中国科学院自动化研究所脑网络组与脑机接口北京市重点实验室研制出全球首款电池供电的可穿戴阈上重复经颅磁刺激设备（rTMS），介绍了该设备研制的突破、人体试验成果以及其在临床和科研方面的巨大应用潜力。
近日，来自中国科学院自动化研究所脑网络组与脑机接口北京市重点实验室的科研团队，成功研制出了全球首款以电池供电的可穿戴阈上重复经颅磁刺激设备（rTMS）。这一重要科研成果已经在国际学术期刊《自然·通讯》上发表，标志着我国在脑科学研究和精神疾病治疗领域迈出了重要一步。
可穿戴rTMS设备的成功问世，无疑是精神疾病治疗领域的一项重大突破。在以往，对于抑郁症、脑卒中、成瘾等精神疾病的治疗往往存在诸多不便。而这款设备的出现，为患者带来了更加便捷、有效的治疗选择。患者无需再频繁前往医院，在家中或者社区就能接受治疗。同时，它也为脑科学研究提供了新的有力工具，有助于科学家们更深入地探索大脑的奥秘。
据了解，该团队在研制过程中突破了两大关键难题。首先是轻量级磁芯线圈设计。通过这一创新设计，将TMS单脉冲的能量损耗大幅降低，降至传统商用rTMS设备的1/10以下。同时，最大功率也从10千瓦降低至800瓦，但刺激强度和线圈重量却维持不变。这意味着在保证治疗效果的同时，大大降低了设备的能耗。
其次是高功率密度高压脉冲驱动技术。该技术将驱动器的功率密度提高至传统商用rTMS设备的10倍以上，使得主机的重量从55公斤大幅降至3公斤，并且实现了电池供电。这一突破让设备摆脱了传统的电源束缚，真正实现了全场景的可穿戴应用。
在人体试验中，这款可穿戴rTMS设备展现出了优异的性能。它成功诱发了手部和腿部的运动诱发电位，并且首次在自由行走过程中实现了rTMS神经调控。这一成果揭示了中枢神经系统和不同肢体肌肉活动之间的动态相互作用，为进一步研究大脑与身体运动的关系提供了重要依据。
可穿戴rTMS设备在临床和科研领域都具有巨大的应用潜力。在临床方面，它为抑郁症等神经精神疾病的治疗提供了全新的解决方案。患者可以随时、随地、随身使用该设备进行治疗，这不仅显著扩大了受众群体，还降低了就医成本，提高了患者的治疗依从性。
在科研方面，该设备为研究自然场景下脑功能的动态变化提供了全新工具。它有助于科学家们因果地验证自由运动过程中不同脑区的功能，推动脑科学研究向更深层次发展。此外，可穿戴的rTMS设备未来还有望与脑电、近红外等非侵入式脑信号检测技术相结合，让闭环脑机接口从实验室走向真实场景的大规模应用成为可能。
本文介绍了中国科学院自动化研究所团队研制的全球首款可穿戴阈上重复经颅磁刺激设备（rTMS）。该设备突破两大关键技术难题，在人体试验中表现出色。它在临床治疗精神疾病和脑科学研究方面都具有巨大潜力，有望为患者和科研带来新的突破和发展。
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