日研究人員成功利用腦電波控制假肢
2011-11-08 22:11:37 本站原創大阪大學教授吉峰俊樹率領的研究小組在3日的美國《神經學》 (neurology)雜志網絡版上發表論文說，他們利用安裝在運動麻痹患者腦部表面的電極，成功讀取患者希望動手或胳膊時的腦電波，推測出患者的意圖， 使作為假肢的機器人(23.680,-0.08,-0.34%)動了起來。這是世界首次取得此類成果，有望促進開發出幫助肌萎縮側索硬化癥(ALS)患者 運動和表達意思的裝置。
研究小組在實驗過程中獲得12名在腦部表面安裝有約5厘米見方電極的患者的合作。這些患者從13歲至66歲，是為治療難治性癲癇以及交通事故導致的運動麻痹(motor paralysis)等原因而在腦部安裝電極的。
研究人員利用電腦分析了患者希望動手和胳膊時腦電波的特征，結果發現開始運動時，位于腦中心部分的中央溝(Central sulcus)內的腦電波高頻成分增加，其模式根據運動種類而各不相同。
12名患者的運動麻痹癥狀各不相同，但是讓電腦記住患者有特征的腦電波模式后，能夠以60%至90%的精確度推測患者的運動意圖。對于半身不遂患 者，電腦能夠高效解讀高頻率的腦電波，以90%的精確度推測患者希望做出的動作，將分析結果輸入作為假肢的機器人時，能夠使機器人實時實現彎曲肘部、抓東 西等符合患者意志的動作。而胳膊完全無法運動的患者，在希望做出握手和拿起物體的輕微動作時，電腦也能夠以60%的精度成功推測出患者意圖。
今后，研究小組準備擴大患者的對象，以全身肌肉逐漸僵硬的難治之癥肌萎縮性側索硬化癥(ALS)患者為對象進行臨床研究，爭取早日達到實用化。
吉峰俊樹指出，雖然現在電極是利用導線與體外的電腦相連的，但是今后將開發不需要導線的完全植入型電極，從而提高患者的生活質量。
