携手健康网携手健康网

四肢瘫痪患者使用大脑信号为自己提供两个高级义肢

30多年来,在十几岁的青少年发生事故之后,罗伯特·“布兹”·克米勒维斯基(Robert“ Buz” Chmielewski)一直四肢瘫痪,手和手指的活动和感觉极少。但是上个月,他能够用大脑操纵两条假肢并为自己喂甜点。

Buz的成就标志着向受疾病或伤害影响的患者恢复功能和自主权迈出了一大步,这种疾病或受伤导致全部或全部四肢和躯干失去部分或全部使用。

Chmielewski说:“这很酷。” Chmielewski运用自己的思想命令机器人肢体切割并喂给他一块金色的海绵蛋糕后,他的成就感是显而易见的。他说:“我希望能够做更多的事情。”

大约两年前,Chmielewski在巴尔的摩的约翰·霍普金斯医院接受了为时10小时的脑部手术,这是一项最初由国防高级研究计划局牵头并利用约翰·霍普金斯大学应用物理实验室开发的先进假肢的临床试验的一部分。它的目标是允许参与者控制辅助设备,并使用来自大脑的神经信号来感知物理刺激(触摸四肢)。

外科医生在他的大脑两侧植入了六个电极阵列,在几个月内,他首次能够通过APL开发的脑机界面演示同时控制两个假肢。

在测试的第一年中,研究人员对他的进步印象深刻,并希望进一步推动可以完成的工作。利用APL的一项内部研究资助,该团队发起了一条平行的询问线,称为“智能假肢”,以开发策略,以利用神经刺激同时从双手提供先进的机器人控制和感觉反馈。这个团队包括APL的Francesco Tenore,David Handelman,Andrew Badger,Matthew Fifer和Luke Osborn,以及医学院的Tessy Thomas,Robert Nickl,Nathan Crone,Gabriela Cantarero和Pablo Celnik。

他们着手开发一种结合了人工智能,机器人技术和脑机接口的闭环系统。以Chmielewski为自己服务的甜点为例,该系统使他能够控制必要的动作,以便用叉子和刀子切食物并自己喂养。

“我们的最终目标是使诸如饮食之类的活动变得容易完成,让机器人完成一部分工作,并让用户(在这种情况下为Buz)负责细节:吃什么,在哪里切食物,如何做。 APL高级机器人专家Handelman解释说:“削减的部分应该很大。” “通过将脑机接口信号与机器人技术和人工智能相结合,我们可以使人类专注于最重要的任务部分。”

APL神经科学家兼Smart Prosthetics研究首席研究员Tenore表示,这项工作的下一步不仅包括扩大Buz可以通过这种人机协作展示的日常生活活动的数量和类型,还可以提供当他完成任务时,他会得到额外的感官反馈,这样他就不必依靠视觉来知道自己是否成功。

特诺尔说:“他的想法是,他会以相同的方式体验这种情况,例如,受伤的人们可以'感觉'他们如何系鞋带,而不必看他们在做什么。”

在感恩节即将来临之前的一次采访中(传统上以食物为主的假期开始),Buz反映了这项研究对行动不便人士的意义。他说,像他这样的残疾剥夺了一个人的独立性,特别是他们自己进食的能力。

他说:“很多人认为这是理所当然的。” “能够独立做到这一点,并且仍然能够与家人互动,将改变游戏规则。”

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。