意念打字！科幻里的腦機接口要成真了嗎？

意念打字！科幻里的腦機接口要成真了嗎？

半月談記者 張建新 栗雅婷

動動意念，便能指揮機械手指握住水杯；移動目光，便能在電腦上打出文字；戴上電極帽，醫(yī)生便能精準判斷聽障患兒是否聽清……現(xiàn)如今，這些頗具科幻感的畫面正在醫(yī)療機構中真實上演。隨著腦機接口技術逐漸進入臨床，前沿技術將為醫(yī)學診療帶來無限可能。

腦機接口助力康復醫(yī)療

10月1日，天津市環(huán)湖醫(yī)院（天津大學腦系科醫(yī)學中心）天塔院區(qū)開診，該院與天津大學腦機交互與人機共融海河實驗室合作的全國首個腦機接口綜合臨床試驗病區(qū)正式啟用。在這里，“靈犀指”“神甲”“神耳”等一系列實驗室團隊自主研發(fā)的腦機接口產(chǎn)品正在開展臨床研究。

戴上腦電極帽，背上裝有主控模塊的小包，電腦上跳躍出經(jīng)算法解碼的腦電信號。工作人員在腦海中想象右手腕長出了一根“第六指”，用它去抓握。此時，機械手指仿佛會“讀心術”，隨著大腦的想法緩緩張開，并穩(wěn)穩(wěn)抓住桌子上的小球。

這款由天津大學腦機交互與人機共融海河實驗室團隊研發(fā)的手指穿戴設備，叫作“神工—靈犀指”。這根神奇的“靈犀指”已經(jīng)幫助不少患有偏癱或肌張力過大的腦卒中患者完成抓握動作，喚醒患者的功能障礙中樞與外周神經(jīng)系統(tǒng)，助力手部運動功能康復。

除了和患者“心有靈犀”的神奇手指，“神工—神機”“神工—神甲”“神工—神行”等設備可有效幫助腦卒中患者的手部、上肢、下肢實現(xiàn)運動功能康復，已經(jīng)累計服務3000多名患者。

56歲的張先生因突發(fā)腦卒中身體右側功能嚴重受損，不能行走也無法自主進食。經(jīng)過8次腦機接口“神工—靈犀指”上肢訓練和6次“神工—神甲”下肢外骨骼裝置訓練，現(xiàn)如今張先生的上肢活動能力明顯增強，可以自己拿著勺子吃飯。“仿佛自己變成了機器人，腦子一想，腳真的就邁出去了。”這是張先生第一次穿戴上外骨骼裝置時的感受。

“腦機接口技術打開了未來科技的大門。”天津大學教授、腦機交互與人機共融海河實驗室常務副主任倪廣健說，“腦機接口和康復醫(yī)療的聯(lián)系最為緊密，在腦機接口的幫助下，一些運動功能障礙患者，可以恢復部分運動能力，甚至可能重建運動功能。”

從實驗室到病房

癱瘓患者用腦控機械臂書寫，盲人通過芯片接口“看見”光影，抑郁癥患者通過腦電信號刺激重拾笑容……腦機接口技術給臨床治療帶來了更多可能。倪廣健表示，由于腦機接口是一項全新的甚至帶有科幻色彩的技術，很多人愿意去體驗，但是光有新奇的體驗感是不夠的。現(xiàn)在需要做的是讓腦機接口技術形成對比性優(yōu)勢，即與此前的傳統(tǒng)治療手段相比，讓患者實實在在地受益。

今年8月，天津大學腦機交互與人機共融海河實驗室與天津市環(huán)湖醫(yī)院牽頭，聯(lián)合首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院、北京天壇醫(yī)院等多家國內頂尖醫(yī)療機構，聚焦解決腦積水精準診療這一國際性難題，共同啟動了神經(jīng)重癥腦機接口多中心臨床試驗，并發(fā)布了一系列創(chuàng)新研究成果。其中，全球首個神經(jīng)重癥腦積水精確客觀在線診斷系統(tǒng)“神工—神篙”，將腦積水診斷時間從3天縮短至30分鐘。

神經(jīng)調控式機械外骨骼系統(tǒng)“神工－神甲”（受訪者供圖）

一名5個月大的嬰兒成為這一系列創(chuàng)新技術的真切受益者。當時在天津市環(huán)湖醫(yī)院小兒神經(jīng)外科監(jiān)護病房，患兒因腦積水頭顱異常膨大，皮下青紫的靜脈蜿蜒盤踞。治療團隊通過對患兒進行腦脊液循環(huán)動力學檢測，快速判斷出腦積水類型，讓醫(yī)生能在最短時間內確定治療方案，最終成功挽救了孩子的生命。

“這項技術，結合了人工智能、腦機接口與腦脊液動力學建模，無需造影，可實時評估腦脊液流動情況。”天津大學教授、腦機交互與人機共融海河實驗室副主任劉秀云說，“它像是給腦脊液通路做了一次動態(tài)心電圖。通過曲線走勢，我們能快速判斷出患兒的腦積水類型，幫助醫(yī)生把握治療時機。”

近些年，腦機接口技術不斷推動臨床診療方式進步。今年8月，中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院傳感器技術全國重點實驗室與哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院神經(jīng)外科聯(lián)合，成功完成“基于植入式微電極陣列的腦深部腫瘤邊界精準定位”臨床試驗，醫(yī)生在腦機接口技術的助力下精準識別腫瘤邊界，在最大程度保護功能區(qū)的同時，實現(xiàn)了腫瘤切除。

下一代公共醫(yī)療的關鍵基礎設施

工業(yè)和信息化部等七部門印發(fā)的《關于推動腦機接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》提出，到2027年，腦機接口關鍵技術取得突破，初步建立先進的技術體系、產(chǎn)業(yè)體系和標準體系；到2030年，腦機接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力顯著提升，形成安全可靠的產(chǎn)業(yè)體系……

為了讓新技術穩(wěn)妥駛上快車道，相關部門和地區(qū)也推出相應舉措。國家醫(yī)保局發(fā)布的《神經(jīng)系統(tǒng)類醫(yī)療服務價格項目立項指南（試行）》中，專門為腦機接口新技術單獨立項，設立了非侵入式腦機接口適配費，侵入式腦機接口植入費、取出費等價格項目。這意味著，一旦腦機接口技術成熟，快速進入臨床應用的收費路徑已經(jīng)鋪好。

此外，北京、上海等地發(fā)布行動方案，對于腦機接口領域的監(jiān)管政策、臨床試驗、產(chǎn)業(yè)集群等進行明確規(guī)劃；國家科技倫理委員會人工智能倫理分委員會研究編制了腦機接口研究倫理指引……

“腦機接口不是奢侈品，它是下一代公共醫(yī)療的關鍵基礎設施。只有落在醫(yī)保上、落在病房里、落在病床前，才是真正的醫(yī)學革命。”劉秀云說。

腦機接口作為未來產(chǎn)業(yè)，還需在技術、生態(tài)、人才等方面協(xié)同發(fā)力。有關部門可推動核心硬件、神經(jīng)信號解碼等關鍵環(huán)節(jié)的自主創(chuàng)新；搭建開源共享平臺，整合硬件、算法和數(shù)據(jù)資源，推動產(chǎn)學研協(xié)同，加快技術迭代。

【責任編輯:趙秋玥】