图灵汇3月25日报道,中国科学院自动化研究所近日宣布,其脑网络组与脑机接口北京市重点实验室成功研发出全球首款采用电池供电的可穿戴式重复经颅磁刺激设备(rTMS)。这项研究成果已在国际期刊《自然・通讯》上发布。
这款可穿戴设备在精神疾病治疗领域(如抑郁症、脑卒中、成瘾等)是一项重要进展,为患者提供了更加便捷高效的治疗途径,推动家庭和社区层面的治疗普及,同时为脑科学研究提供了一种新手段。
研究团队解决了两项关键技术难题:一是设计了轻量化磁芯线圈,使单次脉冲的能量消耗降到传统商用设备的十分之一以下,最大功率从10千瓦降至800瓦,而刺激强度和线圈重量保持不变;二是开发了高功率密度的高压脉冲驱动技术,使驱动器的功率密度提升到传统设备的十倍以上,主机重量也从55公斤大幅减轻至3公斤,且支持电池供电,实现了全场景可穿戴应用。
在人体测试中,该设备成功触发了手部和腿部的运动诱发电位(MEP),并在自由行走时实现了rTMS神经调节,展现了中枢神经系统与不同肢体肌肉活动间的动态交互。
可穿戴rTMS设备在临床和科研方面展现出巨大潜力。一方面,它为抑郁症等神经精神疾病的治疗开辟了新途径,让用户能够随时随地使用,扩大受益人群,降低医疗费用,提高治疗依从性;另一方面,这一设备为探索自然状态下大脑功能的变化提供了有力工具,有助于明确自由活动期间各脑区的功能作用。此外,这种可穿戴设备未来还能与脑电图、近红外等非侵入式脑信号检测技术相结合,推动闭环脑机接口技术从实验室迈向实际应用。
论文的第一作者是脑网络组与脑机接口北京市重点实验室的戚自辉副研究员和刘浩高级工程师,蒋田仔研究员担任通讯作者。主要合作研究人员还包括左年明研究员、宋明研究员、樊令仲研究员、杨正宜副研究员、金芳助理研究员以及王一航、卢雪峰工程师等。项目得到了国家科技创新2030—"脑科学与类脑研究"重大项目及国家自然科学基金的支持。
图灵汇附带论文链接:
广告声明:文中含有的外部链接(包括但不限于超链接、二维码、文字描述等形式),旨在提供更多资讯,缩短筛选时间,仅供参考。图灵汇的所有文章均包含此声明。