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腦機(jī)接口技術(shù)取得新突破

高位截癱患者可以腦控光標(biāo)

2024年03月03日08:46 | 來源:北京日?qǐng)?bào)
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  本報(bào)訊(通訊員 盧國強(qiáng) 記者 王瑤琦 柴嶸)利用微創(chuàng)腦機(jī)接口技術(shù),高位截癱患者用意念就可以控制光標(biāo)移動(dòng)了。北京天壇醫(yī)院近日發(fā)布好消息,該院團(tuán)隊(duì)聯(lián)合清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了我國腦機(jī)接口技術(shù)新突破,有望為高位截癱、肌萎縮側(cè)索硬化等神經(jīng)功能障礙患者提供全新的康復(fù)治療方向,為患者恢復(fù)生理功能、回歸社會(huì)帶來希望。

  實(shí)現(xiàn)用腦控制光標(biāo)的患者是一名35歲的男性,5年前因?yàn)橐淮我馔馐鹿剩瑢?dǎo)致頸椎高位截癱,完全失去了自理能力。天壇醫(yī)院神經(jīng)外科教授賈旺帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)為患者成功實(shí)施了微創(chuàng)無線腦機(jī)接口NEO(神經(jīng)電子機(jī)會(huì))植入手術(shù)。手術(shù)時(shí),為了保護(hù)患者的神經(jīng)細(xì)胞不受損傷,團(tuán)隊(duì)巧妙地給電極找了個(gè)合適的位置——大腦中央溝前后功能區(qū)硬膜外,即負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)和感覺的功能區(qū)域,避免了電極直接摩擦腦組織。

  為了安裝位置分毫不差,團(tuán)隊(duì)通過術(shù)中導(dǎo)航、神經(jīng)電生理監(jiān)測(cè)和混合現(xiàn)實(shí)成像技術(shù)等手段,進(jìn)行了多重比對(duì)驗(yàn)證,確保電極精確定位和腦電信號(hào)清晰穩(wěn)定。術(shù)后第10天,患者就順利出院了。

  賈旺揭秘,團(tuán)隊(duì)通過體外機(jī)為大腦里的線圈無線供電、傳輸電生理數(shù)據(jù),并對(duì)腦電信號(hào)解碼分析。同時(shí),團(tuán)隊(duì)輸出控制外部設(shè)備的指令,對(duì)患者進(jìn)行無線腦機(jī)接口輔助康復(fù)訓(xùn)練,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程指導(dǎo)。

  經(jīng)過2個(gè)月的康復(fù)訓(xùn)練,患者率先實(shí)現(xiàn)了一些腦機(jī)接口運(yùn)動(dòng)的輔助功能,比如通過意念活動(dòng)驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)手套抓握水瓶。經(jīng)過團(tuán)隊(duì)不斷努力,患者如今實(shí)現(xiàn)了在普通家居環(huán)境中,僅憑意念就可以控制電腦屏幕上的光標(biāo)移動(dòng)。

  “聽上去是一個(gè)簡(jiǎn)單的事。但這意味著患者與科技電子產(chǎn)品通過腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)了交互,未來可以實(shí)現(xiàn)更多、更深入的功能?!辟Z旺透露,下一步的康復(fù)計(jì)劃中,團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步訓(xùn)練患者通過意念活動(dòng)控制電子書翻頁、光標(biāo)點(diǎn)擊確認(rèn)等,增強(qiáng)患者與電子設(shè)備的交互性。

  這項(xiàng)研究成果由賈旺團(tuán)隊(duì)聯(lián)合清華大學(xué)教授洪波團(tuán)隊(duì)完成。2016年,微創(chuàng)無線腦機(jī)接口項(xiàng)目由清華大學(xué)立項(xiàng),2019年實(shí)現(xiàn)樣機(jī)制造,2020年開始動(dòng)物試驗(yàn);2021年底,北京天壇醫(yī)院加入,參與臨床場(chǎng)景的設(shè)計(jì)、臨床技術(shù)路線的規(guī)劃、手術(shù)植入方式的設(shè)計(jì)等,利用1年的時(shí)間完成臨床試驗(yàn)倫理審查、患者的招募以及手術(shù)的實(shí)施等。

(責(zé)編:董兆瑞、高星)

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