维也纳医科大学的研究人员与苏黎世联邦理工学院、慕尼黑工业大学和贝尔格莱德医学院合作，开发了一种可穿戴神经机器人系统，该系统将电神经刺激与手部外骨骼相结合。在一项涉及14名因神经损伤导致手部功能障碍患者的临床试验中，该技术支持手指活动、触觉感知和抓握控制。结果表明，这种个性化辅助系统对脊髓或脑损伤后生活的人群具有巨大潜力。该研究最近发表在《科学进展》杂志上。
"手部运动和触觉对抓握、进食、穿衣或个人卫生等日常活动至关重要。然而，在中枢神经系统受损后，手部的运动和感觉障碍往往持续存在。传统康复可以取得一定改善，但并不总能充分恢复手部功能。因此，迫切需要适合日常使用的辅助技术。
由维也纳医科大学医学物理与生物医学工程中心研究主管Stanisa Raspopovic领导的研究团队开发了"SensoExo"系统，用于帮助手部感觉运动障碍患者。该系统将可穿戴手部外骨骼与定制的神经刺激袖套相结合。该袖套通过皮肤刺激前臂的特定神经和肌肉。手指上的传感器检测触觉和抓握力，并将这些信息转化为电刺激，为用户提供触觉反馈。此外，功能性电刺激可以帮助用户更轻松地打开和闭合手指。
我们的目标不仅是为运动提供机械支持，还要恢复他们的触觉。力量、运动和触觉的相互作用至关重要，特别是在抓握时。如果没有关于物体握持力度的反馈，手部功能在日常生活中仍然会受到严重限制。"
——维也纳医科大学医学物理与生物医学工程中心，Stanisa Raspopovic
根据损伤程度提供个性化支持
该系统已在14名患有神经性手部损伤的患者身上进行了测试。所有研究参与者都表现出感觉缺陷，因此通过经皮电神经刺激接收触觉反馈。在七名运动障碍特别严重的个体中，还使用功能性电肌肉刺激来支持手部张开和抓握力量。
该研究比较了三种情况：无支持、仅使用外骨骼支持，以及外骨骼和神经刺激的结合使用。14名参与者中有8名还完成了对笨重和易碎物体的功能性抓握和释放任务。这项研究表明，与单独使用外骨骼相比，外骨骼和神经刺激的结合提供了额外的好处。在运动障碍严重的患者中，SensoExo比单独使用外骨骼更能改善手指活动能力。人工介导的触觉反馈还增加了手部可以感知触觉的区域。
"结果表明，必须同时考虑运动辅助和感觉反馈，"维也纳医科大学医学物理与生物医学工程中心的主要作者Andrea Cimolato解释道。"该系统可以根据个人的损伤特征进行调整。运动障碍更严重的患者特别受益于额外的运动支持，而感觉损失明显的患者则利用感觉反馈更精确地抓握易碎物体。"
改善日常物体的抓握能力
在功能性测试中，使用SensoExo的参与者在抓握和搬运物体时取得了最高的成功率。对于笨重的物体，肌肉刺激支持了抓握力。对于易碎的物体，感觉反馈有助于避免施加过大的压力。
"该技术目前还处于原型阶段，不是完全开发用于日常使用的医疗设备，"Raspopovic强调。"然而，该研究提供了早期临床证据，表明非侵入性神经刺激与可穿戴机器人技术相结合，可以为未来个性化辅助系统提供现实基础。"
除维也纳医科大学外，慕尼黑工业大学Lorenzo Masia的研究团队和苏黎世联邦理工学院Olivier Lambercy的研究团队开发了外骨骼，而贝尔格莱德医学院Ljubica Kostadinovic的团队支持了临床评估。未来针对更大患者群体的研究，根据症状类型和严重程度进行更具体的分组，将有助于确定这些效果的稳健性，并评估此类系统在长期康复和日常生活中的整合程度。
来源：维也纳医科大学
期刊参考：Cimolato, A., et al. (2026). Merging neural stimulation and exoskeletons to enhance sensorimotor hand functions after brain or spinal cord injury. Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.ady3144
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