截瘫患者运动机能有望恢复

2018-02-09 15:29  来源:光明日报

  2月6日,我国正式启动“重拾行走计划(WAP)”,该计划旨在通过革命性的脑机接口技术,恢复截瘫患者运动机能。目前,全球范围内,已有来自近20个研究中心的150名科学家加入其中。

  脊髓损伤患者可重新走路

  脊髓损伤是创伤等因素所致的躯体感觉、运动或自主神经功能障碍,目前没有明确的治疗方法。据世界卫生组织数据显示,每年全球新发病例为40~80例/百万人。

  首都医科大学宣武医院院长赵国光介绍,脊髓损伤所致的瘫痪可使患者失去行动能力,给患者的身心和社会行为能力带来严重损害。特别是脊髓损伤的患者常为青壮年人群,因病致残、因病致贫现象严重,给社会和家庭带来沉重负担。

  赵国光指出,过去一直认为,截瘫一旦诊断后,患者的双下肢机能基本不存在恢复的可能性,但随着WAP项目的出现,以往的认识被颠覆。而通过初期的观察发现,部分患者不仅恢复了站立,还可以在搀扶的情况下进行简单行走。

  “不仅如此,脑机接口技术的革命性突破,还有望帮助脊髓截瘫患者恢复运动机能和日常生活能力。”赵国光解释,患者通过脑电信号控制外骨骼装置活动,可借助外界力量进行行走和站立。同时,WAP项目初步的临床实验表明,在长时间使用外骨骼机器人进行训练过后,截瘫患者下肢的运动和感觉功能有所恢复。在2014年巴西世界杯的开幕式上,一位脊髓损伤后截瘫9年的患者,就是在WAP项目的帮助下实现了站立、行走并开出世界杯第一脚球,令世界瞩目。帮助这位截瘫患者站立的系统,正是一套应用于人类的脑机双向接口系统。经过系统的虚拟行走、踢球训练后,受试者最终学会通过脑电控制外骨骼的运动。而外骨骼脚面布满了传感器,每走出一步,传感器记录到的信号都会传输到脑内,从而实现足部对足球的感知。

  我国成立亚洲唯一WAP中心

  2月6日,宣武医院举办了中国国际神经科学研究所类脑智能临床转化研究中心成立仪式暨“重拾行走计划”启动会。会上,赵国光与WAP项目负责人、美国杜克大学教授米格尔·尼克莱利斯(Miguel Nicolelis)签署了技术独家授权合作框架。基于该框架,宣武医院成为亚洲首家加入到WAP这一代表全球性脑机接口技术最高水平项目的机构。

  据介绍,宣武医院是我国神经科学的初创基地,也是培育神经科学人才的摇篮之一,集神经科学医疗、教学、科研于一体,是我国神经科学领域重要的中坚力量。长期以来,该院都以神经科学和老年医学为特色。此次依托于宣武医院成立的“类脑智能中心”,获得了WAP项目独家授权,并成为亚洲唯一的WAP中心。未来,双方将建立联合实验室,探索外骨骼机器人在截瘫患者康复中的具体应用,为广大脊髓损伤患者重拾行走能力而不懈努力。同时,该中心的研究范畴,还将涵盖神经系统疾病的各个领域,闭锁综合征、肌萎缩侧索硬化症、帕金森病、癫痫、老年痴呆、颅内动脉瘤和缺血性疾病、神经肿瘤等患者,也将因此受益。

  据悉,“类脑智能中心”的研究方向,主要包括以下五方面:

  一是海量脑电信号的提取、解读与利用,通过脑电信号分析和脑机接口等新技术,结合医学与工程学手段,达到帮助患者实现功能恢复的终极目的。

  二是借助多模态手段的高级脑功能与认知科学研究,了解人类高级智能背后的机制与奥秘,理解不同神经环路的功能,改善帕金森、阿尔茨海默病等疾病的诊治手段。

  三是基于大量数据如基因、影像、电生理等,进行智能化诊断技术的开发,如肿瘤的自动识别与标记,通过现代化的智能手段来提升诊疗的精确度。

  四是开展计算机数字模拟技术的研究,如脑血管病的血流动力学、脊柱神经的力学模拟技术研究、神经网络活动模拟等,了解疾病发生过程中可能的动态过程,进而指导临床的实际工作。

  五是进行神经系统相关智能设备的开发,如智能肿瘤切除设备、颅内信号探测设备等。

  (记者:田雅婷  来源:光明日报)

作者:田雅婷 编辑:简薏晔