作者:张思玮 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2018/2/8 10:32:05
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“重拾行走计划”走入中国

签署仪式现场

 

或许,很多人都还记得,2014年巴西世界杯的开幕式的场景:一位因车祸造成脊髓损伤、已经截瘫9年的患者在“重拾行走计划”的帮助下,实现了站立、行走、并开出第一脚球。

如今,这一计划已经走入中国。

2月6日,首都医科大学宣武医院院长赵国光与美国杜克大学Miguel Nicolelis教授签署了“技术独家授权”合作框架。基于该框架,宣武医院将成为亚洲首家加入到WAP(Walk again project, WAP)这一代表全球性脑机接口技术最高水平项目的机构,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。

“重拾行走计划”是一项旨在通过革命性的脑机接口技术恢复截瘫患者运动机能的全球项目。目前该计划已经吸引了全球来自近20个研究中心的150名科学家加入其中。

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,且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至80例/百万人。脊髓损伤所致的瘫痪可使患者失去行动能力,为患者的身心和社会行为能力带来了严重的损害。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。

“通过脑机接口技术让患者能够通过意念来控制机械外骨骼的运动,从而改善恢复截瘫患者的运动机能。”赵国光在致辞中表示,“重拾行走计划”是近年来类脑智能研究成果在医学领域的革命性应用。

而帮助上述截瘫患者站起来,还能够踢足球,应用的正是一套人类的脑机双向接口系统。经过系统的虚拟行走、踢球的训练后,该患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。

据Miguel Nicolelis教授介绍,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,截瘫的患者下肢的运动和感觉功能有恢复。这颠覆了以往的认识,过去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。而通过初期的观察发现,部分患者不仅恢复了站立,而且还可以在搀扶的情况下进行简单的行走。

在双方签署合作仪式之前,中国国际神经科学研究所类脑智能临床转化研究中心(以下简称类脑智能中心)成立并落户宣武医院。

赵国光表示,类脑智能中心将依托于首都医科大学宣武医院强大的神经学科优势,立足于类脑智能,致力于通过类脑智能的手段研究和解决神经系统相关的疑难问题。以脑电信号分析技术、神经影像技术和深度学习技术为桥梁,寻求在高级脑功能保护、癫痫、认知疾病、神经血管和神经肿瘤等方面的重大原创突破。注重科学研究和成果转化,努力打造国际领先的类脑智能临床转化研究平台。

中国科学院院士、中国科学院生物物理研究所陈霖,中国科学院院士、首都医科大学校长尚永丰,北京市医管局副局长潘苏彦,美国杜克大学Miguel Nicolelis教授、Allen Song教授以及科技部相关部门领导等专家出席了此次会议。(张思玮)

延伸阅读:

类脑智能中心研究方向有哪些?

类脑智能中心是中国国际神经科学研究所下属的研究机构,其主要研究方向包括:

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、AD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,通过现代化的只能手段来提升诊疗的精确度。

四是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,指导临床的实际工作。

五是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。

该中心成立后,研究的范畴将涵盖神经系统疾病的各个领域,使广大神经疾患的患者受益。比如,没有行动能力的脊髓损伤、闭锁综合征、ALS人群;帕金森患者、癫痫患者、老年痴呆患者,颅内动脉瘤和缺血性疾病患者,神经肿瘤患者等。

 
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