眼镜式设备能实时监测面部肌肉的微小活动

北京市和山东大学有研究团队把这项技术推进了一大步。清华大学生物医学工程学院的李翀副教授、机械工程系的程嘉研究员、李舟副研究员还有清华大学玉泉医院的武晋廷副主任医师联合发布了这项成果。曲学铖原是机械工程系的“水木学者”,现在在北京清华长庚医院工作,他和生物医学工程学院的博士生万嘉豪、山东大学的博士生赵浩涵共同作为第一作者完成了论文。 他们研发的眼镜式设备能实时监测到面部肌肉的微小活动,还能自动给面神经施加刺激。在这次临床实验中,他们给4位患者用了这个系统,结果识别痉挛的准确率达到了98.0%。这种闭环神经刺激系统是把柔性的静电感应式传感器嵌入到眼镜里,为了让传感器更灵敏,他们给基底材料里加了钙铜钛氧化物(CCTO),并且设计了微米级的半球结构,这就把传感器的输出电压提高了约2.3倍。 这种技术的核心是“基于非侵入式神经刺激的面肌痉挛监测及干预”,它针对的是Hemifacial spasm(HFS)这种病。HFS会让人单侧面部肌肉不自主抽动,严重影响生活质量。以前诊断只能靠看症状,主观性强;治疗要么靠打针效果不持久,要么要做手术有风险。这次研究提供了一种无创又可持续的解决办法。 研究团队给眼镜式设备装上了自供能的高灵敏传感器,能实时判别痉挛状态。一旦发现发作,刺激模块就会联动起来给神经做按需干预。在1月10日发表的《自然·通讯》上,他们详细描述了这个过程。 高频恒流脉冲电刺激可以抑制面神经的病理性放电,降低异常兴奋性。研究还发现用高频(1kHz)、中等强度(200–400μA)的刺激能及时抑制痉挛。除了干预发作期的症状,系统还能采集颞浅动脉的脉搏信号来预测痉挛的发生,提前做好准备。 这套系统除了能治疗面肌痉挛外,还能改善脸部的对称性。研究团队通过人脸网格模型提取关键点来量化对称性变化,实验证明干预后的患者在多项指标上都有显著改善。 这个闭环调控路径整合了监测、识别和干预三个功能,为面肌痉挛的非侵入式干预提供了新手段。这种轻量化的眼镜设计也更适合长期佩戴。未来的工作将继续做临床验证、机制研究以及转化应用。