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Science子刊:德国学者利用机械手让瘫痪病人重新使用餐具

摘要 : 2016年12月6日,国际顶尖学术期刊《Science》旗下《Science Robotics》杂志上在线发表了德国图宾根大学医院Surjo Soekadar研究员的一篇研究论文,研究报道了利用由大脑控制的外骨骼,6名瘫痪病人重新获得了完成日常事务的能力,比如使用餐具或在文件上签字。

 2016年12月6日,国际顶尖学术期刊《Science》旗下《Science Robotics》杂志上在线发表了德国图宾根大学医院Surjo Soekadar研究员的一篇研究论文,研究报道了利用由大脑控制的外骨骼,6名瘫痪病人重新获得了完成日常事务的能力,比如使用餐具或在文件上签字。该系统无需外科手术,并且灵活到足以在实验室外使用。

“病人对利用该系统所能做的事情感到震惊。”Surjo Soekadar表示,“此前,他们根本无法用刀叉吃饭。因此,改变这一点对于他们来说是令人惊讶的事情。”

这种外骨骼由戴在头上的脑机接口控制。“帽子”能测量大脑活动,以理解用户想如何移动他的手。随后,环绕着胳膊和手的机器人外骨骼将其转换成机械运动。试用该系统的病人在做出像签名一样的动作前,需要8~10分钟适应它。

“通常,这种系统拥有约90%的准确度。这或许听起来不错,但一般来说,这意味着病人10次便会有1次将咖啡倒在自己身上。”Soekadar表示。

为了让系统更加可靠,Soekadar和同事决定利用眼睛和大脑控制外骨骼。他们教给参与者一种可被头盖帽中的传感器探测到的简单眼部动作。当参与者想让机械手放开一些东西时,便会将眼睛转向一侧。这充当了一种安全机制,能防止机械手误解大脑信号从而将东西扔掉。

通过外科手术植入的脑机借口也获得了类似成功,但植入它们可能引发出血或感染。来自法国蒙彼利埃大学的David Guiraud表示,利用一种非侵入性方法,“几乎不存在风险,而且好处显而易见”。

原文链接:

Hybrid EEG/EOG-based brain/neural hand exoskeleton restores fully independent daily living activities after quadriplegia

原文摘要:

Direct brain control of advanced robotic systems promises substantial improvements in health care, for example, to restore intuitive control of hand movements required for activities of daily living in quadriplegics, like holding a cup and drinking, eating with cutlery, or manipulating different objects. However, such integrated, brain- or neural-controlled robotic systems have yet to enter broader clinical use or daily life environments. We demonstrate full restoration of independent daily living activities, such as eating and drinking, in an everyday life scenario across six paraplegic individuals (five males, 30 ± 14 years) who used a noninvasive, hybrid brain/neural hand exoskeleton (B/NHE) to open and close their paralyzed hand. The results broadly suggest that brain/neural-assistive technology can restore autonomy and independence in quadriplegic individuals’ everyday life.

来源: Science Robotics 浏览次数:0

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