10月5日,復旦大學類腦智能科學與技術(shù)研究院的加福民青年教師團隊宣布了一項創(chuàng)新成果:他們研發(fā)了新一代植入式腦脊接口設(shè)備,,旨在幫助脊髓損傷患者重獲站立和行走的能力,。該項目名為“植入式腦脊接口關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)研制”,在一項擁有約1400個參賽作品的全國顛覆性技術(shù)創(chuàng)新大賽中榮獲優(yōu)勝獎,,并預計在年底啟動首次臨床試驗,。
當前,脊髓損傷的治療因神經(jīng)損傷的不可逆性而面臨局限,。但近年來的研究帶來了新的曙光,,特別是脊髓硬膜外電刺激技術(shù)被發(fā)現(xiàn)能有效激發(fā)神經(jīng)肌肉活動,對運動康復產(chǎn)生積極影響,。2023年,,瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院的Grégoire Courtine博士團隊通過腦脊接口技術(shù),成功使四肢癱瘓患者能夠自主行走,,甚至促進了損傷脊髓區(qū)域的神經(jīng)再生,,為患者帶來無需外部刺激也能控制癱瘓肌肉的可能。
加福民團隊在此基礎(chǔ)上,,致力于解決現(xiàn)存技術(shù)在腦電解碼精確度,、脊髓神經(jīng)個性化重建及系統(tǒng)集成應用等方面的不足,開發(fā)出具有高精準,、高效率,、高度集成及低延遲特性的新一代腦脊接口技術(shù)。
為精確刺激脊髓神經(jīng)根并重建行走步態(tài),,團隊利用先進成像技術(shù)和自建算法模型,,成功創(chuàng)建了個體化的脊髓神經(jīng)根3D模型,并將其數(shù)據(jù)開源,,助力神經(jīng)康復領(lǐng)域的研究,。同時,他們結(jié)合多種監(jiān)測技術(shù),,構(gòu)建全面的步態(tài)數(shù)據(jù)庫,,實現(xiàn)了步態(tài)的實時高精度追蹤,為腦脊接口技術(shù)的實際應用打下堅實基礎(chǔ),。
該團隊還創(chuàng)新性地設(shè)計了一體化顱骨植入式設(shè)備,,集腦電采集與脊髓刺激功能于一體,不僅減少了手術(shù)創(chuàng)傷,,還極大提高了腦電信號處理的速度和穩(wěn)定性,,使得脊髓損傷患者的行走更加接近自然狀態(tài)。
經(jīng)過四年的綜合研究與實驗驗證,,團隊已在動物身上成功驗證了概念,,正籌備與頂尖醫(yī)療機構(gòu)合作,,計劃于年內(nèi)啟動臨床試驗。未來,,加福民教授還將繼續(xù)探索更多針對脊髓損傷患者的神經(jīng)調(diào)控技術(shù),,包括開發(fā)穿戴式設(shè)備和多模態(tài)運動監(jiān)測系統(tǒng),以期更廣泛地緩解此類患者的康復難題及其社會經(jīng)濟負擔,。
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