在電影《阿凡達(dá)》中，杰克通過腦機(jī)接口設(shè)備讓意識操控阿凡達(dá)的軀體在潘多拉星球自由馳騁，這一科幻場景令人神往。雖然電影中的技術(shù)遠(yuǎn)超現(xiàn)實，但它啟發(fā)了人們對腦機(jī)接口（BCI）的想象?，F(xiàn)實中，科學(xué)家正在研究如何通過腦電波控制外部設(shè)備，幫助癱瘓患者恢復(fù)行動能力。
如今，在山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院，類似的“意念操控”已成為現(xiàn)實。3月11日，康復(fù)醫(yī)學(xué)科副主任醫(yī)師李雯燕介紹，國產(chǎn)人工智能多模態(tài)腦機(jī)接口設(shè)備正幫助偏癱患者重新抬起手臂、握緊手掌；無創(chuàng)腦機(jī)接口+外骨骼的結(jié)合，更助力他們擺脫輪椅束縛，邁出康復(fù)之路的關(guān)鍵步伐。
上午9時，63歲的腦?；颊吲４笾荆ɑ┐髦X電采集設(shè)備，意念下達(dá)行走指令后，系統(tǒng)便能精準(zhǔn)捕捉到他大腦運動皮層的神經(jīng)電信號，實時驅(qū)動外骨骼機(jī)器人帶動肢體完成邁步動作。“這是無創(chuàng)腦機(jī)接口與外骨骼的創(chuàng)新結(jié)合，核心優(yōu)勢在于強(qiáng)化患者主動參與，充分調(diào)動中樞神經(jīng)調(diào)控，為偏癱患者重建行走能力提供了新路徑?！崩铞┭嘟榻B，牛大志患腦梗后行動不便，腿使不上勁，經(jīng)過系統(tǒng)訓(xùn)練一個月，現(xiàn)在每天可穩(wěn)定行走近萬步。
目前，每天有十多名患者在這里運用此設(shè)備進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，已有多位腦卒中偏癱患者通過該組合技術(shù)實現(xiàn)康復(fù)突破，部分患者在系統(tǒng)訓(xùn)練后已能脫離輔助獨立行走。該技術(shù)憑借雙向反饋機(jī)制，持續(xù)強(qiáng)化大腦與肢體的神經(jīng)連接，推動康復(fù)模式從經(jīng)驗驅(qū)動向數(shù)據(jù)驅(qū)動、智能驅(qū)動轉(zhuǎn)型，其安全性與有效性已得到臨床充分驗證。
作為無創(chuàng)神經(jīng)調(diào)控與腦機(jī)接口領(lǐng)域的十年先行者，該院康復(fù)醫(yī)學(xué)科團(tuán)隊已服務(wù)數(shù)千名神經(jīng)損傷患者，積累的海量臨床數(shù)據(jù)構(gòu)建出多維度“腦功能地圖”，為國產(chǎn)腦機(jī)接口設(shè)備的算法訓(xùn)練提供了核心支撐，也為偏癱康復(fù)的技術(shù)突破奠定了堅實基礎(chǔ)。
在偏癱手康復(fù)方面，國產(chǎn)人工智能多模態(tài)腦機(jī)接口設(shè)備通過非侵入式電極帽采集患者運動想象產(chǎn)生的腦電信號，經(jīng)AI算法快速解碼轉(zhuǎn)化為控制指令?；颊咧恍柙谝饽钪邢胂蟆白ノ铡被颉吧煺埂?，設(shè)備便能驅(qū)動手部康復(fù)器械執(zhí)行相應(yīng)動作，同時通過視覺反饋讓患者直觀感知效果，形成“意圖-行動-反饋-強(qiáng)化”的閉環(huán)康復(fù)模式。腦出血4年的患者老劉此前手部不靈活，寫字不流暢，經(jīng)過10次腦機(jī)接口康復(fù)治療后，目前寫字輕松，恢復(fù)了正常狀態(tài)。
傳統(tǒng)康復(fù)多以被動訓(xùn)練為主，患者參與度與依從性普遍不高，而腦機(jī)接口技術(shù)將康復(fù)模式由被動接受轉(zhuǎn)為主動參與，有效激活中樞神經(jīng)重塑。一位腦卒中后右手蜷曲的患者，經(jīng)過該設(shè)備訓(xùn)練一個月，其上肢功能評分已顯著提升，這項技術(shù)有效解決了腦電信號信噪比低、運動意圖解碼精度不足的行業(yè)關(guān)鍵問題。
未來，該團(tuán)隊將進(jìn)一步深化與高校、科研機(jī)構(gòu)的合作，持續(xù)優(yōu)化算法與設(shè)備，并將技術(shù)拓展至昏迷、抑郁癥、失眠等神經(jīng)精神疾病的康復(fù)領(lǐng)域延伸。 記者田勇文/攝