10月5日,澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者从复旦大学方面获悉,复旦类脑智能科学与技术研究院加福民青年老师团队研发新一代用于脊髓损伤患者的植入式脑脊接口设备,为脊髓损伤患者带来站立行走的希望。近日,相关项目“植入式脑脊接口关键技术与系统研制”新澳精准资料免费群聊,在约1400个参赛项目中脱颖而出,获2024年全国颠覆性技术创新大赛优胜奖,预计年底开展首例临床试验。
由于神经损伤的不可逆性,目前针对脊髓损伤患者的治疗手段效果有限。直至近年,有研究证实脊髓硬膜外电刺激可以重新激活神经肌肉活动,显著促进脊髓损伤后的运动康复——2023年,瑞士洛桑联邦理工学院 Grégoire Courtine博士团队开展了脑脊接口研究新澳精准资料免费群聊,通过采集、解码脑部信号并对脊髓下肢相关区域进行电刺激,连接大脑和脊髓神经通路新澳精准资料免费群聊,使四肢瘫痪患者实现自主行走,甚至实现了脊髓损伤部位神经突触重塑,让患者在没有刺激的情况下也能自主控制瘫痪肌肉。
如何精准刺激脊髓神经根,对下肢相应肌群进行交替激活,从而重建行走步态,是第一个核心挑战。对此问题,加福民团队使用张江影像中心的3T磁共振成像设备,创新设计了包含多种扫描序列的成像方案,并基于人工标签构建自动化重建算法模型,从而精确捕捉腰骶段脊髓神经根结构特征。相关数据和生成的个体化脊髓神经根模型近期已开源,为神经康复领域专家开展脊髓神经调控基础研究提供支撑。
此外,理想的行走过程需要根据下肢姿态的运动结果对脊髓时空刺激参数进行实时优化调整,这就要求对步态进行实时监测。加福民团队采用红外动捕、肌电、惯性传感器、足底压力垫等多模态技术,构建健康步态以及多种异常步态数据集新澳精准资料免费群聊,建立算法模型,实现跨人群、跨模态、跨类型的连续步态轨迹高性能追踪,为脑脊接口技术奠定基础。
现有脑脊接口解决方案采用多设备植入模式,需要分别在大脑左右侧运动皮层植入两台脑电采集设备、在脊髓植入一台脊髓刺激设备。加福民团队提出“三合一”的系统设计方案,将三台设备集成为一台颅骨植入式微型设备,减小患者术后创口的同时,也能实现采集与刺激一体化,对患者自主运动进行闭环调控。这个方案可将解码过程由体外转入体内,提高脑电信号采集稳定性和效率,最终实现百毫秒级别的解码速度和刺激指令输出——正常人的反应时间为二百毫秒左右新澳精准资料免费群聊,这意味在未来,脊髓损伤患者的行走步态将更加自然流畅。
2010年至2020年,作为李路明院士带领的神经调控国家工程研究中心核心成员之一新澳精准资料免费群聊,加福民参与了我国第一代植入式神经调控装备研发与临床转化工作,并在李路明院士指导下研发国际首创的变频脑起搏器,解决帕金森复杂症状调控临床难题。作为亲历者见证我国神经调控事业从“跟踪”、“并行”到“引领”的全过程,加福民深刻体会到了临床需求到科研成果转化的艰辛。
复旦大学类脑智能科学与技术研究院(简称“类脑院”)是国内高校最早成立的脑科学与类脑前沿交叉研究机构之一,旨在面向全球重大科技前沿和国家战略,开展脑与类脑基础理论重大原始创新、前沿技术攻关和应用转化。2020年,加福民全职加入类脑院,并在鼓励原创、自由探索、多学科交叉合作的国际化学术环境中持续开展攻关。“复旦在基础医学、人工智能、神经影像方向的深厚底蕴让我受益匪浅。”加福民说。
在导师双选会上,2022级生物医学工程方向博士研究生刘炯晖选择加入加福民团队,成为团队中的第一个学生。“我希望在博士期间做一件对社会有意义的事情,能在这个过程中实现自己的价值。”刘炯晖目前主要负责脊髓神经根的MRI影像重建、个体化建模、神经肌骨模型仿真计算,为患者提供高精度的神经根构建和个性化刺激方案。
从那时起,加福民带着一两个学生默默“鼓捣”脑脊接口,发展到现在,产学研团队已近三十人。他将这些年的研究历程称为“匍匐前进”,“远离外界声音,默默研究,直到看到瘫痪患者重新行走”。加福民在复旦-宝山科创中心和类脑院的大力支持下,积极组建脑脊接口实验室,主要研究方向为脊髓损伤患者的下肢步行功能恢复与重建,并在此基础上探索神经调控技术在多种适应症上的应用潜力。
特朗普:以色列应该打击伊朗核设施在哪下载安装?人民网三评“饭圈外溢”之二:“怪圈”失序谈“饭”色变好用吗?
作者: 钟妹榕 2024年10月07日 15:25695.85MB
查看169.7MB
查看69.9MB
查看579.79MB
查看
网友评论更多
747褚平壮b
马涤明:天降烟头烧焦孩子床单,对抛物者须依法严惩➎☿
2024/10/07 推荐
187****3340 回复 184****333:“文博+”让文物“活起来” 特色“文化大餐”点燃多彩国庆假期🗳来自保定
187****8301 回复 184****3477:《冰球小课堂》第十集:陆地训练-膝关节稳定性及腿部力量爆发🦈来自河源
157****4597:按最下面的历史版本🗂🤝来自佳木斯
5024宗政风芳980
福建对台旅游升温 两岸文旅交流合作密切😙😟
2024/10/06 推荐
永久VIP:如何看待李玉刚被指作为演唱会嘉宾划水「只唱了 8 个字」,本人道歉「初衷想多和大家互动一下」?🚛来自福清
158****730:“台前”有产业,“幕后”有人才——山东日照低空经济全产业链加速发展💅来自东阳
158****5101 回复 666🛡:糖尿病人不能吃糖吗?🎺来自莱西
741仲希东er
巴以冲突持续一周年 哈马斯称不会放弃抵抗🚎🍩
2024/10/05 不推荐
尚淑松sk:别让非理性“打卡”吹散了热爱🚺
186****4013 回复 159****1115:“理工男”跨界讲解员 他把龙门石窟讲给世界听🏧