國產(chǎn)人工神經(jīng)康復(fù)機(jī)器人天津問世

        6月14日，天津大學(xué)和天津市人民醫(yī)院共同舉辦了“純意念控制”人工神經(jīng)康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)發(fā)布會。因中風(fēng)導(dǎo)致偏癱的董阿姨通過“想”，就能“指揮”無法動作的肢體“聽話”地完成相應(yīng)動作，重演了巴西世界杯開幕式上，截癱青年在腦控機(jī)械外骨骼技術(shù)的幫助下，為世界杯開球的“神奇”一幕。 
        這一歷時10年的技術(shù)，由天津大學(xué)神經(jīng)工程研究團(tuán)隊和天津市人民醫(yī)院聯(lián)合研制，是國家“863計劃”、“十二五”國家科技支撐計劃和國家青年科學(xué)基金重點支持項目，在復(fù)合想象動作信息解析與處理、異步腦——機(jī)接口訓(xùn)練與識別、皮層——肌肉活動同步耦合優(yōu)化、中風(fēng)后抑郁腦電非線性特征提取與篩查等關(guān)鍵技術(shù)上取得了重大突破，目前已擁有包括23項授權(quán)國家發(fā)明專利、1項軟件著作權(quán)在內(nèi)的自主知識產(chǎn)權(quán)集群，是適用于全肢體中風(fēng)康復(fù)的“純意念控制”人工神經(jīng)機(jī)器人系統(tǒng)。 
        中風(fēng)偏癱或者截癱的患者是因為中樞神經(jīng)（比如腦部）或者周邊神經(jīng)（比如四肢）受損，神經(jīng)通路受阻，大腦無法發(fā)出正確指令，或者指令無法傳輸?shù)街苓吷窠?jīng)，進(jìn)而無法“指揮”肢體肌肉收縮，無法正常行動。 
        “我們的工作就是要正確、快速解碼腦部信號，‘重塑’中樞神經(jīng)，再仿生構(gòu)筑了一條完整的‘人工神經(jīng)通路’，把人體受損的中樞神經(jīng)和周邊神經(jīng)連通起來。”項目主要負(fù)責(zé)人、天津大學(xué)精儀學(xué)院明東教授說。 
        體驗者把裝有電極的腦電探測器戴在頭部，并在患病肢體的肌肉上安裝電極，借助“神工一號”的連接，就可以用“意念”來“控制”自己本來無法行動的肢體。 
        明東說，“意念控制”，其實可以看成外部設(shè)備讀懂大腦神經(jīng)信號并且執(zhí)行的過程。它需要首先提取體驗者的腦電數(shù)據(jù)，構(gòu)建出帶有個體特征的意念控制指令的“密碼本”。隨后通過腦電的異步“腦——機(jī)接口”技術(shù)模擬中樞神經(jīng)通路、解碼體驗者的運動意念信息，進(jìn)而驅(qū)動多級神經(jīng)肌肉電刺激技術(shù)模擬周邊神經(jīng)通路、從而刺激癱瘓肢體產(chǎn)生對應(yīng)動作。 
        明東介紹，腦——機(jī)接口的作用是可以無創(chuàng)讀取腦電信息，不再需要把芯片植入大腦或者脊髓中，就可以較為準(zhǔn)確地讀取人的“意念”。 
        體驗者的“想象”并非只是單純的控制命令，而是一種腦區(qū)激活方式，想象即為待實施的實際肢體動作，真正實現(xiàn)大腦皮層與肌肉活動的同步耦合，做到身隨意動、思行合一。 
        “神工一號”不僅像腦控機(jī)械外骨骼可以起到“替代”作用，更有“修復(fù)”作用，與傳統(tǒng)的康復(fù)手段相比，“神工一號”使患者的康復(fù)由被動變?yōu)橹鲃印Ｌ旖蚴腥嗣襻t(yī)院康復(fù)科主任、天津市康復(fù)醫(yī)學(xué)研究所所長杜金剛說，僅體驗過3次“神工一號”的董阿姨，腳、腿和大拇指已經(jīng)可以自主動作了。