机器人与“脊髓假体”首次无缝集成，可恢复瘫痪者运动能力

瑞士NeuroRestore团队开发了一个先进的系统，可以将植入式脊髓神经假体与康复机器人无缝结合，在治疗过程中通过发出精确的电脉冲刺激肌肉，配合机器人运动产生自然有效的肌肉活动。该技术利用了洛桑联邦理工学院在机器人领域的成果，不仅增强了患者的即时活动能力，而且促进了长期康复。最新一期《科学机器人学》杂志发表了研究结果。

该系统可以在实验室和户外骑行活动中激活神经肌肉系统。图片来源:NeuroRestore瑞士洛桑联邦理工学院

脊髓损伤通常会导致严重的运动障碍。目前康复机器人(指导运动的设备)效果有限，仅靠机器人辅助很难有效重新训练神经系统，因为缺乏主动肌肉的参与。新的联合治疗将脊髓刺激与康复机器人无缝集成，有望成为标准护理的一部分，并将其纳入世界各地现有的康复计划。

要实现这种联合疗法，需要保证每种疗法之间的精确同步。脊髓刺激策略必须在空间和时间上精确调整，以匹配患者的每一个动作，并与广泛使用的机器人康复系统相结合，这就需要一个灵活且适应性强的技术框架。

新技术采用完全植入式脊髓刺激器，提供仿生电硬膜外刺激。这种方法不同于传统的功能性电刺激，通过模仿自然神经信号，更有效地激活运动神经元。

团队成功将电刺激与各种机器人康复设备(如跑步机、外骨骼和固定自行车)相结合，确保刺激与每个运动阶段的准确同步。该系统利用无线传感器检测肢体运动，自动实时调整刺激强度，为用户提供无缝体验过程。

在一项包括5名脊髓损伤患者在内的概念验证研究中，结合机器人和电硬膜外刺激，可以立即持续激活肌肉。在某些情况下，参与者不仅在辅助治疗期间恢复了肌肉活动能力，而且在刺激停止后也表现出自主运动能力的提高。

这种方法在临床环境之外也有潜力。参与者可以在助行器的帮助下行走，在户外骑自行车，进一步证明了他们在现实生活中的积极作用。这种神经假体与康复机器人的结合可能会重新定义瘫痪后的活动恢复方式。

总结

康复机器人作为医疗技术和人工智能技术创新的“结晶”，为脊髓损伤、中风等患者的康复训练带来了好消息。与传统康复方法相比，康复机器人不仅可以提供高重复性、标准化的训练，还可以支持远程康复治疗。然而，为了最大限度地发挥患者的康复效果，我们不能仅仅依靠康复机器人来“独自战斗”。通过科技创新，康复机器人技术与脊髓刺激、脑机接口、虚拟现实、柔性电子皮肤等多项前沿技术“无缝”衔接，可以充分挖掘康复机器人的高潜能，使患者的康复训练更加精准。