二十载突破,共绘神经工程与康复领域未来蓝图

【字体: 时间:2025年03月14日 来源:Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation 5.2

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  研究人员聚焦神经工程与康复,探索多领域技术应用,为精准康复发展提供方向,意义重大。

  在神经科学与技术快速发展的当下,神经系统和肌肉骨骼系统相关疾病给患者带来沉重负担,传统康复治疗手段效果有限,难以满足个性化需求。在此背景下,如何利用新兴技术实现更有效的康复治疗成为亟待解决的问题。
来自哈佛医学院(Harvard Medical School)附属斯波尔丁康复医院运动分析实验室、加州大学欧文分校塞缪里工程学院以及比利时蒙斯大学神经科学系的研究人员,通过回顾《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》(JNER)期刊二十年来的研究成果,分析了神经工程与康复领域的发展历程、现状以及未来趋势。

研究发现,神经科学对神经可塑性(neuroplasticity)的深入理解,为康复干预设计提供了理论基础。神经调节(neuromodulation)技术可增强神经可塑性,改善患者的康复效果。同时,工程领域的进步带来了机器人技术、虚拟现实(VR)、可穿戴传感器等新工具,拓展了患者与技术的交互方式,实现了功能恢复与替代。

在技术方法上,研究人员利用多种先进技术开展研究。例如,通过机器学习(Machine Learning)算法对大量数据进行分析,探索个性化康复方案;运用可穿戴技术收集患者的运动数据,实时监测康复进展;借助神经调节技术,如功能性电刺激(Functional Electrical Stimulation,FES),促进神经功能恢复。

研究结果主要体现在以下几个方面:

  • 技术应用与发展:在 JNER 期刊发展的第一个十年,研究多集中于新兴技术的可行性探索,如通过小规模研究验证机器人辅助康复、可穿戴设备等技术的概念。到了第二个十年,大规模临床试验增多,评估了更复杂且商业化的技术,可穿戴技术如机器人外骨骼和先进上肢假肢发展迅速。
  • 个性化康复需求:众多研究表明,患者对康复干预的反应存在显著差异,这促使了精准康复(precision rehabilitation)领域的发展,即基于生物标志物和先进分析方法为个体量身定制康复方案。
  • 未来发展趋势:随着对康复生物学理解的深入以及相关追踪技术的发展,如即时检测(point - of - care)技术监测生物标志物,人工智能(Artificial Intelligence,AI)在康复领域的应用潜力巨大。AI 可从大量数据中挖掘新见解,推动自适应、数据驱动的精准康复发展。同时,神经调节将成为康复技术的重要组成部分,辅助治疗多种神经系统疾病。

研究结论与讨论部分指出,JNER 在神经工程与康复领域知识传播方面发挥了重要作用。过去二十年的研究成果为未来康复医学发展奠定了坚实基础。未来,康复医学将朝着更精准、自适应和有效的方向发展,通过创新康复技术干预,有望进一步突破恢复功能和提高患者生活质量的界限,为全球患者带来更多希望。
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