虚拟现实与外骨骼帮助截瘫患者重获行走能力

根据一项新的研究表明 ,机动外骨骼与虚拟现实的结合能够帮助截瘫患者恢复对瘫痪肢体的部分控制。

发表在今天的科学报告(Scientific Reports)中的这个新研究,探讨了这种疗法对八例患者的影响——其中一人被诊断为由于脊髓损伤而造成完全瘫痪。患者们以往都没有经历过这种类型的康复。

患者参加了一个为期 12 个月的疗养集训,其中涉及了身临其境的虚拟现实训练、视觉-触觉反馈以及在定制的肢外骨骼的帮助下行走。

随着项目的进展,所有患者都表现出脊髓损伤所导致的肌肉自发功能的恢复迹象,并经历了从几乎没有感觉到体验类似触摸和疼痛的感觉。患者也恢复了一定程度的膀胱和肠道控制,以及心血管功能的改善。四个最初被划定为完全瘫痪的参与者被重新分类为不完全性截瘫,他们比脊髓损伤的那位要轻微一些。

这个项目包括三个部分。首先,患者均配有一个 Oculus Rift、一个测量脑电波活动的脑电帽和一个与其前臂相连的振动触觉反馈装置。患者的任务是通过想象自身运动,来移动虚拟现实中体育场上的足球运动员形象。这项研究说患者们能够激活他们的大脑与腿部运动相关的区域,这是由脑电图帽测得的。

在第二阶段,患者身着一个能够自动帮助移动双腿的外骨骼机器人,并被置于跑步机上。第三部分结合了前两个部分,患者被放置到另一个外骨骼中,与在虚拟现实中控制球员的方法类似,他们运用思维来控制外骨骼。

该论文是由 Walk Again Project 于两年前发起的一项工作的顶点,帮助一个瘫痪的人在 2014 年世界杯上使用一个机械外骨骼和一个脑电图耳机来开球。今天这项研究的作者们说,他们的工作首次表明了长期脑机接口技术能够使得拥有严重脊髓损伤的患者恢复神经功能。研究人员还报告了患者的脑电波模式的显著变化,以及在整个研究过程中新神经连接正被生成的信号。

这项研究是在位于巴西圣保罗、用于研究支持的阿尔贝托·贝拉塞特吉协会(the Alberto Santos Dumont Association)的神经康复实验室(Neurorehabilitation Laboratory)中进行的,其背后的研究人员说自己并不知道这种临床方法的局限性。但是他们相信其发现可能对截瘫患者的康复产生显著影响。脊髓损伤对医生来说仍然具有挑战性。许多方法——包括体重支持系统、机器人辅助和功能性电刺激——都被设计用来帮助病人行走。但是 Nicolelis 及其团队的方法可以改变下身瘫痪疗法,不是让患者适应在轮椅上生活,而是真正让患者自己的双腿再次派上用场。

本文选自:The Verge ,作者:Alex Brokaw ,机器之心编译;

©机器之心,最专业的前沿科技媒体和产业服务平台,每日提供优质产业资讯与深度思考,欢迎关注微信公众号「机器之心」(almosthuman2014),或登录机器之心网站www.jiqizhixin.com  , 查看更多精彩内容。