源:

https://edition.cnn.com/2019/10/04/health/paralyzed-man-robotic-suit-intl-scli/index.html

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