香港经济导报(海南自贸港频道)通讯员 梁丰研
近日,海南大学生物医学工程学院、海口市人民医院与北京天坛医院合作开展硬脊膜电刺激(EES)联合下肢外骨骼的研究,帮助1名11岁儿童经半年的康复训练,由ASIA A级(瘫痪最严重等级)到D级,双侧下肢肌力、运动、感觉均有提升,步速明显提高,步态明显改善,并计划9月重返校园。
图1 患者术前和目前下肢关键肌肉肌力(0级为完全瘫痪,5级为正常肌力)。
图2 患者术前和目前下肢感觉区(蓝色:平面有感觉,紫色:平面感觉减退,白色:无感觉)。
视频1 目前步态(25年6月21日)。
2024年3月,仅11岁的M同学(化名)不慎从7楼摔落,导致肋骨、胸(T)、腰(L)椎椎体骨折(T11/12、L1-L4骨折),L3-L5椎间盘膨出,L5-S1椎间盘突出,腰部以下感觉与运动功能丧失(感觉:0,肌力:0),大小便功能障碍,给原本幸福的家庭盖上一层阴霾。经过半年的多方治疗,M同学双下肢截瘫症状始终未见明显改善,康复到达瓶颈。
2024年11月,M同学康复治疗方案迎来新的曙光。海南大学生物医学工程学院脑机芯片神经工程团队正与海口市人民医院康复医学科宋振华团队、北京天坛医院赵继宗/韩小弟团队合作开展脊髓电刺激联合外骨骼康复机器人研究。研究团队制定出详细的康复治疗方案即常规康复联合外骨骼机器人治疗,神经调控技术结合先进康复技术,进一步加快患儿康复。术中,研究团队在无线肌电帮助下,精准植入脊髓电极。术后,团队定期通过临床量表、可量化工具如肌电、运动捕捉系统多维度跟踪M同学状态,个性化地为M同学调节EES大、小腿肌肉的位点、刺激参数以及外骨骼程控参数。自2024年11月至25年6月,M同学几乎每个月都有运动和感觉方面的改善。
海南大学生物医学工程学院脑机芯片神经工程团队长期聚焦高通量神经信号采集及调控芯片的自主研发,在项目中开发了EMG自适应滤波算法,可还原EES患者的真实肌电响应,帮助EES术中精确定位以及术后调整位点、寻找最佳刺激参数。
2025年6月,海南大学联合天坛医院在《Cyborg and Bionic Systems》(IF=18.1)上发表了国内首个较大样本量的脊髓电刺激对脊髓损伤疗效的全面研究(spj.science.org/doi/abs/10.34133/cbsystems.0314)。
图3 联合研究团队一起回访患者。
该工作得到国家自然科学基金、海南省重点研发项目、海南省临床医学研究中心项目、海南省“南海新星”项目等资助。