科技速递 | 虚拟现实与外骨骼技术帮助截瘫患者走上康复之路

2016-08-19 17:27 科学报告

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《科学报告》期刊刚刚发表了一项新的研究,其结合了机动外骨骼和虚拟现实技术,能够极大地帮助截瘫患者重拾对瘫痪四肢的部分控制能力。在参加测试的八名患者中,就有一位因脊髓损伤而被诊断为完全瘫痪。此前的康复手段对他们毫无作用,但他们还是参与了这个为期12个月的训练,其中涉及沉浸式虚拟现实训练、视觉-触觉反馈、以及穿着一款专门设计的下肢外骨骼走路。




之后,所有患者均显示了自愿肌肉功能(voluntary muscle function)有恢复的迹象,甚至重新找回了一定的触觉/痛觉感知、膀胱/肠道控制力、甚至心血管功能也有所改善——而曾被诊断为完全瘫痪的四名患者,现已被重新归为不完全截瘫(一种相对不算太严重的脊髓损伤)。


该项目主要设计三个部分:




(1)首先为患者带上Oculus Rift虚拟现实头戴式装置,用脑电图帽来测量脑电波的活动;并在前臂上连接一个振动触觉反馈装置,然后让患者想象控制一个身处体育场馆内的足球运动员角色。研究指出,通过脑电图帽,他们检测到了大脑控制腿部运动的区域有活跃迹象。


(2)在第二阶段,让患者穿着可以帮他们自动移动双腿的机器人外骨骼进行踏步训练。


(3)第三阶段结合了上述两项技术,即让患者戴着VR装置和穿着机器人外骨骼,然后用“意念”操控虚拟足球运动员的行动。


这项研究的最高潮部分是“再次行走项目”(Walk Again Project),其在2年前的世界杯(2014 World Cup)上,用脑电图头盔帮助一名巴西的瘫痪少年顺利开球。


论文作者表示,他们的工作首次表明了长期的脑电接口技术,能够帮助严重脊髓损伤的患者恢复神经功能。此外,患者的脑电图模式有明显的变化,这是新神经连接已打通的一个迹象。


这项研究是在巴西圣保罗的亚伯托·桑托斯·杜蒙研究支持协会的带领下进行的,研究人员并不清楚这项技术在临床上的限制,但坚信会对截瘫患者的康复产生重大的影响。


信息来源:科学报告





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