在湖北省直属机关医院(湖北省康复医院),神经调控技术湖北省工程研究中心脑机接口正深刻改变着神经损伤患者的康复路径。
目前,中心已将脑机接口技术广泛应用于多个临床领域,主要适应症包括脑卒中、脊髓损伤、周围神经损伤、肌萎缩侧索硬化症(渐冻症)、格林巴利等。
对于这些肢体运动障碍患者,通过脑机接口与外骨骼机器人系统相融合,帮助患者实现主动训练,促进患肢运动功能恢复,为患者带来突破性的康复希望。
从被动到主动:脑机接口“唤醒”沉睡神经
一位32岁的脊髓损伤患者入院时双下肢瘫痪、尿潴留。该院神经调控中心运用多种神经检测技术,遵循“精准评估、个体化治疗”的核心原则,根据评估结果为患者制定了个性化治疗方案:采用脑机接口技术进行肢体训练,经颅磁刺激调节脊髓神经兴奋性,再配合其他传统康复治疗方法。
在治疗过程中,通过监测患者的脑电信号、肌肉电信号和运动学参数,动态调整治疗的强度和触发阈值,确保治疗方案始终契合患者的康复进程。经过半年的治疗,患者下肢肌力从0级提升至3级,可借助拐杖在平地上独立行走50米以上;尿潴留行导尿频率由每日4次减少至每日 0-1次,实现部分自主控制。
通过磁共振成像、近红外脑功能成像、肌电图、运动诱发电位,全面评估患者损伤的程度、神经通路完整性以及大脑运动皮层的功能状态,通过脑机接口技术助力瘫痪患者的康复之路。
脑机接口脑电帽采集、VR等前沿技术
倡导康复新生态
记者在脑机接口治疗区域看到,在医生帮助下,患者戴上“脑电帽”,接受脑信号采集,即使在患者无法主动配合的情况下,也能捕捉到其潜在的神经活动特征,并转化为可视化的反馈显示在医生观测的屏幕上。
中心探索基于功能性近红外光谱(fNIRS)的无创脑功能监测技术检测大脑
“当患者进行运动想象时,系统能精准捕捉并解码大脑运动皮层产生的特定脑电信号,转化为控制指令,驱动外骨骼辅助患者完成动作。”神经调控技术湖北省工程研究中心主治医师徐鑫梓博士介绍,与被动康复手段不同,脑机接口技术构建了“大脑意图 - 设备反馈 - 肢体运动”的闭环交互模式,能强化神经突触连接,促进运动皮层与脊髓通路的功能重建,提升神经可塑性效率。
脑机接口手功能训练系统加速患者的功能恢复
脑机接口还可以与经颅磁、经颅直流电等协同应用,加速运动学习过程、巩固训练效果。记者在现场看到,一位患者在医生指导下,依次用左、右手在VR环境中完成抓取杯子、拼图、打乒乓球等任务。“脑机接口解码上肢运动意图驱动,可以与虚拟现实VR技术结合,VR提供高度沉浸、任务导向的“场景”和即时“反馈”。因VR环境趣味性强、难度可调,能够显著提升患者的主动参与度。”徐鑫梓医生表示。
脑机接口与虚拟现实VR技术结合
该院神经调控中心还有以火龙罐、针灸、穴位贴敷等为特色的中医外治疗法,致力于将脑机接口现代神经工程技术与传统中医外治法进行创新性结合。比如,以脑机接口实时捕捉的脑电活动为基础,去调整穴位的刺激部位、强度、频率。
“中心还有一个特色,就是运用功能性近红外光谱(fNIRS) 结合标准化的认知测评,系统性地开展轻度认知障碍(MCI)的早期筛查。目前我们已经筛查了超过1000位有相关风险或症状的人群,也基于这个筛查建立了一套综合干预方案,包括药物治疗、传统针灸疗法和VR认知训练等。我们希望在早期阶段对认知障碍进行有效干预,延缓甚至阻止向阿尔茨海默病等痴呆症的转化。这对预防痴呆、维护老年人的认知健康意义重大。”徐鑫梓博士补充道。
走向未来:将脑机接口的广阔前景更多应用于大众
湖北省直属机关医院(湖北省康复医院)院长、神经调控技术湖北省工程研究中心主任夏文广教授认为,当前脑机接口技术在全球范围内蓬勃发展,展现出巨大的应用潜力。医院的核心使命始终是立足临床,致力于解决诊断与治疗中的实际问题。
谈及中心的脑机接口应用经验,夏文广院长将其归纳为独特的“临床需求提出-工程技术研发-临床数据反馈-产品优化升级”的深度合作闭环模式。他介绍,中心正依托这一高效模式,持续推动脑机接口技术的迭代升级,加速其从实验室走向临床、从高端走向普及大众的进程。他透露,团队下一步的重点研究方向是开发便携式功能性近红外光谱装置,旨在让这项前沿技术突破地域和资源的限制,惠及更多的患者。
“未来可期,”夏院长充满信心地表示,“脑机接口技术正引领我们坚定迈向‘脑-机-智能’深度融合的康复新纪元。”
37度里丨长江健康融媒出品记者:张金玉 通讯员:吴杨 潘城岗 编辑:高阳 审核:伍伟
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