(上海5日讯)只需在脑部和脊髓植入电极晶片,在大脑与脊髓搭建一条“神经旁路”,瘫痪患者就有可能重新自主控制肌肉,恢复下肢站立及行走功能。
中新社周六报导,中国上海复旦大学类脑智能科学与技术研究院青年教师加福民团队,研发新一代用于脊髓损伤患者的植入式脑脊接口设备,为脊髓损伤患者带来重新站立行走的希望。
相关项目“植入式脑脊接口关键技术与系统研制”,在约1400个参赛项目中脱颖而出,获2024年全国颠覆性技术创新大赛优胜奖,预计年底展开首宗临床试验。
如何使脊髓损伤致瘫患者恢复运动能力,一直以来是医学界重大难题。由于神经损伤的不可逆性,目前针对脊髓损伤患者的治疗手段效果有限。
去年,瑞士洛桑联邦理工学院的库尔坦博士团队,初步验证脑脊接口实现脊髓损伤患者功能恢复的可能,但在脑电运动解码、脊髓神经根个体化重建、系统集成与临床应用等方面,还存在许多不足。
针对这些不足,加福民团队采用红外动捕、肌电、惯性传感器、足底压力垫等多模态技术,构建健康步态以及多种异常步态数据集,建立算法模型,实现跨人群、跨模态、跨类型的连续步态轨迹高性能追踪,为脑脊接口技术奠定基础。
加福民团队提出“3合1”的系统设计方案:将3台设备集成为一台颅骨植入式微型设备,减小患者术后创口的同时,也能实现采集与刺激一体化,对患者自主运动进行闭环调控。
这个方案可将解码过程由体外转入体内,提高脑电信号采集稳定性和效率,最终实现百毫秒级别的解码速度和刺激指令输出——正常人的反应时间为200毫秒左右,这意味在未来,脊髓损伤患者的行走步态将更加自然流畅。
下一阶段,加福民计划完成植入式脑脊接口关键技术的产品开发和临床转化。
加福民表示,希望通过研发3类有源植入式创新医疗器械,建立智能脑脊接口自主知识产权体系,让全球更多脊髓损伤患者获益。