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World File Search SystemWIMAGINE
采用 Wimagine® 的 BCI
脑机接口 (BCI) 项目旨在证明，经过训练后，患有严重运动障碍的人（即四肢瘫痪者）能够通过解码脑电活动来控制复杂的功能替代设备，例如四肢外骨骼。BCI 原理源于这样一个事实：移动或想象一个动作会在运动皮层产生类似的电活动。记录和解码称为 ElectroCorticoGrams (EcoG) 的电信号以控制复杂的效应器，例如移动外骨骼的肢体。
BCI 疗法帮助恢复中风后的运动能力
ONWARD ARC-BCI 系统将 WIMAGINE BCI 与基于研究的 ONWARD ARC-IM 疗法（靶向植入脊髓刺激）相结合，创建了 DigitalBridge™，通过无线 BCI 实现大脑和身体之间的通信，从而恢复瘫痪后的思维控制运动。 ARC-BCI 系统使用人工智能解码人的大脑信号并将其意图转化为思想控制的动作。 WIMAGINE BCI 在人体中拥有七年的安全数据，ONWARD ARC-IM 疗法现已在研究中用于超过 30 名参与者。美国 FDA 于 2024 年初授予 ARC-BCI 系统突破性设备称号，这是该公司获得的十项此类称号之一。
脑脊柱界面恢复脊髓损伤后步行henri Lorach 1,2,3,10，Andrea Galvez 1,2,3,10，Valeria Spagnolo 1,2,3，Felix Mar
✉电子邮件：guillaume.charvet@cea.fr，jocelyne.bloch@chuv.ch.ch，gregoire.courtine@epfl.ch.ch简介：走路，大脑将执行指挥所命令为位于腰椎脊髓的神经元。虽然大多数脊髓损伤并未直接损害这些神经元，但下降途径的破坏会中断这些神经元产生行走所必需的大脑衍生命令。结果是永久瘫痪。在这里，我们假设大脑和脊髓之间的数字桥可以对肌肉活动的时机和振幅进行自愿控制，从而恢复了在慢性脊髓损伤的一个参与者中步行的更自然和自适应控制。材料方法和结果：为了建立这种脑旋转界面（BSI），我们集成了两个完全植入的系统，这些系统无线静电性活动（ECOG），实时解码运动意图并刺激腰椎脊髓以引发相应的运动。ECOG植入物由64个电极1,2的8乘8个网格组成。ECOG信号以每个通道为586Hz采样。解码管道提取了与移动意图有关的ECOG信号中嵌入的时间，光谱和空间特征。然后将这些特征馈送到解码算法中，该算法预测了基于递归指数加权的Markov-Switching多线性模型算法3的尝试移动下肢的尝试。为了支持下肢运动的控制，模型的输出被编码为联合特异性刺激程序的更新，这些程序受到预先建立的功能范围的约束。这些命令通过ActivaRC®植入脉冲发生器4传递到脊髓。我们首先在站立时在脚上的自愿抬高期间测试了这一BSI。仅经过5分钟的校准，BSI支持对髋屈肌活动的连续和直观的控制，这使参与者与没有BSI的尝试相比，肌肉活动的增加了5倍。同样，最多可以使用单个模型独立控制6个独立的关节运动。我们提供了相同的配置，以支持拐杖行走。BSI启用了对步行的连续，直观和强大的控制。当BSI关闭时，尽管发现试图从皮质活动的调节中走走，但参与者会立即失去执行任何步骤的能力。一旦BSI重新打开，就恢复了行走。参与者完成了40次神经居住会议，涉及与BSI一起行走，与BSI的单关节运动，与BSI保持平衡和标准理疗。参与者在所有常规的临床评估中都表现出改进，例如6分钟的步行测试，重量轴承能力，时机上升和进行，Berg平衡量表以及评估的步行质量。最后，我们设计了一个可以由参与者操作的系统，而无需任何帮助。此系统包括一个配备了集成箱的步行者，该箱子嵌入了BSI的所有组件。讨论：这些结果表明，完全植入的BSI可以对先前瘫痪的腿部肌肉恢复自愿控制。2。此外，这表明建立大脑与脊髓之间的连续联系促进了在正常生理条件下将这两个区域联系起来的残留神经元途径的重组。意义：一位人类参与者中的概念证明预示着由于神经系统疾病而导致运动缺陷的新时代。我们预计该方法可以推广到广泛的患者中，甚至可以应用于颈脊髓损伤或中风后恢复上肢功能。参考：1。C. S. Mestais等。Wimagine：长期临床应用的无线64通道ECOG记录植入物。IEEE关于神经系统和康复工程的交易23，10-21（2015）。Benabid，A。L.等。 由四脑治疗患者中的硬膜外无线脑 - 机器界面控制的外骨骼：一种概念证明。 柳叶刀神经病学（2019）doi：10.1016/s1474-4422（19）30321-7。 3。 Moly，A。等。 通过四边形对外骨骼的长期和稳定的双层控制，一种自适应闭环ECOG解码器。 神经工程杂志19，026021（2022）。 4。 Wagner，F。B.等。 有针对性的神经技术可恢复脊髓损伤的人类行走。 自然563，65-71（2018）。Benabid，A。L.等。由四脑治疗患者中的硬膜外无线脑 - 机器界面控制的外骨骼：一种概念证明。柳叶刀神经病学（2019）doi：10.1016/s1474-4422（19）30321-7。3。Moly，A。等。通过四边形对外骨骼的长期和稳定的双层控制，一种自适应闭环ECOG解码器。神经工程杂志19，026021（2022）。4。Wagner，F。B.等。有针对性的神经技术可恢复脊髓损伤的人类行走。自然563，65-71（2018）。