意念打字！科幻里的腦機(jī)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(jī)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(zhǔn)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(jī)構(gòu)中真實(shí)上演。隨著腦機(jī)接口技術(shù)逐漸進(jìn)入臨床，前沿技術(shù)將為醫(yī)學(xué)診療帶來無限可能。

腦機(jī)接口助力康復(fù)醫(yī)療

10月1日，天津市環(huán)湖醫(yī)院（天津大學(xué)腦系科醫(yī)學(xué)中心）天塔院區(qū)開診，該院與天津大學(xué)腦機(jī)交互與人機(jī)共融海河實(shí)驗(yàn)室合作的全國首個腦機(jī)接口綜合臨床試驗(yàn)病區(qū)正式啟用。在這里，“靈犀指”“神甲”“神耳”等一系列實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的腦機(jī)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(jī)械手指仿佛會“讀心術(shù)”，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(xué)腦機(jī)交互與人機(jī)共融海河實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)研發(fā)的手指穿戴設(shè)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(yùn)動功能康復(fù)。

除了和患者“心有靈犀”的神奇手指，“神工—神機(jī)”“神工—神甲”“神工—神行”等設(shè)備可有效幫助腦卒中患者的手部、上肢、下肢實(shí)現(xiàn)運(yùn)動功能康復(fù)，已經(jīng)累計(jì)服務(wù)3000多名患者。

56歲的張先生因突發(fā)腦卒中身體右側(cè)功能嚴(yán)重受損，不能行走也無法自主進(jìn)食。經(jīng)過8次腦機(jī)接口“神工—靈犀指”上肢訓(xùn)練和6次“神工—神甲”下肢外骨骼裝置訓(xùn)練，現(xiàn)如今張先生的上肢活動能力明顯增強(qiáng)，可以自己拿著勺子吃飯?！胺路鹱约鹤兂闪藱C(jī)器人，腦子一想，腳真的就邁出去了?！边@是張先生第一次穿戴上外骨骼裝置時的感受。

“腦機(jī)接口技術(shù)打開了未來科技的大門?！碧旖虼髮W(xué)教授、腦機(jī)交互與人機(jī)共融海河實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任倪廣健說，“腦機(jī)接口和康復(fù)醫(yī)療的聯(lián)系最為緊密，在腦機(jī)接口的幫助下，一些運(yùn)動功能障礙患者，可以恢復(fù)部分運(yùn)動能力，甚至可能重建運(yùn)動功能?！?/p>

從實(shí)驗(yàn)室到病房

癱瘓患者用腦控機(jī)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(jī)接口技術(shù)給臨床治療帶來了更多可能。倪廣健表示，由于腦機(jī)接口是一項(xiàng)全新的甚至帶有科幻色彩的技術(shù)，很多人愿意去體驗(yàn)，但是光有新奇的體驗(yàn)感是不夠的?，F(xiàn)在需要做的是讓腦機(jī)接口技術(shù)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(shí)實(shí)在在地受益。

今年8月，天津大學(xué)腦機(jī)交互與人機(jī)共融海河實(shí)驗(yàn)室與天津市環(huán)湖醫(yī)院牽頭，聯(lián)合首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院、北京天壇醫(yī)院等多家國內(nèi)頂尖醫(yī)療機(jī)構(gòu)，聚焦解決腦積水精準(zhǔn)診療這一國際性難題，共同啟動了神經(jīng)重癥腦機(jī)接口多中心臨床試驗(yàn)，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(diào)控式機(jī)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(shù)的真切受益者。當(dāng)時在天津市環(huán)湖醫(yī)院小兒神經(jīng)外科監(jiān)護(hù)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(tuán)隊(duì)通過對患兒進(jìn)行腦脊液循環(huán)動力學(xué)檢測，快速判斷出腦積水類型，讓醫(yī)生能在最短時間內(nèi)確定治療方案，最終成功挽救了孩子的生命。

“這項(xiàng)技術(shù)，結(jié)合了人工智能、腦機(jī)接口與腦脊液動力學(xué)建模，無需造影，可實(shí)時評估腦脊液流動情況?！碧旖虼髮W(xué)教授、腦機(jī)交互與人機(jī)共融海河實(shí)驗(yàn)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(jī)。”

近些年，腦機(jī)接口技術(shù)不斷推動臨床診療方式進(jìn)步。今年8月，中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院傳感器技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與哈爾濱醫(yī)科大學(xué)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(zhǔn)定位”臨床試驗(yàn)，醫(yī)生在腦機(jī)接口技術(shù)的助力下精準(zhǔn)識別腫瘤邊界，在最大程度保護(hù)功能區(qū)的同時，實(shí)現(xiàn)了腫瘤切除。

下一代公共醫(yī)療的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施

工業(yè)和信息化部等七部門印發(fā)的《關(guān)于推動腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》提出，到2027年，腦機(jī)接口關(guān)鍵技術(shù)取得突破，初步建立先進(jìn)的技術(shù)體系、產(chǎn)業(yè)體系和標(biāo)準(zhǔn)體系；到2030年，腦機(jī)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(shù)穩(wěn)妥駛上快車道，相關(guān)部門和地區(qū)也推出相應(yīng)舉措。國家醫(yī)保局發(fā)布的《神經(jīng)系統(tǒng)類醫(yī)療服務(wù)價格項(xiàng)目立項(xiàng)指南（試行）》中，專門為腦機(jī)接口新技術(shù)單獨(dú)立項(xiàng)，設(shè)立了非侵入式腦機(jī)接口適配費(fèi)，侵入式腦機(jī)接口植入費(fèi)、取出費(fèi)等價格項(xiàng)目。這意味著，一旦腦機(jī)接口技術(shù)成熟，快速進(jìn)入臨床應(yīng)用的收費(fèi)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(jī)接口領(lǐng)域的監(jiān)管政策、臨床試驗(yàn)、產(chǎn)業(yè)集群等進(jìn)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(jī)接口研究倫理指引……

“腦機(jī)接口不是奢侈品，它是下一代公共醫(yī)療的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)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(xué)革命?！眲⑿阍普f。

腦機(jī)接口作為未來產(chǎn)業(yè)，還需在技術(shù)、生態(tài)、人才等方面協(xié)同發(fā)力。有關(guān)部門可推動核心硬件、神經(jīng)信號解碼等關(guān)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(xué)研協(xié)同，加快技術(shù)迭代。

來源：新華網(wǎng)