清华大学研发可穿戴系统缓解面肌痉挛

1月10日,清华大学的生物医学工程学院与机械工程系、北京清华长庚医院还有清华大学玉泉医院联手,给大家带来了一个好消息:他们研发出一种全新的技术,能够在不伤害人体的情况下,监测并缓解面肌痉挛。 面肌痉挛这个病可不好受,它会让人单侧脸部肌肉不受控制地抽搐。现在医生通常只能靠患者的描述来判断病情,主观性很强。而且现有的治疗方法,要么效果维持不了多久,要么需要做手术有风险。所以大家都期待一种能把监测和干预结合起来的无创方式。 李翀副教授团队把这个眼镜式可穿戴系统给做成了现实。这个系统里面有一个叫HFSS的传感器,它专门用来检测面部微小的肌肉活动。为了让这个传感器更灵敏,团队在材料里加入了CCTO,并做出了微米级的半球结构。这样一来,传感器的输出电压就提高了约2.3倍。 这个系统最厉害的地方在于它能自动识别痉挛发作并立即启动干预。当系统检测到异常信号后,就会触发面神经的电刺激。这个刺激模块很灵活,可以根据不同的人调节刺激强度、脉宽还有频率。实验发现,给面神经施加高频脉冲(频率1kHz,刺激强度200–400μA)能有效抑制异常放电。 团队在清华大学玉泉医院找了4位患者来做实验。结果显示,这个系统识别痉挛的准确率达到了98.0%。通过计算机视觉技术分析人脸的对称性变化后发现,接受干预的患者脸部不对称情况得到了显著改善。 除了实时干预外,这个眼镜还能收集颞浅动脉的脉搏信号来预测痉挛发作,提前给患者施加治疗。这种自然佩戴的设计让患者更容易接受长期使用。 这次研究是曲学铖博士(原水木学者博士后)、万嘉豪博士生还有赵浩涵博士生一起做的工作。论文的通讯作者有李翀副教授、程嘉研究员、李舟研究员和武晋廷副主任医师。 这个研究成果以“缓解面肌痉挛的静电感应式可穿戴闭环神经刺激系统”为题发表在了《自然·通讯》上。未来他们还会继续完善这项技术并扩大临床应用范围。这项工作得到了国家自然科学基金和北京市科技新星等项目的支持。