科幻電影中那些讓人make sense的精彩時(shí)刻是不是都讓人腎上腺素飆升形导？伴隨高科技元素穿插的整個(gè)電影婉烟，讓人不禁感嘆現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展之快鼻弧。然而這些并不是設(shè)計(jì)師腦洞大開憑空想象设江，而是以真真實(shí)實(shí)的醫(yī)療科技“腦機(jī)接口”為基礎(chǔ)衍變制作而成！

什么是腦機(jī)接口攘轩？其現(xiàn)如今的發(fā)展又是怎樣的呢叉存？

腦機(jī)接口系統(tǒng)是一種可以記錄中樞神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)并將其轉(zhuǎn)換為可替代、恢復(fù)撑刺、增強(qiáng)，補(bǔ)充或改善中樞神經(jīng)系統(tǒng)的自然人工輸出系統(tǒng)握玛。其主要作用是捕捉并轉(zhuǎn)換（解碼）大腦信號(hào)同時(shí)生成高精度的命令够傍，以在患者的真實(shí)環(huán)境中控制機(jī)器人手臂/腿或輪椅等外部設(shè)備。

典型的腦機(jī)接口系統(tǒng)主要包含三個(gè)部分：

負(fù)責(zé)收集神經(jīng)活動(dòng)的【傳感器】

用于解碼記錄神經(jīng)活動(dòng)的【算法】

執(zhí)行解碼動(dòng)作的【效應(yīng)器】

腦機(jī)接口系統(tǒng)對(duì)上肢運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)的機(jī)制

腦機(jī)接口系統(tǒng)可以通過閉環(huán)學(xué)習(xí)從而重新建立受損的感覺運(yùn)動(dòng)挠铲，控制循環(huán)并誘導(dǎo)神經(jīng)可塑性冕屯，最終達(dá)到增強(qiáng)甚至恢復(fù)患者的運(yùn)動(dòng)功能并提升其生存質(zhì)量的目的。中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷或疾病后的康復(fù)治療通過神經(jīng)可塑性機(jī)制可以促進(jìn)機(jī)體功能的康復(fù)网孕，改善腦卒中患者的皮質(zhì)激活與皮質(zhì)重組蒿庙，從而誘導(dǎo)神經(jīng)可塑性。

目前慢筝，應(yīng)用于腦卒中患者身上最常見的腦機(jī)接口是基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口砖蕾。運(yùn)動(dòng)想象是患者在大腦中持續(xù)演練肢體運(yùn)動(dòng)而肢體本身不產(chǎn)生實(shí)際運(yùn)動(dòng)的過程。它是沒有任何外在身體動(dòng)作的心理表征，并可以產(chǎn)生與實(shí)際運(yùn)動(dòng)相似的大腦皮質(zhì)激活廷共，尤其對(duì)一些參與運(yùn)動(dòng)執(zhí)行的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有顯著的激活作用论辈。

Nierhaus T等磁共振首次證明了腦機(jī)接口系統(tǒng)可以通過有針對(duì)性的神經(jīng)反饋?zhàn)饔茫?/strong>對(duì)大腦結(jié)構(gòu)的重組和功能的改善有明顯的影響。通過腦機(jī)接口康復(fù)機(jī)器人的治療诸鲸，可以增加突觸前和突觸后的神經(jīng)元連接伪您，同時(shí)增強(qiáng)突觸連接的強(qiáng)度，促使激活的神經(jīng)元之間的交流可靠性增加使驰。

腦機(jī)接口上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的治療模式

治療模式上订菇，臨床上尚未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。早期臨床上在使用腦機(jī)接口聯(lián)合上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人治療時(shí)骄娶，較多使用每周2-3次的強(qiáng)度訓(xùn)練哈误。在治療效果上，腦機(jī)接口康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練不僅有利于肢體功能的恢復(fù)谍夭，而且有利于大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的重塑黑滴。

腦機(jī)接口系統(tǒng)結(jié)合肩肘機(jī)器人反饋對(duì)于慢性腦卒中患者的運(yùn)動(dòng)恢復(fù)有較為明顯的效果，同時(shí)可以有效地改善患者的肩關(guān)節(jié)松弛紧索。腦機(jī)接口康復(fù)機(jī)器人可以采用連續(xù)被動(dòng)運(yùn)動(dòng)來幫助腦卒中患者的手腕恢復(fù)伸展功能袁辈，并且通過生物反饋，對(duì)肌肉的痙攣和收縮能力的改善有更為直接的影響珠漂。

通過對(duì)比訓(xùn)練前后患者腦部連接的功能磁共振成像晚缩，發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練后主運(yùn)動(dòng)區(qū)的神經(jīng)元聚集性有明顯增加，這有利于提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率媳危，同時(shí)其臨床癥狀的改善也存在明顯的相關(guān)性荞彼。靜息態(tài)功能磁共振成像發(fā)現(xiàn)通過腦機(jī)接口上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人訓(xùn)練后，患者的功能連接明顯增強(qiáng) 待笑，受損區(qū)域與正常區(qū)域的不對(duì)稱性明顯減輕鸣皂。對(duì)訓(xùn)練后的患者進(jìn)行臨床腦功能恢復(fù)的評(píng)估發(fā)現(xiàn)其注意力等神經(jīng)心理方面有明顯的增強(qiáng)。

腦機(jī)接口上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的聯(lián)合治療

近年來暮蹂，腦機(jī)接口康復(fù)機(jī)器人聯(lián)合功能性電刺激（FES）的療法也得到了較多的關(guān)注维瑰。在患者進(jìn)行腦機(jī)接口與上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人進(jìn)行治療時(shí)聯(lián)合功能性電刺激，可以加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)想象對(duì)神經(jīng)可塑性的誘導(dǎo)鼻发，從而促進(jìn)神經(jīng)功能的恢復(fù)茶窍，對(duì)于輕、中和重度患者的上肢功能都有長(zhǎng)期的改善作用辑奔。

腦卒中患者在通過腦機(jī)接口上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人聯(lián)合功能性電刺激治療后扫帝，運(yùn)動(dòng)功能評(píng)定量表顯示患者的肢體功能明顯改善，對(duì)慢性偏癱的腦卒中患者的上肢功能與行走能力的治療都具有潛在優(yōu)勢(shì)哲琼。在安全性方面融乖，腦機(jī)接口上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的安全性較高仔蟀，不良事件如頭痛、頭皮發(fā)癢及刺痛等發(fā)生率較低米鹏，且大多可自行緩解墓运。腦機(jī)接口上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人在腦卒中患 者中具有很好的可行性和安全性。

腦機(jī)接口上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的局限與改進(jìn)方向

目前對(duì)于腦機(jī)接口上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的研究較多栗哥，對(duì)其局限與改進(jìn)的方面主要集中在腦機(jī)接口系統(tǒng)的信號(hào)提取與解碼鞍歌、用戶友好性以及其經(jīng)濟(jì)便攜上。在患者大腦皮質(zhì)的信號(hào)提取與解碼方面跪腹，目前最常用是基于腦電圖的腦機(jī)接口系統(tǒng)褂删，其準(zhǔn)確性還有較大的提升空間。

在用戶友好性方面冲茸，目前用于信號(hào)提取的神經(jīng)電生理技術(shù)普遍的一個(gè)缺點(diǎn)就是需要使用到導(dǎo)電膏等濕性介質(zhì)來直接接觸皮膚屯阀，以此來加強(qiáng)設(shè)備與患者神經(jīng)的連接。

目前大部分腦機(jī)接口上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人體積較大轴术，使用費(fèi)用較為昂貴难衰。若未來腦機(jī)接口上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人可以成為一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠并向家庭轉(zhuǎn)換的康復(fù)方式，必然可以使更多的腦卒中患者受益逗栽。

「總結(jié) 」

當(dāng)前臨床上對(duì)于腦卒中患者的肢體運(yùn)動(dòng)功能的康復(fù)效果較為明確盖袭。相比常規(guī)康復(fù)方式，腦機(jī)接口上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人對(duì)于急性或亞急性腦卒中患者的功能康復(fù)有著顯著的優(yōu)勢(shì)彼宠，腦機(jī)接口上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人可以誘導(dǎo)患者的神經(jīng)可塑性使其自上而下的康復(fù)肢體功能鳄虱。

但腦機(jī)接口上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的性能及其臨床應(yīng)用還需要進(jìn)一步研究和完善∑鞠浚總之拙已，腦機(jī)接口上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人具有無創(chuàng)性、有效性煤丧、安全性等優(yōu)勢(shì)枯誓。完善治療方案、患者選擇的標(biāo)準(zhǔn)以及建立研究和臨床應(yīng)用體系是未來的重要研究方向裕唯。

文獻(xiàn)引用：

李翔,陳健爾,張輝煌,吳嘉寧,鄭艷軍,龔怡辰,舒馨馨,張?jiān)?梁子林.腦機(jī)接口康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人在腦卒中患者上肢功能康復(fù)中的研究進(jìn)展[J].中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2023,38(2):263-268

（埃斯頓醫(yī)療）

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