上海中医药大学研发新一代可穿戴手部智能外骨骼
新民晚报2024-09-24 18:51
图说：徐建光教授带领团队研发新一代可穿戴手部智能外骨骼 来源／采访对象供图（下同）
脑卒中引发的功能障碍，尤其是上肢运动障碍，对患者自理能力和生活质量造成严重影响。尽管康复治疗取得一定进展，但多数患者仍面临上肢功能恢复的难题。近年来脑机接口技术的发展为提升患者的上肢运动功能带来了新的康复方法。上海中医药大学中医智能康复教育部工程研究中心徐建光教授带领团队专注于脑机接口技术结合外骨骼技术开展卒中后上肢功能恢复的创新研究，创新性地提出了恢复脑-肌电耦合的新康复策略，旨在帮助患者尽快恢复手功能。团队研发新一代可穿戴手部智能外骨骼亮相第24届中国国际工业博览会。
徐建光教授团队针对现有脑机接口技术稳定性差、识别困难不稳定的难题，提出“脑-肌-机”二级联的脑控外骨骼创新理念技术。脑-肌-机接口是一套通过强化训练脑-肌电耦合，利用脑电信号对肌电信号进行训练，从而重建中枢与周围神经的连接，进一步通过肌电信号控制外骨骼，辅助手部运动功能障碍患者实现运动的康复系统。基于脑-肌电联合解码实现“意图识别-运动辅助”，以重建脑卒中后瘫痪肢体功能，改善慢性卒中患者的上肢运动功能。
该系统由脑电图机，电脑，手部外骨骼构成，解决了以往单靠纯脑电或单靠肌电解码准确性差的问题，有望大大提高脑控上肢外骨骼的稳定性和精确性，进一步通过肌电控制外骨骼，实现患者的居家康复和功能替代。本系统首次将基于脑-肌-机接口的原创性康复模式应用于脑卒中后运动功能康复。这一实践创新将极大地促进临床患者上肢运动功能的恢复进程。目前徐建光教授团队已与上海傲意科技有限公司合作研发出肘部和手部的外骨骼样机，目前处于临床试验研究阶段。
在神经康复中心，该系统用于脑卒中患者的手部功能恢复，通过脑-肌电耦合训练有效促进神经重建和功能恢复。在康复医院和诊所，系统适用于中枢神经系统疾病（如脑卒中、脊髓损伤、多发性硬化症等）及外周神经损伤患者，显著提升康复效果。老年康复护理中，系统帮助老年患者进行运动康复训练，恢复日常生活能力，提升生活质量。在运动医学与损伤康复领域，该系统用于运动损伤患者的康复训练，加速运动功能的恢复。科研机构利用该系统研究脑-肌电耦合机制，支持神经科学和康复医学的基础研究。
上海中医药大学中医智能康复教育部工程研究中心依托上海中医药大学康复医学院、中医工程中心和中药经典名方研究平台组建，重点围绕着脑卒中的偏瘫、失语，老年性痴呆的认知障碍和抑郁症的情感障碍等疾病的康复干预，构建海量多模态大数据库和云平台，开展机器学习和人工智能算法的研究，精准标定有助于功能恢复的关键神经环路，制定个体化、精准化的中医智能康复治疗方案，全面推进脑科学临床与类脑智能研究深度融合。工程中心构建了脑功能检测与评定、中西医智能康复干预和大数据与人工智能三大平台，成立了十个工程化研发室及实验室，目前获得了4个第二类医疗器械注册证，包括下肢康复训练系统、认知康复训练系统、言语认知康复训练系统和舌诊仪。
新民晚报记者 易蓉
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