" 别灰心,继续努力!" 在连续五次专注于想象 " 手张开 " 的动作后,老王终于成功了——伴随着意念,他的左手应声而动。
老王的头上戴着一顶脑机帽,布满灰色的神经信号采集器,他的左手则戴着一只智能手套,以接受指令。这便是非侵入式脑机接口康复系统。
今年 6 月,同济大学附属养志康复医院(下简称 " 养志康复医院 ")开出了脑机接口康复专病门诊,而早在两年前,住院患者便享受到了这项高科技的康复加持—— " 动动念头 " 便能重新唤醒 " 沉睡 " 的肢体。脑机接口技术在临床康复中,究竟用得如何?日前,记者走访了这家康复医院。
解码脑电:架起大脑与机器的沟通之桥
" 六十多岁了,再从头学抓握,还得是人工智能辅助。" 今年 6 月的一天,老王在家中突发头晕恶心,随即左侧肢体失去知觉。"120" 呼啸着将他送往就近医院。老王捡回了一条命,但是缺血性脑卒中却使他的左侧肢体瘫痪了。
当记者在医院见到老王时,他已恢复大半,依靠辅具可以独立行走,但左手精细动作功能却恢复缓慢。手部的精细动作涉及复杂的神经调控和小肌肉群协调,历来是脑卒中患者的康复难点。老王每天的康复训练中,半小时脑机交互康复训练雷打不动,直到记者采访的当天,才刚刚掌握脑机交互训练的 " 诀窍 "。
脑机交互康复训练是通过头套捕捉大脑电信号,将其 " 翻译 " 成计算机可识别的指令,进而驱动智能手套带动肢体运动。" 训练的核心在于将‘运动意念’与‘运动控制’紧密关联。通过反复强化学习,受损大脑的神经通路有望‘重新布线’,从而实现功能重建。" 养志康复医院神经康复科主任刘玲玉解释,这一技术的核心在于实现大脑与机器的 " 对话 ",大脑相当于遥控器,而设备则是被精准操控的载体。
2023 年是中国脑机接口领域发展的关键一年。也正是在这一年,养志康复医院引进了首台脑机接口康复设备。刘玲玉带领团队一直聚焦脑卒中后手部功能的康复训练,年均服务近 5000 人次,她说:" 有患者告诉我,脑机接口技术给了他第二次‘握手世界’的机会。"
意念专注:成功交互的关键挑战
脑机接口康复,并非戴上脑机帽就可以。想象和专注,在康复中极其重要。
" 思想一定要集中,略有走神,手就动不了了。"76 岁的黄阿婆去年突发脑梗,在医院 ICU 躺了半个月后,转入了养志康复医院。
让脑机成功交互,黄阿婆花了一个月。
" 刚开始,很难仅凭自己脑中的念头精准控制设备,就好像学骑自行车,刚开始时总是摇摇晃晃的。" 黄阿婆告诉记者,好在训练屏幕会同步播放相关动作视频,比如抓握牙刷、水杯等,帮助患者根据真实场景,让自己的想象更加具象化。
" 只有想象成功,特定的脑电信号特征才能被计算机解码,并发出驱动指令。" 该院神经康复科医生黄丹强调,指令是驱动患肢活动的关键,患者必须高度专注才能触发这一过程。
但是,临床实践中不乏挑战。黄丹说,部分高龄患者虽无显著认知障碍,却难以理解指令或完成动作想象,导致操作失败。此时,就需要康复团队耐心鼓励患者集中注意力不断尝试,并引导其用健侧手模拟动作,以激活大脑相应区域。
记者观察到,每台脑机接口康复设备旁都有实时脑电监测屏幕,可直观反映患者的专注程度。" 有时看到脑电波紊乱,我就提醒自己必须更专心。" 黄阿婆说。
也有患者直接要求 " 上难度 "。自脑机接口康复专病门诊开设以来,年轻的 " 走读生 " 多了起来。33 岁的张女士此前因血压控制不佳而突发脑梗,这是她第四次来做脑机交互康复," 效果明显,我的左手已经能握拳了 "。
" 我们会根据患者的康复进度定期评估,并动态调整方案。" 刘玲玉表示," 像张女士已恢复抓握能力,后续将安排更精细的对指练习。"
医研结合:让治疗效果不断升级
临床上,刘玲玉深切感受到患者对脑机交互康复的接受度正不断提升。自门诊开设以来,半天的门诊就能接待约 12 名患者。
为优化患者体验,刘玲玉团队除神经康复医师、治疗师外,还纳入了康复工程师。团队会从技术实现与患者感受双重视角出发,向工程人员提出改进需求," 目前,我们正与工程师合作探索科研方向,例如增加多模态反馈机制。" 刘玲玉举例道,比如针对关节深感觉减退的患者,通过振动装置提升其对运动的感知能力,这需要工程师精确模拟 " 震动的感觉 "。
中国在脑机接口领域的研究虽起步较晚,但发展迅猛,尤其在非侵入式方向成果显著,统计也显示,当前国内产业布局以非侵入技术为主流。
政策支持也为脑机接口领域注入动力。今年 3 月,国家医保局发布《神经系统医疗服务价格项目立项指南》,专门为脑机接口新技术设立独立价格项目,包括非侵入式脑机接口适配费、侵入式植入及取出费等。
脑机交互康复为神经功能损伤患者打开了一扇新的大门," 患者普遍认为这项技术能带来帮助,这项技术可作为传统康复手段的有力补充。但是,患者的筛选也很重要,而且需对治疗效果保持合理预期。" 刘玲玉说,开展脑机康复训练两年多来,我们仔细分析疗效,发现通常手指保留部分基础运动功能且认知能力较强的患者,康复效果相对更佳。
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