近日!休斯頓大學最新突破!BCI腦控機器人應用於臨床

2021-02-28 神經調控

近日,中風患者通過非侵入式腦機接口與機器人結合,使用由自己的大腦驅動的外部機器人設備,獲得了具有臨床意義的手臂運動和控制能力,打開了中風,脊髓損傷和其他顱腦損傷治療方法的新開端。

該臨床試驗由休斯頓大學主導,結果近日發表在《神經影像:臨床》雜誌上。

試驗涉及訓練一隻手臂活動受限的中風患者使用腦機接口(BMI),腦機接口可以捕捉大腦活動以確定受試者的意圖,然後觸發外骨骼,或附著在受影響手臂上的機器人設備,以對這些意圖做出反應。

圖解摘要。論文原圖

試驗歷時數年,部分原因是需要花時間來尋找符合標準的受試者,他們既對參與感興趣,又能投入所需的時間。治療每周進行3次,共4周。最後的隨訪測試是在治療結束後兩個月進行的。

休斯頓大學非侵入性腦機接口系統實驗室主任Jose Luis Contreras-Vidal說,試驗顯示,大多數患者在治療結束後至少兩個月仍能保持療效,這表明該療法有持久療效的潛力。

病人招募,幹預和跟進流程圖。論文原圖

這項試驗的聯合首席研究員、非侵入性BMI系統的先驅Contreras-Vidal說:「在康復中使用機器人並不是什麼新鮮事。這個項目確保大腦參與其中。我們知道如果手臂在運動,那是因為大腦命令它在運動。這是一個非常有力的概念。」

以腦電為基礎的BMI控制外骨骼中風康復。論文原圖

通過在試驗開始之前的一段時間內對受試者進行測試,研究人員能夠確保任何更改或改進都歸因於幹預。除了更好的手臂運動之外,研究人員還報告說,受試者的雙手也得到了改善。

休斯頓德克薩斯大學健康科學中心麥戈文醫學院的物理醫學和康復學教授兼主席Gerard Francisco博士說:「這項研究表明,某些類型的幹預可以觸發大腦的某些部位來形成運動的意圖。在未來,我們可以加強現有的治療方案,更多地關注激活大腦特定區域的重要性,從而放大對治療的反應。」

神經外科教授格羅斯曼說:「大腦功能與機器人技術和腦機接口相結合,可以為中風患者和其他腦損傷患者帶來難以想像的收益。這項研究僅僅是將來治療中風,脊髓損傷和其他顱腦損傷的開端。

原文地址:http://dx.doi.org/10.1016/j.nicl.2020.102502

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