国内首例融合无创脑电接口、脊髓电刺激与外骨骼机器人治疗脊髓损伤的创新试点

问题——脊髓损伤导致的瘫痪长期被认为是全球医学难题。对患者而言,重新站立和行走不仅关系到生活自理,也关系到尊严与回归社会。但脊髓损伤后常伴随神经通路受损、肌肉失用、关节挛缩及心理压力等多重问题叠加,传统康复容易遇到“肌力提升有限、有效步行难以建立”的瓶颈。如何安全可控的前提下,重新建立运动意图与下肢运动之间的有效连接,是临床与科研共同面对的关键问题。 原因——近二十年来,围绕脊髓损伤功能重建,医学界在细胞修复、神经调控与智能助行等方向持续推进。干细胞移植、神经再生药物、脊髓电刺激、脑机接口等均取得阶段性进展,但单一技术往往各有局限:外骨骼能提供支撑,却不易形成患者“自主控制”的真实步态;单纯电刺激可激活部分神经环路,但对复杂步态控制与反馈调节仍需更细致的协同;脑信号采集若缺少合适的执行载体与实时反馈,也难转化为稳定、可重复的功能训练。因此,多技术融合并形成闭环控制,被视为打通“从意念到行走”关键环节的重要方向。 影响——在国家重点研发计划项目支持下,同济大学附属同济医院骨科团队依托涉及的平台开展攻关,近期完成无创脑电接口、脊髓电刺激与下肢外骨骼机器人融合的试机应用。据介绍,该体系以无创方式采集患者脑电信号,将运动意图转化为可识别的控制指令,并同步传输至外骨骼与脊髓电刺激装置;脊髓电刺激一上帮助诱发关节屈伸等主动运动模式,另一方面将反馈信息回传,与脑电指令共同参与步态、步频、步幅等参数调节,形成“意念驱动—神经激活—机械助行—反馈校正”的协同链路。此次试机中,一名胸段脊髓损伤致截瘫6个月的患者自主意识控制下完成站立并开展行走训练。临床团队表示,尽管每一步仍很困难,但其意义在于:行走不再只是被动牵引或机械代偿,而是迈向“可训练、可调控、可逐步强化”的自主控制。对患者及家庭而言,这种可见的功能变化有助于增强康复信心,也为临床路径优化提供了可验证的实践样本。 对策——从临床实践看,融合技术要走向可推广应用,需要在“规范化、个体化、可持续”三上同步推进:一是建立标准化评估体系,明确适应证与禁忌证,依据损伤节段、残存神经功能及并发症风险制定分层方案,确保安全;二是强化闭环算法与康复处方协同,把脑信号解码、刺激参数、外骨骼控制与训练强度纳入统一策略,避免“设备叠加”而非“系统协同”;三是完善多学科团队机制,由骨科、康复、神经调控、工程技术与护理共同参与,推动从住院试机到门诊随访、家庭训练的连续管理;四是以临床研究为牵引,开展多中心、前瞻性验证,形成可复制的流程与数据证据,为后续规范应用与监管评估打基础。 前景——业内认为,脊髓损伤功能重建更可能来自多手段组合与长期训练的系统推进,而非单点技术突破。下一步,相关团队拟在现有基础上探索与干细胞、生物材料、神经再生小分子药物及心理干预等路径的协同,促进神经再生与神经环路重建,提升运动控制的稳定性与持续性。随着脑信号采集精度提升、刺激策略更精细、外骨骼更轻量智能,以及临床证据逐步积累,脊髓损伤康复有望从“代偿性助行”加速走向“神经功能重建+智能辅助强化训练”,为更多患者带来更可实现的回归路径。

从“想站起来”到“站得住、走得稳”,脊髓损伤康复是一项长期工程,需要与时间和神经可塑性持续赛跑;此次三技融合试机应用表明了以临床需求为导向的系统集成能力,也反映出我国在高端康复与神经调控领域的临床转化正在提速。要让更多患者把希望落到看得见的训练进展上,既需要持续科研投入,也需要扎实的临床验证、标准体系建设与可及性提升的联合推进。