
临床参考
重磅 | 埃斯顿医疗再登国际神经科学期刊:tDCS+机器人闭环疗法显著激活皮层,加速卒中后上肢功能恢复!

脑卒中后上肢偏瘫是康复医学面临的最大挑战之一。研究显示,约80%的幸存者在卒中后6个月仍遗留上肢运动功能障碍。近年来,康复医学界提出了极具前瞻性的闭环康复(Closed-loop method)理念:中枢+外周干预,应用经颅直流电刺激(tDCS)等技术,自上而下激活大脑皮层,提高突触可塑性;再通过高强度的机器人训练,自下而上强化感觉运动反馈,促进神经回路的重新连接。

近日,由江苏省人民医院康复医学科联合香港理工大学及常州德安医院共同完成临床研究,并发表在神经科学领域权威期刊 《Neural Plasticity》上的一项随机对照试验,使用埃斯顿医疗EM-BURT02-01 上肢康复机器人系统作为核心外周干预手段,为这一前沿疗法提供坚实的循证依据。
研究结果显示
基于埃斯顿机器人的训练结合tDCS干预,能显著改善亚急性期脑卒中患者的上肢运动功能,并有效激活损伤侧初级运动皮层(M1)和对侧前额叶皮层(PFC)。
技术路径基于EM-BURT系统的外周反馈方案 本研究纳入40例亚急性期脑卒中患者,采用单盲随机对照设计。实验组接受阳极tDCS(刺激患侧M1区)+ 埃斯顿机器人同步训练,对照组则接受伪刺激联合同等强度的机器人训练。

EM-BURT02-01 系统在构建外周反馈回路中的关键技术特征,展示其在神经康复中的独特优势:
1. Brunnstrom分期智能匹配算法:精准力学控制
Stage II(被动模式): 针对软瘫期患者,机器人提供完全辅助,通过被动运动输入正常的运动模式信号,激活本体感觉; Stage III(助动模式): 引入先进的力反馈技术,系统能够感知患者微弱的主动发力意图,并在其力量不足时提供适时、适量的辅助,诱导主动运动; Stage IV-VI(主动模式): 针对恢复期患者,由患者主控运动轨迹,机器人提供抗阻或纠错训练,强化运动控制能力 。 2. 多模态感觉反馈:激活广泛皮层
单一的机械运动难以诱发深层的神经可塑性。研究指出,EM-BURT系统构建了一个包含视觉(VR场景)、听觉(音频提示)及触觉(末端震动反馈)的沉浸式环境。这种多维度的感觉输入对于激活初级感觉皮层(S1)并促进其与运动皮层(M1)的功能连接至关重要,是实现感觉-运动整合的物理基础 。

运动控制能力的显著提升在最关键的临床疗效上,联合干预显示出了显著优势。从干预前后的变化分数可见:
FMA-UL评分(上肢运动功能): 实验组的改善幅度显著大于对照组(p<0.001)。这意味着患者在上肢的反射、协同运动及分离运动方面恢复得更好。 ARAT评分(动作研究手臂测试): 实验组同样表现出更显著的提升 (p=0.001)。表明患者在抓握、捏取等实用性手部功能上获益更多。

(实验组在损伤侧M1和对侧PFC的脑激活水平(HbO2)显著提升,证实中枢+外周协同的神经重塑效应)
研究利用功能性近红外光谱技术(fNIRS)实时监测任务态下的含氧血红蛋白(HbO2)浓度变化,揭示了深层的神经机制:
患侧初级运动皮层(M1)激活增强(p=0.025):M1是运动执行的核心脑区。tDCS提升其基础兴奋性,而埃斯顿机器人提供的高重复性、目标导向的运动任务则促进该区域的血流动力学响应,二者产生显著的协同效应 。
对侧前额叶皮层(PFC)激活显著(p=0.002):PFC负责运动计划、注意力调控与认知决策。VR(训练内容游戏化输出)+机器人训练要求患者在虚拟游戏中进行识别、判断和执行,这种认知-运动双重任务有效激活了前额叶网络。证明埃斯顿机器人的VR交互不仅训练了肢体,更深度训练大脑的认知控制网络。
本研究证实了tDCS启动+机器人强化模式的优越性,并从神经生理学角度揭示了埃斯顿机器人在其中的核心作用:突触可塑性的时间窗: tDCS通过改变膜电位产生长时程增强(LTP)样效应,为可塑性打开时间窗口;赫布学习的强化剂: 在这个窗口期内,埃斯顿机器人通过高保真的运动轨迹和即时的多感官反馈,完成了高效的突触强化训练,使得协同训练,连接增强成为可能。 这对临床康复设备的选型具有重要的指导意义,在构建闭环康复方案时,外周训练设备必须具备精准的力学控制能力和丰富的交互反馈机制。普通的机械训练难以诱发皮层层面的认知参与(PFC激活),而埃斯顿EM-BURT系列凭借其智能人机交互技术和精准的力反馈算法,成功弥补了这一环,成为连接外周肢体与中枢大脑的关键桥梁。

