休斯顿大学最新突破!BCI脑控机器人应用于临床

发布时间:2021-02-22

近日,中风患者通过非侵入式脑机接口与机器人结合,使用由自己的大脑驱动的外部机器人设备,获得了具有临床意义的手臂运动和控制能力,打开了中风,脊髓损伤和其他颅脑损伤治疗方法的新开端。

该临床试验由休斯顿大学主导,结果近日发表在《神经影像:临床》杂志上。

试验涉及训练一只手臂活动受限的中风患者使用脑机接口(BMI),脑机接口可以捕捉大脑活动以确定受试者的意图,然后触发外骨骼,或附着在受影响手臂上的机器人设备,以对这些意图做出反应。

图解摘要。论文原图

试验历时数年,部分原因是需要花时间来寻找符合标准的受试者,他们既对参与感兴趣,又能投入所需的时间。治疗每周进行3次,共4周。最后的随访测试是在治疗结束后两个月进行的。

休斯顿大学非侵入性脑机接口系统实验室主任Jose Luis Contreras-Vidal说,试验显示,大多数患者在治疗结束后至少两个月仍能保持疗效,这表明该疗法有持久疗效的潜力。

病人招募,干预和跟进流程图。论文原图

这项试验的联合首席研究员、非侵入性BMI系统的先驱Contreras-Vidal说:"在康复中使用机器人并不是什么新鲜事。这个项目确保大脑参与其中。我们知道如果手臂在运动,那是因为大脑命令它在运动。这是一个非常有力的概念。"

以脑电为基础的BMI控制外骨骼中风康复。论文原图

通过在试验开始之前的一段时间内对受试者进行测试,研究人员能够确保任何更改或改进都归因于干预。除了更好的手臂运动之外,研究人员还报告说,受试者的双手也得到了改善。

休斯顿德克萨斯大学健康科学中心麦戈文医学院的物理医学和康复学教授兼主席Gerard Francisco博士说:"这项研究表明,某些类型的干预可以触发大脑的某些部位来形成运动的意图。在未来,我们可以加强现有的治疗方案,更多地关注激活大脑特定区域的重要性,从而放大对治疗的反应。"

神经外科教授格罗斯曼说:"大脑功能与机器人技术和脑机接口相结合,可以为中风患者和其他脑损伤患者带来难以想象的收益。这项研究仅仅是将来治疗中风,脊髓损伤和其他颅脑损伤的开端。"

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

来源:脑友记BrainUp