一位颈椎损伤后无法行走的截瘫患者,使用非侵入式脑机接口——脑电帽,努力想象着自己能抬腿、迈步。4周后,他竟真的站了起来,甚至能缓慢地走上两三步。这正是南方医科大学珠江医院康复科的案例。

今年4月28日,一项填补国际空白的《脑机接口康复评估临床应用专家共识》在CSCD(中国科学引文数据库)《康复学报》网络首发。这份由珠江医院康复医学中心团队牵头、中国康复医学会脑机接口与康复专业委员会组织制定的共识,首次为脑机接口技术在神经康复评估中的临床应用提供了系统性的操作规范。

这意味着,一个“主动康复”的新时代,正在从实验室走向病床边

当传统康复遭遇“天花板”

“我从事康复工作30多年了。”南方医科大学珠江医院康复科主任吴文对记者说,最近这些年,他见证了康复颠覆性的变化。说这句话时,他语气里满是信心。

康复科常常面对的是一群最难治疗的患者——脑卒中、脊髓损伤、帕金森病……他们中的许多人,有着严重的语言、吞咽以及运动障碍,却在传统康复手段面前屡屡碰壁。

什么是传统康复?物理治疗是手法肢体运动训练——翻身、抬腿、步行;作业治疗是训练上肢、言语和吞咽。吴文主任认为,这些方法对轻中度患者有效,但遇到重度瘫痪,比如高位脊髓损伤、认知运动分离、闭锁综合征,效果就大打折扣。

“传统方式很难取得进一步的康复效果了,遇到瓶颈了。”吴文主任坦言。更让人揪心的是“认知运动分离”——貌似“植物人”状态的患者,意识其实是清醒的,但身体完全不能动。他们能听、能想、能感受,却无法用任何方式表达。闭锁综合征患者同样如此,“想动却动不了”。

这些患者,传统康复几乎束手无策。脑机接口的出现,正在改变这一切。

吴文主任说,这个新的康复方式的原理并不神秘:患者戴上无创脑电帽,当大脑产生运动意图(比如“我想抬腿”)时,脑电帽采集到相应的脑电信号,经过解码,驱动外骨骼机器人或气动手套,带动肢体完成动作。

更重要的是,肢体运动后,感觉信息会返回大脑——一个完整的神经闭环就此形成。“病人首先要有运动的想法和意念。”吴文主任强调。这个闭环中,患者不是被动接受治疗,而是主动发出动作指令。你的每一次“想动”,仪器或电刺激等驱动身体会实时给你反馈。

最近吴文主任团队已经完成了一个小样本对照研究:30多名脑卒中患者,一组接受有脑机接口的下肢训练,另一组没有。结果令人振奋——有脑机接口的训练,评估效果比传统方式好30%。

从“躺着被治”到“想着能动”

一位40多岁的颈椎损伤高位截瘫患者,刚来科室时无法行走,家属却饱含希望,毕竟患者还很年轻。吴文主任团队对他进行脑功能评估后,发现他的运动意图非常强烈——这是脑机接口训练的理想人选。

于是,脑机接口训练开始了。他戴上脑电帽,想象自己站立、迈步。可视化的脑电信号清晰显示了他的意图。随后,团队让他尝试用脑机接口驱动外骨骼机器人——从辅助站立,到主动迈步,形成神经闭环。

大约4周后,奇迹发生了:他不仅能站立、平移,甚至能独立迈出两三步。“他看到屏幕上实时变化的运动成绩,就会有信心,看到自己重新抬腿,迈开步子,自然会有成就感。”吴文主任说,这种成就感不是虚的——当你用意念让外骨骼带着你迈出一步,那种“我能行”的感觉,比任何药物都管用。

更关键的是,脑机接口不是终身的“拐杖”。训练达到一定阶段后,部分患者甚至可以逐渐脱离设备。吴文主任指出,“外骨骼和脑机接口是一种训练手段,达到一定阶段后,他可以不用这个东西,自己去做。最终,患者可能只需要简单的支具和拐杖,就能独立行走。”

颠覆性的“可视化康复”

走进珠江医院康复科,记者看到一排排的先进仪器,患者戴着脑电帽,盯着屏幕——有人在“切西瓜”,有人在玩赛车游戏,有人在散步,有人在一遍遍尝试用意念抓住屏幕上的水杯。“比如切西瓜游戏,患者戴着脑电帽,有些能切到,有些切不到,曲线会实时变化。”吴文主任说,这种视觉和声音的即时反馈,让康复训练变得像打游戏一样有沉浸感。

传统康复训练有个致命问题:物理师累得满头大汗,患者却躺在那里被动接受,效果不佳。脑机接口把主动权交还给了患者——你越专注、越努力,仪器给你的反馈就越积极。

“这是颠覆性的。”吴文重复说了两遍这句话。“传统康复更多是被动的神经重塑,脑机接口带来的是主动的神经重塑。传统康复难以量化效果,脑机接口可以实时可视化你的进步。传统康复对重度瘫痪几乎无能为力,脑机接口让他们重新获得了运动能力。”

据了解,目前,珠江医院康复科每天有1000多人次进行各类康复训练,其中脑机接口训练约10-20人次,每位患者每次半小时,一周做5-7天,通常连续做4-8周就能看到初步效果。“目前这些仪器的训练,以临床研究为主,所以都是免费的。”吴文说。

不过,好消息已经传来,医保局已经给出了收费标准,更多患者将可以利用脑机接口进行康复训练。

“但脑机接口并不能完全替代康复治疗师。康复治疗非常复杂,包括坐位训练、平衡训练、转身移动等,脑机接口只是其中一种训练方式。”吴文主任说,目前的脑机接口技术更多是“增量”——在原有康复基础上增加新手段,效果更好,但不能取代传统的康复治疗。

瓶颈在哪?意念“卡壳”了

实际上,脑机接口训练这项技术并非没有挑战。“最大的困难是很多病人初期想象不清楚,意念控制不稳定,想了半天脑机接口没有反应。”吴文主任坦言,问题也可能出在医务人员——指导语没说清楚,患者理解不了该怎么“想象运动”。也可能是患者本身——认知有障碍,或意念不够强烈。“你随便想东西不行,要具体,比如‘我现在想用右手抓杯子’。”

众所周知,康复的周期长,效果不是立竿见影,患者以及家属容易产生焦虑情绪,对训练失去耐心。这时候,脑机接口的实时反馈就派上了用场——患者能看到自己的脑电曲线在上升,能看到切西瓜的分数在提高,这种即时的正反馈,比任何安慰都有效。

“对于严重运动障碍的患者而言,信心比技术更重要。”吴文说。

从病房到家庭,从无创到植入

从行业角度看,脑机接口在康复领域有两个并行的发展方向。一是高端植入式脑机接口——比如珠江医院功能神经外科完成的“北脑一号”手术,将电极放在硬膜外。开机后,患者可以通过意念抓握水杯。这类患者术后会转到康复科,进行几个月的系统训练。二是无创便携家庭化的脑机接口,其实这才是更广阔的市场。“康复是一个长期过程,需要按月、按年计算,甚至终身都需要康复。”吴文说,“家庭是长期康复的场景,未来,脑机接口设备会越来越小型化、便携化,价格也会降下来。患者在家就能像玩游戏一样进行康复训练,不再依赖物理师全天候指导。我认为今后无创化、便携化、家庭化是一个方向。再加上人工智能和神经调控技术的融合,最终会形成一体化的多模态康复治疗。”

“康复最终就是让患者恢复功能,重返家庭和社会,让病人更有自尊心和尊严。”吴文主任认为,脑机接口带来的三个根本改变,正在让这个使命更快成为现实——从被动康复走向主动神经重塑;让重度瘫痪患者重新获得运动能力;推动康复医学进入精准的脑科学时代,让康复可被量化、可视化、被重新定义。

对那位40多岁的截瘫患者来说,能迈出那两三步,意味着他能自己走到餐桌前,能去一趟卫生间,减少对他人的依赖。这不仅仅是功能的恢复,更是他的尊严。

文| 记者 张华 通讯员 马彦 韩羽柔
图| 医院提供
海报| 陈健怡

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