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中国技术市场报:患者行动能力障碍不能只锻炼身体 人民医院康复科“神工系统”让大脑动起来

      2017-03-14       

  

  《中国技术市场报》(2017年3月14日08版)

  

  

  

  系统升级人性化便于医师操作

  提及偏瘫等疾病的后续康复,很多患者和家属都会苦不堪言,漫长的康复期换来的往往是见效甚微,无疑打击着患者的康复信心。由于脑性瘫痪的治疗是多方面的,主要采取综合康复治疗,包括药物治疗、物理治疗(理疗)、运动疗法(PT)、作业疗法(OT)、言语训练(ST)、认知训练、感觉统合训练、心理治疗、矫形辅具、中医康复疗法(如按摩、针灸等)、甚至是手术等,以达到改善功能(包括日常生活能力、行走能力、语言表达及读写能力等),因此需要患者及家属有耐心与毅力,坚持不懈才能达到预期效果。

  而对于患者及家属的无奈,天津市人民医院康复科主任、天津市康复医学研究所所长杜金刚表示,传统的康复治疗过程较为枯燥而漫长,很多患者往往无法坚持完成疗程。即便有的患者有毅力坚持,但也因种种原因导致康复效果不明显。其实,康复并不是单纯的被动治疗。只有患者积极主动地配合,医患双方共同努力,才能取得尽可能好的治疗效果,避免并发症、后遗症的发生以及功能的缺失。科室目前采用的“神工系统”恰恰更能调动患者的康复主观能动性,为减轻家庭及社会负担,患者尽可能的独立生活,早日回归家庭和社会创造了有利条件。

  “神工”帮助大脑动一动

  “神工一号”系统包括无创脑电传感模块、想象动作特征检测模块、运动意图识别模块、指令编码接口模块、刺激信息调理模块、刺激电流输出模块六部分。体验者需要把装有电极的脑电探测器戴在头部,并在患病肢体的肌肉上安装电极。其中“脑-机接口”可以无创读取脑电信息,不再需要把芯片植入到大脑或者脊髓中,就可以较为准确地读取人的意念。“神工一号”系统虽然有利于患者的康复训练,但对于负责实际操作的医生们来说却不够人性化。

  康复科研究员王春方介绍,2015年9月“神工一号”升级为“神工二号”。“神工二号”相比于“神工一号”做了进一步软硬件整合,在软件设计、应用方式等方面发生了明显变化,简化了临床操作,形成了一套集信息存档、评定诊断、训练治疗、数据传输等多种功能于一体的临床康复智能服务系统。目前此系统已对上百例脑卒中病人进行了康复治疗。从临床康复评定结果来看,“神工”人工神经机器人对脑卒中患者运动功能和生活能力的改善均起到显著的康复效果。相比于传统的康复方法,其大大缩减了康复进程。 记者王昕莹

  “神工一号”(TUNE-SR-1)是全球首台纯意念控制的多功能化中风康复人工神经机器人系统,由天津大学和天津市人民医院康复科联合研制,历时十年,是国家863计划、国家科技支撑计划和国家优秀青年科学基金重点支持项目。“神工一号”自2014年6月在天津市人民医院康复科开展临床试验。

  杜主任介绍,中风偏瘫或者截瘫的患者是因为中枢神经(比如脑部)或者周边神经(比如四肢)受损,神经通路受阻,大脑无法发出正确指令,或者指令无法传输到周边神经,进而无法“指挥”肢体肌肉收缩,无法正常行动。以往传统康复过程实则是靠被动锻炼患者肢体来刺激大脑神经,而利用“神工”系统进行康复其原理却恰恰相反。

  康复训练时,患者只需在计算机屏幕前根据实时的指令提醒进行上下肢的纯意念想象运动训练,“神工一号”系统对患者的意念信息进行解析,当检测到患者的运动意念信息时,作为替代患者外周运动神经中枢的神经肌肉电刺激系统会触发相应的患侧肢体肌群表面的电极对肌肉进行电刺激,使肌肉产生收缩,带动附着骨骼和关节产生相应运动,从而恢复患者丧失的主动运动功能。“神工一号”还具有脑部反馈能力,能够实时将康复过程中患者脑皮层运动去的区域和网络激活信息传递出来,随时帮助调整、制定精确的康复训练方案。

  “神工一号”系统融合了中风康复几大重要

  的技术,运动想象疗法和物理训练疗法,在中风患者体外仿生构筑了一条完整的人工神经通路,它通过模拟中枢神经通路、解码患者的运动意念信息,进而驱动多级神经肌肉电刺激技术模拟周边神经通路、刺激患者瘫痪肢体产生对应动作,从而完成主动康复训练对皮层、肌肉活动的同步整合与协同。此外,“神工一号”系统在康复训练的同时,促进了患者受损脑区功能恢复以及体内神经通路的修复和重建。

  杜主任表示,“神工一号”系统实现了康复领域的三大突破,主要体现在第一,在训练治疗方面实现了皮层肌肉的同步耦合,能够不断强化患者因中风而全部或部分丧失的肢体神经系统控

  上二图为某患者通过“神工”系统进行康复治疗。照片由医院提供

  中国技术市场报:http://epaper.jwb.com.cn/zgjsscb/html/2017-03/14/content_8_1.htm

  (编辑 靳莹 姚超)