人工智能软件结合机器人线束可以帮助脊髓损伤和中风患者再次行走。临床试验正在进行中。
脊髓损伤或中风的康复计划通常使患者以稳定的速度步行在跑步机上，而线束则在不同程度上支撑其重量。在这项新研究中，研究人员力图开发出一种可以更好地模仿人们在日常生活中可能遇到的情况的系统，在那里他们必须在多个方向移动，改变步态。
研究合作作者GrégoireCourtine是瑞士联邦理工学院洛桑的神经科学家，他说：“这个想法是为患者提供最适合的培训环境。“这种康复的目标是让患者重复自然活动，延长时间。”
科学家开发了一种机器人线束，其使用电缆来控制患者感觉到的向上和向前力的量，同时还允许他们向前，向后和向后行进。该机器人线束由软件控制，该软件根据其具体问题对每个患者进行的多向力进行个性化处理。
为了定制患者体验，该系统依靠人造神经网络，其中称为人造神经元的组件被提供数据并一起工作来解决问题。然后，神经网络可以改变这些神经元之间的链接模式，以改变它们的交互方式，网络再次尝试解决问题。随着时间的流逝，神经网络学习了哪种模式最适合计算解决方案，这是一种模仿人类大脑的AI策略。
研究人员使用的神经网络分析了大约120个不同的患者运动变量，例如他们可以走多快，然后计算出他们应该需要什么样的支持。Courtine说：“患者所获得的支持的数量是针对每个病人准确计算出来的。” “如果患者只需要像在月球上行走一样重的重力，线束会产生月亮般的重力感，如果病人更坚强，就会产生一种像火星般的重力感。”
作为这个“神经元平台”的临床试验的一部分，研究人员对26名从脊髓损伤或中风恢复的志愿者进行了实验，残疾人无障碍地步行，无法独立行走。
参与者在四项任务上进行了测试 - 站在两个独立的平板上，沿着直路行走，在波浪路径上行走，或者在梯子上行走不规则的梯级。他们在这样的任务中已经或没有机器人协助。
志愿者走神经肌肉平台约20米后，熟悉该装置，三名以前不能独立治疗的脊髓损伤患者可以在此类行为之后立即行走，无论是否协助。10名以前只能用拐杖或步行者移动的脊髓损伤患者中有4人可以在这种做法之后立即进行此类援助。研究人员说，与中风患者相似或甚至更好的发现。
此外，研究人员说，在神经元平台训练一个小时后，四分之一的慢性脊髓损伤患者以前只能在设备的帮助下行走，经历了显着的改善，例如速度增加。相比之下，在跑步机上相同的时间量实际上损害了一名患者无机器人辅助的能力。
“令人惊奇的是，如何在不同于垂直方向的情况下施加武力的制度可能会造成一个差异的世界，”Courtine说。
科学家们正在探索脊髓刺激如何提高患者的行动能力。他们正在将这种方法与他们的神经肌肉平台相结合，Courtine说。
神经机制平台将由位于阿姆斯特丹的Motekforce Link的Rysen和由G-Therapeutics公司商业化，总部设在荷兰的艾恩德霍芬以及瑞士的洛桑。研究人员在7月19日在“ 科学转化医学 ”杂志上详细介绍了他们的发现。
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