侵入與非侵入,腦機(jī)接口在腦卒中應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化的十字路口
全球正面臨著嚴(yán)峻的人口老齡化問(wèn)題,伴隨而來(lái)的是與老齡化密切相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病,如帕金森病,以及各種腦損傷(包括腦出血、腦梗塞、腦外傷等)。隨著老齡化程度的增加,老年人跌倒的風(fēng)險(xiǎn)逐漸升高,從而導(dǎo)致腦外傷發(fā)病率的增加。這些疾病常常導(dǎo)致患者在運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)、言語(yǔ)和認(rèn)知等方面出現(xiàn)功能障礙,嚴(yán)重影響他們的日常生活能力。
在分析這類疾病時(shí),可以看出腦血管疾病、脊髓損傷和神經(jīng)退行性疾病的患病率非常高。更重要的是,這些疾病往往會(huì)相互影響,例如,阿爾茨海默癥(AD)患者一旦并發(fā)腦血管疾病,其康復(fù)效果通常會(huì)比僅患有腦血管疾病的患者更差。同時(shí),腦血管疾病的發(fā)生也可能加速神經(jīng)退行性疾病的進(jìn)程。盡管這些患者接受了臨床治療和干預(yù),但大部分人仍然存在遺留的功能障礙。
因此,針對(duì)腦功能障礙的康復(fù),迫切需要開(kāi)發(fā)有效的干預(yù)策略,以突破目前在該領(lǐng)域的康復(fù)瓶頸。這不僅涉及醫(yī)療技術(shù)的創(chuàng)新,也需要整個(gè)醫(yī)療體系和社會(huì)對(duì)老年人及其特定疾病的關(guān)注和支持。腦機(jī)接口技術(shù),作為一種新興的技術(shù)手段,近年來(lái)在腦功能康復(fù)方面開(kāi)始逐漸受到關(guān)注。但到底是選擇侵入式還是非侵入式的技術(shù)路線?醫(yī)療器械公司和醫(yī)院、患者都各有自己的傾向選擇。
2023年12月21日,在由芯原股份主辦的第二屆南渡江智慧醫(yī)療與康復(fù)產(chǎn)業(yè)高峰論壇上,上海傲意信息科技有限公司醫(yī)療事務(wù)部副主任馬潔進(jìn)行了以《侵入與非侵入,腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)化的十字路口》為主題的分享。
腦機(jī)接口的技術(shù)選擇:侵入式還是非侵入式?
腦機(jī)接口是腦與外部設(shè)備之間的連接,侵入式腦機(jī)接口需要進(jìn)行植入手術(shù),能夠精準(zhǔn)識(shí)別腦電信號(hào),同時(shí)也會(huì)帶來(lái)顱內(nèi)的出血和感染的風(fēng)險(xiǎn)。所以目前在臨床上大規(guī)模的應(yīng)用侵入式的腦機(jī)接口其實(shí)還是有爭(zhēng)議。
非侵入式的腦機(jī)接口雖然沒(méi)有侵入式腦機(jī)接口帶來(lái)的腦損傷,但是解碼的準(zhǔn)確率和可靠性比較低,目前只適用于輕度的神經(jīng)康復(fù)患者,這類患者中個(gè)體的療效差異非常明顯。腦機(jī)接口為腦損傷患者的神經(jīng)康復(fù)其實(shí)帶來(lái)了一種新的可能,但是侵入式和非侵入式腦機(jī)接口目前存在的局限性制約腦機(jī)接口的產(chǎn)業(yè)化,項(xiàng)目組在干預(yù)運(yùn)動(dòng)功能障礙做了思考和嘗試。
馬主任表示:“我們認(rèn)為要解決目前非侵入式腦機(jī)接口的應(yīng)用瓶頸還是要回歸到臨床,來(lái)回答一個(gè)問(wèn)題,目前針對(duì)神經(jīng)康復(fù)需要腦機(jī)接口為我們解決什么問(wèn)題?!?
跨越障礙,點(diǎn)亮希望:腦機(jī)接口的局限性與潛能
面對(duì)這些挑戰(zhàn),馬主任強(qiáng)調(diào),腦機(jī)接口為腦損傷患者的神經(jīng)康復(fù)開(kāi)啟了新的篇章。然而,無(wú)論是侵入式還是非侵入式,它們當(dāng)前的局限性均制約了腦機(jī)接口的廣泛應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。馬主任指出,要充分發(fā)揮腦機(jī)接口在神經(jīng)康復(fù)中的作用,就必須深入理解其潛在的能力和局限。
在探索應(yīng)對(duì)策略時(shí),馬主任認(rèn)為,關(guān)鍵在于深入臨床實(shí)踐,明確腦機(jī)接口在神經(jīng)康復(fù)中的作用。例如,腦出血、腦梗塞、腦外傷等疾病都會(huì)導(dǎo)致上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元損害,從而引發(fā)運(yùn)動(dòng)無(wú)力等問(wèn)題。關(guān)鍵在于神經(jīng)元路徑的重塑。馬主任引用了新英格蘭雜志上的相關(guān)研究,強(qiáng)調(diào)了功能康復(fù)的重要性。
面對(duì)這些挑戰(zhàn),馬主任強(qiáng)調(diào),腦機(jī)接口為腦損傷患者的神經(jīng)康復(fù)開(kāi)啟了新的篇章。然而,無(wú)論是侵入式還是非侵入式,它們當(dāng)前的局限性均制約了腦機(jī)接口的廣泛應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。馬主任指出,要充分發(fā)揮腦機(jī)接口在神經(jīng)康復(fù)中的作用,就必須深入理解其潛在的能力和局限。
探索非侵入式腦機(jī)接口的應(yīng)用瓶頸時(shí),馬主任提出了一個(gè)創(chuàng)新思路:腦肌電偶聯(lián)。通過(guò)分析皮層活動(dòng)和肌肉活動(dòng)的振蕩頻率,可以找到連接方法。這種方法已在臨床應(yīng)用中表現(xiàn)出潛力,尤其是在控制外骨骼領(lǐng)域。馬主任提出的這一方法不僅解決了腦機(jī)接口的應(yīng)用困境,還為康復(fù)領(lǐng)域帶來(lái)了新的思路。
突破傳統(tǒng),擁抱未來(lái):基于腦肌電的康復(fù)系統(tǒng)
馬主任的團(tuán)隊(duì)還提出了基于腦肌電聯(lián)合解碼的意圖識(shí)別和運(yùn)動(dòng)輔助方法,以重建腦卒后患者的腦肌電關(guān)系。這種方法不僅限于恢復(fù)運(yùn)動(dòng)動(dòng)作,更重要的是恢復(fù)肌電信號(hào)。他們基于這一理念,研發(fā)了NeuCir Max等系列創(chuàng)新產(chǎn)品,旨在提高患者的肌電信號(hào)和控制能力,為恢復(fù)運(yùn)動(dòng)功能打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
馬主任的這些見(jiàn)解和探索,為腦機(jī)接口技術(shù)在神經(jīng)康復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了寶貴的方向。通過(guò)不斷創(chuàng)新和實(shí)踐,未來(lái)有望突破現(xiàn)有技術(shù)的局限,為腦損傷患者帶來(lái)更多康復(fù)的希望和可能。