讓癱瘓者行走、讓失語者“說話”！腦機接口離臨床應(yīng)用還有多遠？
您是否幻想過，僅僅通過大腦里的一個念頭，就能控制周圍的設(shè)備？近年來，隨著人工智能、神經(jīng)生物學(xué)、傳感器等技術(shù)提升，“腦機接口”這項聽起來很科幻的技術(shù)，也逐步走進我們的生活。
12日，國家醫(yī)保局發(fā)布《神經(jīng)系統(tǒng)醫(yī)療服務(wù)價格項目立項指南》，其中專門為腦機接口新技術(shù)價格單獨立項，設(shè)立了“侵入式腦機接口植入費”“侵入式腦機接口取出費”等價格項目，各地對接落實立項指南后，腦機接口醫(yī)療收費將有規(guī)可依。這意味著，一旦腦機接口技術(shù)成熟，快速進入臨床應(yīng)用的服務(wù)收費路徑已經(jīng)鋪好。
到底什么是“腦機接口”？大腦與機器在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域如何對話？腦脊(jǐ)接口和腦機(jī)接口，一字之差，對患者來說有何不同？當(dāng)前腦機接口還有哪些難點需突破？一起了解↓
什么是腦機接口？
腦機接口是在大腦與外部設(shè)備之間建立直接連接的通路。大腦在思維活動時產(chǎn)生腦電波，腦機接口則通過識別腦電波特征直接讀取大腦意圖，將其轉(zhuǎn)化為計算機指令，實現(xiàn)人與機器或外部環(huán)境之間的交互聯(lián)通，創(chuàng)造讓癱瘓者行走、讓失語者“說話”、讓盲人“復(fù)明”等奇跡。
腦機接口技術(shù)主要分為非侵入式和侵入式兩類，其中，非侵入式腦機接口是在頭皮表面使用電極、傳感器等設(shè)備，獲取大腦活動信息。雖然獲取信號的質(zhì)量水平相對較低，但具有易操作、安全性高等特點。此次國家醫(yī)保局立項指南新增非侵入式腦機接口適配費項目，就是為臨床使用此類技術(shù)時，需要不斷調(diào)試設(shè)備的服務(wù)項目而設(shè)。
腦機接口——讓患者用意念控制機械臂
近年來，隨著腦機接口技術(shù)的不斷發(fā)展，讓癱瘓者行走、失語者“開口說話”、通過“意念”指揮機械，頻頻出現(xiàn)在大家的視野里。
在浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院，一位77歲的高位截癱患者通過腦中想象，一旁的機器臂在白板上寫出“浙江大學(xué)”四個字。5年前，專家團隊在患者腦中植入兩塊4毫米大小的芯片，通過微小電流讓腦細胞與計算機互動，驅(qū)動機械手臂，實現(xiàn)“腦控”寫字，與正常人的書寫反應(yīng)僅相差0.2秒。目前，100個常用漢字中，患者“腦控”書寫的正確率達到96%。
在首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院，截癱患者小白實施無線微創(chuàng)腦機接口植入手術(shù)，經(jīng)過兩個月康復(fù)訓(xùn)練，患者成功實現(xiàn)意念控制光標(biāo)移動。
在首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院，四肢癱瘓14年的楊先生植入無線微創(chuàng)腦機植入手術(shù)后，不僅能用意念操控外骨骼手套完成抓握動作，甚至可以獨立拿起水瓶喝水，這意味著腦控技術(shù)已從基礎(chǔ)功能復(fù)健邁向復(fù)雜動作控制。
腦脊接口——讓截癱患者恢復(fù)行走
除了腦機接口，還有一種腦脊接口，一字之差有何不同？脊髓損傷導(dǎo)致的癱瘓在醫(yī)學(xué)界一直被視為“不治之癥”。作為腦機接口概念的延伸，腦脊接口將為全球2000萬脊髓損傷患者帶來重新行走的希望。在腦部和脊髓植入電極芯片，在大腦與脊髓間搭建一條“神經(jīng)橋”，患者就可以恢復(fù)下肢站立及行走。
兩者的區(qū)別在于，腦脊接口植入無需連接外部設(shè)備，其將多臺設(shè)備集合為一臺腦部植入式微型設(shè)備，可以在降低手術(shù)創(chuàng)傷的同時，提高腦電信號采集的穩(wěn)定性和效率。
近日，復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院團隊完成全球首批第4例手術(shù)，該技術(shù)幫助高空墜落導(dǎo)致截癱的小周，在術(shù)后第一天就自主完成抬腿動作。
復(fù)旦大學(xué)科研團隊歷時五年研發(fā)的腦脊接口系統(tǒng)，是將兩個直徑1毫米左右的電極芯片植入腦部運動腦區(qū)、1根電極植入脊髓，手術(shù)可以在4小時左右完成。通過在大腦與脊髓間搭建“神經(jīng)橋”，患者想抬腿時，腦部芯片立刻捕捉信號，腰部芯片精準(zhǔn)刺激對應(yīng)神經(jīng)，讓雙腿動起來，使截癱患者可以自主控制下肢行走。
此外，科研團隊將通過采集患者步態(tài)、腦電及肌電數(shù)據(jù)，持續(xù)優(yōu)化AI算法模型，并針對輕癥患者研發(fā)穿戴式設(shè)備。
腦機接口技術(shù)未來應(yīng)用
難點與風(fēng)險并存
專家介紹，大腦有800億到1000億個神經(jīng)元，每個神經(jīng)元又與上萬個其他神經(jīng)元連接，人們對大腦的認知還遠遠不夠?，F(xiàn)在最頂尖的電生理技術(shù)一次也只能記錄1000個神經(jīng)元，大規(guī)模記錄和準(zhǔn)確解碼編碼任重道遠。另外，侵入式腦機接口對大腦的損傷不容忽視，植入電極需開顱手術(shù)，電極在腦中時間長了有感染風(fēng)險。為保障患者安全，腦機接口技術(shù)應(yīng)列入醫(yī)療技術(shù)清單。
當(dāng)腦電波被讀取、記錄，人的思維處于全面暴露的風(fēng)險之中，隱私安全愈加凸顯。腦機接口技術(shù)可以改變大腦的活動模式，可能影響我們的性格、決策甚至身份認同。專家建議，接受腦機接口技術(shù)臨床試驗的患者，必須經(jīng)過嚴(yán)格的倫理審查。在技術(shù)普遍應(yīng)用之前，相關(guān)部門應(yīng)對腦機接口可能涉及的神經(jīng)數(shù)據(jù)和精神隱私等問題，制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、法律規(guī)范和倫理原則。
來源：央視新聞微信公眾號
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