一种新的机器人辅助方法,用于植入脑皮内传感运动器件,用于大脑与计算机接口研究:原理,手术技术和挑战

科学领域:

• 神经外科 神经外科
• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 精确的微电极阵列植入对于有效的脑计算机接口 (BCI) 手术至关重要.
• 在BCI手术中机器人辅助仍然是一个未被充分探索的领域.

研究的目的:

• 介绍一种新型的机器人辅助手术技术,用于BCI应用中植入刚性皮质内微电极阵列.
• 评估该技术在人类实验对象的可行性和有效性.

主要方法:

• 一种新的机器人辅助手术技术被开发并用于植入微电极阵列.
• 这项技术应用于一名31岁的男性,他患有C4脊髓损伤和四肢.
• 手术后成像证实了设备的准确放置.

主要成果:

• 微电极阵列在单次插入中成功地植入脑膜,没有任何并发症.
• 参与者使用运动皮层阵列实现了虚拟手臂和手的二维控制 (20/20次尝试).
• 在植入后的100天和200天内保持高质量的信号记录.
• 皮层内微刺激引起了参与者的手指和手掌中的感觉.

结论:

• 在早期的可行性试验中,机器人辅助神经外科技术已成功转化为BCI设备植入.
• 证明的准确性有助于高质量的信号通信,旨在恢复上肢功能.
• 这种机器人方法对推进BCI技术和神经假肢技术有前途.