关 闭

近期因受新型冠状病毒肺炎疫情影响,网站举报方式临时调整为只接受邮箱web116@116.com.cn举报

资讯 > 人文 > 中国首例!大脑植入电极,高位截瘫病人用意念喝水

中国首例!大脑植入电极,高位截瘫病人用意念喝水

16日,浙江大学医学院附属第二医院发文称,我国首次实现了高位截瘫病人通过“脑机接口技术”控制机械臂,完成进食、饮水和握手等上肢运动。

来源:凤凰网科技
发布时间:5月前 阅读量:23968 评论量:0 收藏量:0

16日,浙江大学医学院附属第二医院发文称,我国首次实现了高位截瘫病人通过“脑机接口技术”控制机械臂,完成进食、饮水和握手等上肢运动。这标志着我国脑机接口技术在临床转化应用研究中已跻身国际前列。

12E5A33DA37DE79E1E32794C06122C8B4322B9DE_size602_w422_h300.gif

据了解,该技术由浙江大学医学院附属第二医院张建民教授团队和浙江大学求是高等研究院郑筱祥教授、王跃明教授团队共同研究。该团队在高位截瘫患者脑内植入Utah阵列电极,然后用算法对电极收集到的脑神经信号进行分析,并输出机械臂可以理解的指令信号,最终实现患者的“意念操控”。

043CC9B2C943A4095E248765FE0B55317FABEB59_size851_w415_h300.gif

据相关资料显示,2012年,国外科学家首次通过植入式脑机接口,使瘫患病人可以操控机械手进行喝水、进食等动作。目前非入侵式脑机接口已经成为主要研究方向,外国创企NextMind今年推出的非入侵式脑机接口,已经让用户可以通过“意念”完成控制电视、玩游戏等活动。

一、精确手术操作,个性化算法加持

3A944F14F707018755F5E0AF6BFC29CF414F6F65_size571_w415_h300.gif

据了解,此次我国该脑机接口项目的成功主要由三个重要环节决定:微电极植入、神经信号采集分析和人机训练。

首先,用于脑机接口的电极必须要植入大脑运动皮层神经元中的第五层,丝毫偏差都会极大影响信号采集效果,并且损害其它神经。该团队利用步进为0.1毫米的手术机器人将两个微电极阵列送入既定位置,误差在0.5毫米以内。这也是全球首例成功利用手术机器人辅助方式完成的电极植入手术。

其次就是脑神经信号的采集和分析。目前国际上已报道的植入式脑机接口案例中,患者均为中青年人,此次项目中的患者为老年人,脑神经信号的稳定性也有所减弱。该团队引入非线性、神经网络算法,设计了一套专门针对高龄患者的方案,最终实现了较好的脑神经信号采集和分析效果。

最后一个关键环节是患者和机械手的磨合训练。该团队首先通过电脑屏幕上的鼠标操控训练、机械臂指定方向运动等内容进行训练,然后再模拟饮水、进食等动作。通过循序渐进的方式,历经4个月,实现了目前的成果。

二、历时八年,从读懂猴子到临床试验

2012年,该团队通过在猴子脑中植入微电极阵列,理解了猴子大脑中关于抓、勾、握、捏四种动作的神经信号。2014年该团队在人脑内植入皮层脑电电极,使受试者可以通过“意念”操控机械手完成“石头、剪刀、布”动作,为国内首次。

三、中国千万瘫患患者的福音

据了解,目前全球脑中风,脑及脊髓损伤导致肢体运动瘫痪后遗症的病人接近1亿,仅中国就有两三千万。

尽管目前入侵时脑机接口植入并非永久性的,但对于广大瘫患病人而言,脑机接口已经极大的改变了他们的生活,让他们看到了提高生活质量的希望。

免责声明:本文来自天天在线新闻客户端自媒体,不代表天天在线的观点和立场。
付金丽_I412NW
分享:
评论(0条)
加载更多

登录/注册
  • 手机号:

  • 验证码:

  • 验证码:

  • 身份证:

登录

未注册手机验证后自动登录