智能穿戴帮助截瘫患者重新行走，靠意念指挥穿戴外骨骼，依靠介入头部的 2 个传感器，法国里昂的一名瘫痪男子 Thibault 实现了操控穿戴外骨骼装备来助力行走。

科学家将2 个植入物放置在 Thibault 大脑表面的运动控制部位，每个植入物有64 个电极，同时有软件可以将电极读取的脑电波转换为运动指令。

10 月 3 日，法国格勒诺布尔-阿尔卑斯大学教授 Alim-Louis Benabid 将这个研究发表在《柳叶刀-神经生物学》（The Lancet Neurology）上。

71%解码成功率

4 年前，Thibault 从一个夜总会 15 米高的阳台掉下来，导致四肢瘫痪，之后的两年他一直躺在医院的病床上。2017 年，他接受了法国 Clinatec 公司与格勒诺布尔-阿尔卑斯大学的外骨骼研究实验。

最初他在视频游戏里训练控制虚拟角色，之后穿上这套外骨骼装备最终实现了行走。

这个研究在 2017 年 6 月 12 日到 2019 年 7 月 21 日期间进行。经过20 多个月各种类型训练，Thibault 已经可以凭借大脑信号控制这个外骨骼装备，并可以实现缓慢行走以及暂停。当他想走路时，这个外骨骼机器人就会发生一系列动作，让他的双腿向前移动。他还可以控制手臂自由活动。只是从大脑发出指令到实现运动有 350 毫秒的时差，否则系统就难以控制了。

图 | Thibault 在穿戴外骨骼设备。（来源：FONDS DE DOTATION CLINATEC）

图 | Thibault 在穿戴外骨骼后行走。（来源：FONDS DE DOTATION CLINATEC）

图 | Thibault 在控制手臂运动。（来源：FONDS DE DOTATION CLINATEC）

这套设备是一种吊装式的安全行走系统，看起来像一套游戏装备，它能够提供长时间的高分辨率脑电记录，并将运动意图进行实时解码。

30 岁的 Thibault 表示，对于他这个两年不能走路的瘫痪患者，如今他行走的时候感觉就像阿姆斯特朗在月球漫步。

这套设备重达65 公斤，所以尚无法让患者实现完全自主运动。四肢瘫痪的患者直立行走有困难，他需要安全保障设备吊在天花板上，以避免跌倒。这也是这套装备还不能走出实验室的主要原因。

Thibault 在视频游戏里的成功率为64%，现实中使用这套装备碰触目标的成功率为71%。如今，研究人员计划让 Thibault 训练用手指抓取物体。

半侵入式的脑机接口

神经外科医生 Alim-Louis Benabid 是 Clinatec 公司的创始人之一，他希望这家创办于 2006 年的公司能够帮助那些四肢瘫痪的患者、神经退行性疾病患者以及预后不良的癌症患者。

图 | Thibault 大脑表面两侧放置了 2 个植入物，可读取控制运动的脑电信号。（来源：FONDS DE DOTATION CLINATEC）

图 | 每个植入物有 64 个电极，可读取大脑运动指令。（来源：FONDS DE DOTATION CLINATEC）

他们给 Thibault 使用的电极不刺入大脑。这种硬膜外皮质脑电（ECoG）具有半浸润性，解码模型可以每 7 周校准一次。这套系统是无线控制，颅骨植入式，且具备长期生物相容性。

这套外骨骼是一个机器人神经假体，具有 4 个可穿戴且完全机动化的肢体，有 14 个关节。患者身负一个背包计算机来接受皮质脑电信号，后者被解码为一维、二维或三维的运动信号。后者每 100 毫秒就被发射到外骨骼控制器，转换为运行指令，从而产生运动。只是这套系统没有平衡装置，因此需要天花板上的装置来防止跌倒。

Thibault 的手术是在全麻状态下进行的，这是一个半侵入式的手术：5 厘米直径的颅骨切开术，电极在大脑硬膜外放置可防止颅内感染，大脑无电极穿透，无线信号传输。

研究人员本来招募了 2 名受试者，其中一名受试者在植入物放置激活后很快中断了通讯，于是退出了测试。只有 Thibault 完成了测试。