當大腦與機器“對話”:深圳這家新中心,正在改寫神經疾病患者的未來

10-17 15:57
摘要

當大腦與機器「對話」:深圳這家新中心,正在改寫神經疾病患者的未來

    對普通人來說,“腦機接口”或許還是個帶着科技感的陌生詞,但對被中風、老年癡呆、癲癇、失眠、帕金森,或是抑鬱焦慮困擾的人群而言,這項技術帶來的是更精準、更有智能的治療。

    近日,深圳市人民醫院“腦機接口及神經調控綜合診療中心”正式揭開面紗,標誌着,該院在神經系統疾病治療上,正式進入“傳統看病技術+人工智能”深度融合的新階段——不再是“憑經驗用藥、靠時間康復”,而是用科技給治療裝上“精準導航”。

    為什麼要建這個中心?為了破解“神經疾病”的困境

    提起神經類疾病,很多人的第一印象是“難治、費精力”——帕金森患者手抖到握不住筷子,中風後半邊身子動不了,老年癡呆患者慢慢忘記家人的模樣,癲癇發作時突如其來的風險……這些疾病不僅讓患者失去生活主動權,更給家庭照護壓上沉重的擔子。

    深圳市人民醫院神經內科主任康慧聰的話,點出了這個中心成立的初心:“現在像帕金森、癲癇、中風這類病,致殘率不低,患者和家庭都受影響。我們中心引進天津大學電氣自動化與信息工程學院自主研發的腦機接口技術,就是想幫患者盡量找回以前的生活能力——比如讓青少年患者能像普通孩子一樣長大,讓老人能自己吃飯、散步。”

    腦機接口+神經調控:給難治的神經病開“新方子”

    天津大學電氣自動化與信息工程學院高忠科教授在成立儀式現場,給大家拆解腦機接口的“工作流程”,深入淺出地介紹了其中的原理:

    1.患者先戴個“腦電帽”——這是不用開刀、不用“紮針”的設備,專門採集大腦信號;

    2.等設備指示燈亮了,說明它和大腦的“信號通路”連好了,就開始高精度採集腦電信號;

    3.再用人工智能的大數據算法,把這些“雜亂的信號”翻譯成“能懂的指令”;

    4.最後,指令傳給外部設備(比如康復機器人、電刺激裝置),完成患者想做的動作。簡單說,就是“大腦想→設備懂→幫着動”——讓“意念”真的能變成“行動”。

    腦機接口和神經調控,到底是怎麼幫患者的?說通俗點,腦機接口就是在人腦和外部設備之間搭一條“直連通道”——不用說話、不用動手,大腦想什麼,設備就能“讀懂”,然後幫着完成動作。比如中風後胳膊動不了的人,只要在心裡“想”抬胳膊,這個系統就能捕捉到大腦發出的信號,把它變成“抬臂”指令,經過電刺激,讓胳膊真的動起來。

    而神經調控經顱磁刺激技術,更像給大腦“做按摩”——不用吃藥,通過電磁感應產生磁脈衝,作用於大腦皮層,以無創、無痛的方式調節神經元的活動。比如失眠患者,可能就是大腦某些區域“太興奮”,神經調控就能幫它“平復下來”;老年癡呆患者記憶力下降,它能試着把受損的神經連接重新“連”起來。同時,腦機交互神經調控技術能夠識別每位患者獨特的腦活動特徵,從而實現更精準、更個體化的靶向神經調控。

    能撐起患者的期待嗎?看團隊和設備的“硬實力”

    要把這麼前沿的技術用到臨床,光有想法不夠,得有“能幹事的人”和“趁手的傢伙”。該中心湊齊了一群“多面手”——有常年看病的臨床醫生,有研究生物醫學工程的專家,還有搞計算機的技術人員,裏面甚至有在美國麻省總醫院、密歇根大學做過博士後的高手。他們能搞定“處理腦電信號”“分析大腦網絡結構”“把多種影像結合起來看”這些核心技術,不用怕“技術卡脖子”。

    此外,該中心設備齊全,配備了3間經顱磁刺激治療室、3間神經電生理診療室、2間神經心理評估室、2間腦機接口運動康復治療室,光經顱磁刺激治療儀就有11台,還有能採集64導腦電的設備、神經導航系統,甚至建了高標準的“電聲屏蔽室”。這些設備能穩穩撐起腦機接口和神經調控的治療與科研,確保每一次治療都精準、安全。

    更重要的是,中心還在“借外力”:和美國斯坦福大學、約翰·霍普金斯醫學院的頂尖團隊合作,遇到難診的病例一起討論;和電子科技大學、天津大學、哈爾濱工業大學的專家一起“啃硬骨頭”,破解腦電信號解析的難題;和華大基因一起研究老年癡呆的風險基因;甚至和天津市環湖醫院合作,驗證腦電智能篩查模型好不好用——目前已經有1項技術成功從“實驗室”走進了“病房”,真正能幫到患者了。

    天津市環湖醫院院長佟小光參加了中心的成立儀式,他表示,“深圳市人民醫院與天津環湖醫院已經進入戰略合作的第四年了,神經調控和腦機接口是現在神經科學的前沿,深圳這家中心把這些技術用到臨床,已經走在全國前面。以後它肯定能帶動粵港澳大灣區,甚至全國神經科學的發展,讓更多患者受益。”

    把腦科學、人工智能、臨床醫學擰成一股繩,讓“實驗室里的黑科技”走進了病房,“科技向善”有了具體的模樣。康慧聰主任表示,“深圳市人民醫院神經內科在10年前就關注到了神經調控和腦機接口領域,這也是我們未來發展的重要方向。在臨床上,它切實解決了藥物治療沒有很好效果,或者難以承受藥物副作用的脆弱人群,對於患有包括認知障礙、腦卒中、帕金森、焦慮抑鬱、睡眠障礙、頭痛等疾病的患者,都是非常有效手段,能最大限度地改善患者的生活質量。”(記者林麗青)

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