非侵入式腦機(jī)接口設(shè)備中像手套一樣的機(jī)械臂

3月5日，周四，按照慣例，北京協(xié)和醫(yī)院腦機(jī)接口門診開診的時(shí)間是下午1點(diǎn)。

當(dāng)天的第一位患者葛雷，早上8點(diǎn)就從河北滄州的家里出發(fā)了。他51歲，在3年前腦出血致偏癱之前是個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)公務(wù)員。

6天前，他就掐著時(shí)間點(diǎn)掛好了號(hào)，掛號(hào)費(fèi)50元。不過(guò)他后來(lái)發(fā)現(xiàn)，這號(hào)并不難掛。北京協(xié)和醫(yī)院今年1月15日才向公眾宣布開設(shè)腦機(jī)接口門診的消息，許多人還不知道。

去年3月，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院開設(shè)了全國(guó)第一個(gè)腦機(jī)接口咨詢?cè)u(píng)估門診。接下來(lái)的一年之內(nèi)，全國(guó)有超過(guò)20家醫(yī)院開設(shè)了此類門診，許多地方都建立了收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。

“這個(gè)詞現(xiàn)在越來(lái)越熱了?！北本﹨f(xié)和醫(yī)院神經(jīng)外科主任趙元立對(duì)中青報(bào)·中青網(wǎng)記者說(shuō)，北京協(xié)和醫(yī)院作為北京市腦機(jī)接口技術(shù)的4家醫(yī)保試點(diǎn)單位之一，自開設(shè)門診以來(lái)，每周二、周四下午，都有醫(yī)生出診。

這里的腦機(jī)接口評(píng)估門診看上去并不神秘，只是一間普通的、各科輪換使用的診室，位于北京協(xié)和醫(yī)院門診樓的二層。當(dāng)天出診的常健博醫(yī)生來(lái)自神經(jīng)外科。

診室里的一張桌子上，放著一個(gè)腦電帽、一副耳機(jī)、一臺(tái)顯示屏和一雙像手套一樣的機(jī)械臂——這就是一套非侵入式腦機(jī)接口設(shè)備，也是該門診目前主要的治療方式。有創(chuàng)的侵入式腦機(jī)接口仍在臨床研究階段。

這個(gè)診室主要面向腦出血或脊髓損傷后出現(xiàn)肢體運(yùn)動(dòng)障礙、意識(shí)障礙的患者開放，也在探索癲癇、帕金森病等運(yùn)動(dòng)障礙病的治療方法。

常健博看診很仔細(xì)，他要判斷對(duì)方是否適用腦機(jī)接口技術(shù)、更適合無(wú)創(chuàng)治療還是參與有創(chuàng)的臨床試驗(yàn)，也會(huì)引導(dǎo)病人建立合理的康復(fù)預(yù)期——對(duì)于患病5年的患者，超過(guò)半數(shù)能夠有20%-30%的好轉(zhuǎn)；對(duì)于患病1年以內(nèi)的患者，效果更好。

目前，多數(shù)門診的非侵入式腦機(jī)接口設(shè)備只能針對(duì)抬肘、抓握等簡(jiǎn)單的上肢動(dòng)作進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。穿衣、吃飯，這是患者最迫切的生活自理需求，也是目前技術(shù)能安全實(shí)現(xiàn)的康復(fù)目標(biāo)。畢竟上肢不涉及平衡問(wèn)題，下肢則要復(fù)雜得多——它需要承受體重，還要保證動(dòng)態(tài)平衡，對(duì)設(shè)備的安全性、響應(yīng)速度和穩(wěn)定性要求更高。

上個(gè)月，中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)會(huì)腦機(jī)接口與康復(fù)專業(yè)委員會(huì)主導(dǎo)、60余位跨學(xué)科專家共同制定的《非侵入式腦機(jī)接口在神經(jīng)康復(fù)臨床應(yīng)用中的專家共識(shí)》提到，該方法用于下肢步行和平衡功能訓(xùn)練目前尚處于“探索階段”。

非侵入式腦機(jī)接口的信號(hào)解碼技術(shù)目前無(wú)法保證100%的準(zhǔn)確率，人的注意力也難以持續(xù)高度集中。常健博介紹，如果患者在下肢康復(fù)訓(xùn)練時(shí)“開小差”，設(shè)備接收到錯(cuò)誤指令，或者解碼出錯(cuò)誤的腦電信號(hào)，下肢外骨骼就可能直接導(dǎo)致患者跌倒，造成二次傷害。

大腦運(yùn)動(dòng)皮層中，負(fù)責(zé)手和手指運(yùn)動(dòng)的區(qū)域最大，神經(jīng)信號(hào)也最豐富，更容易被監(jiān)測(cè)到。上述“專家共識(shí)”認(rèn)為，非侵入式腦機(jī)接口對(duì)于上肢運(yùn)動(dòng)功能嚴(yán)重障礙者“獲益明顯，推薦常規(guī)開展”。對(duì)于上肢功能輕度至中度障礙者，“獲益可能存在，目前直接證據(jù)尚不充分，可作為個(gè)體化康復(fù)的補(bǔ)充方案”。

但也不是每個(gè)上肢障礙患者都能通過(guò)腦機(jī)接口獲益，常健博總是要花許多時(shí)間解釋這一點(diǎn)：例如患病時(shí)間不能過(guò)久，肌張力不能過(guò)高，可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)想象且腦電信號(hào)可被明確采集等。

經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)的康復(fù)訓(xùn)練，葛雷現(xiàn)在恢復(fù)得不錯(cuò)，原本無(wú)法動(dòng)彈的右腿能慢慢行走，胳膊可以抬起來(lái)，手能握拳，唯一不靈光的是右側(cè)的手指和腳趾，無(wú)法完成對(duì)指、翹腳尖等“精細(xì)動(dòng)作”。

他告訴醫(yī)生，希望能讓這只手拿穩(wěn)筷子，能寫字。但常健博坦白地說(shuō)：“我們目前可能沒有特別好的手段，能讓精細(xì)動(dòng)作恢復(fù)得特別好?！?/p>

北京協(xié)和醫(yī)院神經(jīng)外科主治醫(yī)師常健博正在診室里調(diào)試非侵入式腦機(jī)接口設(shè)備。

他進(jìn)一步解釋，大腦傳遞信息依靠神經(jīng)纖維，不同的動(dòng)作需要傳遞的信息量不同，需要的神經(jīng)纖維數(shù)量也不同。這些神經(jīng)纖維的數(shù)量，就像公路的寬度，握拳只需要“鄉(xiāng)間小路”，張開手需要“縣道”，而要精準(zhǔn)地夾起筷子，得通上“高速公路”。

腦機(jī)接口的作用，就是幫患者建新的信號(hào)傳遞通路。當(dāng)通路越鋪越多，精細(xì)動(dòng)作才能慢慢恢復(fù)。

葛雷又獨(dú)自乘高鐵回到了滄州。他并不是那個(gè)下午唯一被“拒絕”的病人。由于目前腦機(jī)接口數(shù)量有限，需要優(yōu)先幫獲益更大的患者，能被篩選進(jìn)下一階段的人是少數(shù)。

從江西鷹潭來(lái)的羅娟娟43歲，坐在輪椅上費(fèi)力地抬起她僵硬的右臂，笑著向常健博展示她的康復(fù)成果。但她的肌張力過(guò)高，肢體像一根被繃得緊緊的橡皮筋，失去了彈性，不適合直接做非侵入式腦機(jī)接口訓(xùn)練，要先降低肌張力才可以。

35歲的黃子逸也是腦出血后導(dǎo)致偏癱，她的各項(xiàng)指標(biāo)初步符合腦機(jī)接口的篩選標(biāo)準(zhǔn)，但這里的治療以一個(gè)月為療程，每周進(jìn)行兩次。她和丈夫從山東德州來(lái)，住宿費(fèi)是一筆不小的開支。兩人決定先回去商量一下。

至于治療費(fèi)用，按北京市醫(yī)保局規(guī)定，非侵入式腦機(jī)接口的首次適配價(jià)格是990元，從第二次起，每次按330元計(jì)收。費(fèi)用全額進(jìn)入醫(yī)保統(tǒng)籌基金，再按比例報(bào)銷。

常健博常常這樣安慰外地病人：“這個(gè)事以后一定是能在家門口做的?！蹦壳埃鲜觥皩＜夜沧R(shí)”認(rèn)為，非侵入式腦機(jī)接口在神經(jīng)系統(tǒng)疾病康復(fù)臨床實(shí)踐中仍存在“技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺乏、操作規(guī)范不完善、適應(yīng)證與禁忌證界定不清”等問(wèn)題。常健博相信，等有了經(jīng)驗(yàn)、制定了規(guī)范，非侵入式腦機(jī)接口的未來(lái)一定是在基層醫(yī)院。

住在通州區(qū)的喬伊本該在這個(gè)下午來(lái)醫(yī)院治療，但外面下著大雪，他一時(shí)間找不到自己的車鑰匙。只好給醫(yī)生發(fā)信息請(qǐng)假。

喬伊是北京協(xié)和醫(yī)院第一位通過(guò)篩選接受非侵入式腦機(jī)接口治療的病人，他2024年夏天因腦出血導(dǎo)致偏癱，從今年1月22日起，每周在腦機(jī)接口門診進(jìn)行兩次治療，已經(jīng)做了兩個(gè)月。

生病以后，喬伊一直在重新理解自己的身體。他能感覺到一只蚊子落在自己的左手上，卻無(wú)法抬手嚇走它。晚上睡覺時(shí)，左臂不小心就會(huì)被壓在身下，直到疼痛難以忍受，他才察覺過(guò)來(lái)，趕緊用右手將它拽出來(lái)——喬伊稱為“營(yíng)救”。

北京協(xié)和醫(yī)院，常健博醫(yī)生頭戴腦電帽，演示非侵入式腦機(jī)接口的治療過(guò)程。本文圖片均由受訪者提供

在北京協(xié)和醫(yī)院，他也只能看妻子和醫(yī)生抱著他的手臂、捏著他彎曲的手指，一根一根塞進(jìn)機(jī)械臂的“手套”里。而他自己，越是想要作些努力，肌肉就越僵硬，他只好盡力放松，什么也不管。然后看看它到底會(huì)發(fā)生些什么。

腦機(jī)接口重新教會(huì)了喬伊想象。趙元立介紹，這臺(tái)設(shè)備對(duì)腦電信號(hào)采集和解碼的準(zhǔn)確率能達(dá)到80%左右。喬伊只需要戴上腦電帽和耳機(jī)，按照系統(tǒng)提示音去做：“想象左手握拳”“想象右手握拳”然后機(jī)械臂就會(huì)帶著兩只手動(dòng)起來(lái)。這種想象的實(shí)現(xiàn)——或者說(shuō)患者主動(dòng)控制運(yùn)動(dòng)的能力，就是腦機(jī)接口和以往功能性電刺激等常規(guī)治療方式的主要區(qū)別。

一個(gè)健康的人大概很難意識(shí)到，運(yùn)動(dòng)想象也需要方法。中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)會(huì)腦機(jī)接口與康復(fù)專業(yè)委員會(huì)主任委員單春雷曾介紹，大概有15%-30%的人被稱為“運(yùn)動(dòng)想象盲”。

相比想象握拳，大多數(shù)人更熟悉的是直接握拳。喬伊也是這樣做的。他在機(jī)械臂的束縛下，努力嘗試將健康的右手握拳，卻沒有驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂。

“我已經(jīng)做了這個(gè)動(dòng)作，這不就是在想象嗎？”他納悶。就運(yùn)動(dòng)想象的成功率而言，他健康的右手并不比癱瘓的左手高出很多。

后來(lái)他發(fā)現(xiàn)，只要全神貫注、目不轉(zhuǎn)睛地盯著屏幕上握拳的動(dòng)作演示看，不去做任何動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的成功率就能提高。反之，周圍任何可能干擾注意力的環(huán)境雜音都可能干擾握拳的實(shí)現(xiàn)。他就那樣端坐著，手放在桌子上，看上去像一位正在辦公的文員。

每當(dāng)他成功驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂，屏幕上就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)笑臉。這張笑臉就是治愈喬伊的關(guān)鍵所在，這意味著他實(shí)現(xiàn)了自己的想法——當(dāng)患者看到自己的手真的在“意念”控制下動(dòng)起來(lái)時(shí)，視覺和肢體運(yùn)動(dòng)的反饋會(huì)再次傳入大腦，形成一個(gè)“意圖-執(zhí)行-感知”的閉環(huán)。人的大腦是可塑的，在反復(fù)、精準(zhǔn)的閉環(huán)訓(xùn)練之下，一條新的、健康的神經(jīng)通路就可能被建立起來(lái)。

從醫(yī)院離開的當(dāng)天晚上，喬伊就去理發(fā)店剃了個(gè)光頭。戴腦電帽的時(shí)候，醫(yī)生說(shuō)他頭發(fā)有點(diǎn)長(zhǎng)，可能會(huì)影響腦電信號(hào)采集。

他感到興奮極了，想起很多年前他在上學(xué)時(shí)聽說(shuō)過(guò)的測(cè)謊儀。他一直覺得不可信。想想這一次，自己想了想，機(jī)器就驅(qū)動(dòng)著自己的手動(dòng)?！斑@事兒不就很神奇嗎！”他覺得自己前所未有地站在了時(shí)代的前面。

“我本來(lái)以為我注定要面對(duì)這種慘淡的人生，突然之間又有信心了，好像我還能有機(jī)會(huì)再重新站起來(lái)一樣?！彼f(shuō)。

接受腦機(jī)接口治療一個(gè)多月后，在一個(gè)早晨，他躺在被窩里，突然感覺到自己的左手不由自主地張開了。“還伸得倍兒直，平時(shí)拿手掰都很費(fèi)勁，（用力）才能把它掰直?！眴桃琳f(shuō)，“也不知道它是怎么回事?！?/p>

對(duì)于肌張力高的偏癱患者而言，把手張開遠(yuǎn)比抓握要難。常健博評(píng)估發(fā)現(xiàn)，比起之前完全不能張開手，現(xiàn)在喬伊的手能張開三分之一，肌張力正常的時(shí)間也增加了。

盡管他只做了上肢的腦機(jī)接口訓(xùn)練，但過(guò)年回老家時(shí)，喬伊發(fā)現(xiàn)自己能拄著拐棍在村子走上一大圈。之前是走不了這么多路的。

他猜測(cè)，肢體可能是聯(lián)動(dòng)的。以前不止一次，他躺在床上勾起左腳，左臂就會(huì)不由自主地打開。

還有很多原理他都不明白。比如前幾年他在康復(fù)中心住院，有一個(gè)病友只是睡了一覺，第二天醒來(lái)手就能動(dòng)了。

做過(guò)10年導(dǎo)游的喬伊，說(shuō)自己是“像風(fēng)一樣自由的人”，多么希望能動(dòng)起來(lái)。那時(shí)候，他請(qǐng)醫(yī)生把自己的病床調(diào)到窗邊，一動(dòng)不動(dòng)地躺著，盼望一場(chǎng)雷雨的到來(lái)。

“我就希望天上打雷的時(shí)候，有一種神秘的力量，突然之間加到我身上，把我劈好了?！彼缓靡馑嫉匦α诵Γ暗窍奶爝^(guò)去了，雷也沒打來(lái)?！?/p>

季節(jié)是輪轉(zhuǎn)的。今年3月，“腦機(jī)接口”4個(gè)字第一次被寫入2026年政府工作報(bào)告；首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院完成了半侵入式腦機(jī)接口系統(tǒng)在申報(bào)國(guó)家藥監(jiān)局注冊(cè)臨床試驗(yàn)前的最后一次手術(shù)；國(guó)家藥監(jiān)局下發(fā)了《采用腦機(jī)接口技術(shù)的醫(yī)療器械非侵入式設(shè)備通用技術(shù)條件》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃正式立項(xiàng)的通知，國(guó)內(nèi)首款侵入式腦機(jī)接口醫(yī)療器械也已獲批上市。

常健博經(jīng)常這樣對(duì)病人說(shuō)：“沒有信心是最大的阻礙?！?/p>

（應(yīng)受訪者要求，葛雷、羅娟娟、黃子逸、喬伊均為化名）

中青報(bào)·中青網(wǎng)記者 杜佳冰

來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)