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增强现实中的幻影运动可以帮助患有慢性顽固性幻肢痛的患者

Chalmers技术大学的Max Ortiz Catalan博士开发了一种使用机器学习和增强现实治疗幻肢痛的新方法。这种方法已经在十几名患有慢性幻肢痛的截肢者身上进行了测试,他们之前没有发现其他临床可用的方法。据“柳叶刀”杂志发表的一项临床研究报道,新治疗减轻了约50%的疼痛。

失去手臂或腿部的人经常会出现幻肢痛,好像失踪的肢体还在那里。幻肢痛可能成为一种严重的慢性疾病,可显着降低患者的生活质量。目前尚不清楚为什么会出现幻肢痛和其他幻象感。

已经提出了几种医学和非医学治疗来缓解幻肢痛。例子包括镜子疗法,各种类型的药物,针灸和植入式神经刺激器。但是,在许多情况下没有任何帮助。这是由参加Chalmers研究员Max Ortiz Catalan发明的新治疗的第一次临床试验的14名肢体截肢者的情况,并在过去几年中与他的多学科团队进一步发展。

“我们选择了几个诊所中最困难的病例,”Ortiz Catalan博士说。“我们希望关注那些对任何治疗都没有反应的慢性幻肢痛患者。其中四名患者经常接受药物治疗,其他患者根本没有接受任何治疗,因为他们所做的一切都没有帮助过他们。他们一直在体验幻肢痛平均10年。“

患者接受新方法治疗12个疗程。在上一次会议上,疼痛的强度,频率和质量下降了约50%。睡眠中的疼痛和日常生活活动的侵入也减少了一半。此外,四名服用镇痛药的患者中有两名能够减少81%和33%的剂量。

“结果非常令人鼓舞,特别是考虑到这些患者过去曾尝试过多达四种不同的治疗方法,但没有令人满意的结果,”Ortiz Catalan说。“在我们的研究中,我们也看到疼痛持续下降直至最后一次治疗。疼痛减轻并未达到平稳期这一事实表明,通过更多疗程可以实现进一步的改善。”

Ortiz Catalan将新方法称为幻象电机执行。它包括使用来自截肢的肌肉信号来控制增强和虚拟环境。肌肉中的电信号被皮肤上的电极拾取。人工智能算法将信号实时转换为虚拟手臂的运动。患者看到自己在屏幕上,虚拟手臂在失去的手臂的位置,他们可以控制它,因为他们将控制他们的生物手臂。

因此,通过患者可以看到和控制的虚拟表示使感知的幻象臂生动。这允许患者在截肢之前重新激活用于移动手臂的大脑区域,这可能是假肢疼痛减少的原因。对于幻肢痛的任何其他现有治疗都没有确定地产生这些大脑区域的再激活。由Ortiz Catalan领导的研究不仅为临床治疗创造了新的机会,而且还有助于我们了解幻象疼痛发生时大脑中发生的事情。

该临床试验是与哥德堡的Sahlgrenska大学医院,厄勒布鲁的厄勒布鲁大学医院,斯德哥尔摩的BräckeDiakoniRehabcenterSfären,瑞典的斯洛文尼亚大学康复研究所以及斯洛文尼亚卢布尔雅那的大学康复研究所合作进行的。

“我们的联合项目获得了极大的回报,我们现在打算进一步开展更大规模的对照临床试验,”Ortiz Catalan说。“对照组将采用现有的肢体疼痛治疗方法之一。这次我们还将包括腿部截肢者。来自几个不同国家的30多名患者将参加,我们将提供更多治疗会议,看看我们是否可以让疼痛完全消失。“

幻影电机执行技术有两种形式 - 开源研究平台,以及由哥德堡公司Integrum商业化的临床友好版本。研究人员认为,这项技术还可用于其他需要恢复运动能力的患者群体,例如中风,神经损伤或手部受伤后。

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