患者在電腦屏幕上“說(shuō)”出“你好”

近日，西安交大二附院聯(lián)合西安交大機(jī)械工程學(xué)院使用腦機(jī)接口，使一位高位截癱失語(yǔ)患者“說(shuō)”出了“你好”，引發(fā)網(wǎng)友關(guān)注。8月17日，北京青年報(bào)記者從西安交大二附院了解到，該名患者從高處跌落后高位脊髓受損，只能通過(guò)眨眼向醫(yī)生表達(dá)訴求，而通過(guò)腦機(jī)接口技術(shù)，患者通過(guò)看著電腦屏幕上不斷跳動(dòng)的字符或拼音，便可通過(guò)系統(tǒng)“說(shuō)”出自己的想法。據(jù)負(fù)責(zé)醫(yī)生介紹，通過(guò)腦機(jī)接口技術(shù)，有望實(shí)現(xiàn)患者和醫(yī)護(hù)人員以及家屬更加有效的溝通交流，幫助患者更加精確表達(dá)出內(nèi)心的想法。

高位截癱失語(yǔ)患者說(shuō)“你好”

據(jù)西安交大二附院介紹，這名患者跌落后，第5、第6頸椎脫位，導(dǎo)致高位脊髓受損。經(jīng)過(guò)及時(shí)的手術(shù)治療，頸椎成功復(fù)位，但目前四肢功能尚未恢復(fù)，外加氣管切開(kāi)狀態(tài)伴隨延髓麻痹導(dǎo)致患者吞咽困難和言語(yǔ)障礙，只能通過(guò)眨眼來(lái)向醫(yī)生表達(dá)自己的訴求。

西安交大二附院重癥醫(yī)學(xué)科王小闖主任、王崗副主任同西安交大機(jī)械工程學(xué)院徐光華教授就腦機(jī)接口(Brain-Computer Interface，BCI)技術(shù)在重癥患者中的應(yīng)用進(jìn)行充分論證，并針對(duì)該患者制定出個(gè)體化實(shí)施方案。隨后，王主任在主管醫(yī)師充分與患者及其家屬溝通病情的基礎(chǔ)上，就BCI技術(shù)的安全性及可行性與患者及其家屬進(jìn)一步溝通。在征得患者及其家屬同意后，徐教授及其團(tuán)隊(duì)于8月6日上午帶著整套設(shè)備來(lái)到科室，用BCI技術(shù)幫助患者說(shuō)出心里話。當(dāng)天，患者被戴上了腦電帽，在經(jīng)過(guò)引導(dǎo)教學(xué)后，患者看著電腦屏幕上不斷跳動(dòng)的字符，不一會(huì)兒屏幕上跳出了“你好”兩個(gè)字。腦電帽采集到了患者的腦電信號(hào)，通過(guò)計(jì)算機(jī)的處理和分析，患者最終用BCI系統(tǒng)“說(shuō)”出了“你好”。據(jù)介紹，此類案例在國(guó)內(nèi)外均未見(jiàn)報(bào)道。

通過(guò)該技術(shù)幫助患者精確表達(dá)

8月17日，王崗副主任對(duì)北青報(bào)記者介紹，從去年開(kāi)始，醫(yī)院便一直在同西安交大機(jī)械工程學(xué)院對(duì)接技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。“學(xué)校那邊一直在做腦機(jī)接口，之前有用人腦控制的飛行器、輪椅等，但沒(méi)有嘗試過(guò)語(yǔ)言輸出。我們這邊主要根據(jù)臨床患者的需要提出需求，他們根據(jù)相應(yīng)的需求來(lái)完成信息轉(zhuǎn)換。”王崗介紹，8月6日測(cè)試時(shí)，他們還曾認(rèn)為可能不會(huì)成功，沒(méi)想到的是第一次測(cè)試中，患者便成功“說(shuō)”出了“你好”。

王崗稱，現(xiàn)在給患者應(yīng)用的也有兩種模式，一種是有預(yù)設(shè)的問(wèn)題，通過(guò)注視相應(yīng)的圖像進(jìn)行選擇。王崗舉例稱，“例如‘重癥醫(yī)學(xué)’4個(gè)字，在4個(gè)字下面有相應(yīng)閃爍的黑白圖像，我們用眼睛看的話好像都是在閃，沒(méi)有什么區(qū)別，但是在看的時(shí)候頻率上還是有區(qū)別，這一區(qū)別我們的眼睛和腦子都知道，只是我們自己沒(méi)有感覺(jué)。但腦電是不一樣的，所以把腦電采集出來(lái)之后，電腦可以解析出頻率的區(qū)別，分析看的是哪個(gè)字下面的圖標(biāo)，對(duì)應(yīng)出來(lái)是哪個(gè)字，后期可以把看到的東西轉(zhuǎn)化成語(yǔ)言的功能。”

另一種模式是和拼音打字功能相似，“把26個(gè)字母放在這里，通過(guò)注視之后把想表達(dá)的意思拼出來(lái)了，這個(gè)‘你好’就相當(dāng)于是拼出來(lái)的。我們平時(shí)讓患者眨眼睛，只能是問(wèn)他‘渴不渴’‘想不想上廁所’等問(wèn)題，患者如果有其他自己想表達(dá)的東西，比如想要見(jiàn)哪個(gè)親屬，這些醫(yī)護(hù)人員是沒(méi)有辦法精確了解的。”王崗說(shuō)，“而通過(guò)腦機(jī)接口技術(shù)則可以幫助患者表達(dá)出他們內(nèi)心不同的想法。”

未來(lái)應(yīng)用或轉(zhuǎn)換成便攜設(shè)備

王崗對(duì)北青報(bào)記者說(shuō)，通過(guò)腦機(jī)接口幫助患者表達(dá)心聲的核心技術(shù)已經(jīng)沒(méi)有太大問(wèn)題，在后期應(yīng)用時(shí)還有些其他問(wèn)題需要解決。“在8月6日當(dāng)天測(cè)試的時(shí)候，我們還是用著實(shí)驗(yàn)室的筆記本，戴著腦電帽。以后應(yīng)用的話肯定是要轉(zhuǎn)換成一個(gè)能用的更加便攜的設(shè)備，做成類似于平板電腦的設(shè)備，可以掛在患者床頭，患者通過(guò)視覺(jué)信息控制選項(xiàng)合成語(yǔ)音，聲音傳到值班室或者護(hù)理部，這樣患者的需求可以及時(shí)表達(dá)出來(lái)。”

王崗說(shuō)，此外，后續(xù)還要考慮根據(jù)患者的需要做更加細(xì)分的欄目，滿足不同患者的需求。王崗說(shuō)，在成本可承受的情況下，因?yàn)槭褂蒙蠈?duì)患者來(lái)說(shuō)比較便捷，所以這一技術(shù)未來(lái)應(yīng)用性還是比較強(qiáng)的。

據(jù)醫(yī)院介紹，BCI是一種利用各式電極采集大腦活動(dòng)產(chǎn)生的生物電信號(hào)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理分析，解碼運(yùn)動(dòng)、視覺(jué)等信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的技術(shù)。根據(jù)采集信號(hào)的方法不同，BCI系統(tǒng)可分為有創(chuàng)BCI和無(wú)創(chuàng)BCI。前者直接從大腦皮層表面采集腦電信號(hào)，需要手術(shù)植入芯片;而后者通過(guò)腦電帽等穿戴設(shè)備，從頭皮上采集腦電波信號(hào)，記錄腦電圖(Electroencephalogram，EEG)。EEG反映了大腦組織的電活動(dòng)及大腦的功能狀態(tài)，通過(guò)對(duì)腦電圖的分析，可以探測(cè)和識(shí)別人的意圖，并據(jù)此可實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的直接控制。

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，BCI可用于診斷腦部神經(jīng)性疾病，預(yù)測(cè)和抑制癲癇的發(fā)病，可用于中風(fēng)患者的康復(fù)訓(xùn)練等。但在重癥醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，BCI的應(yīng)用還比較有限。簡(jiǎn)單的“你好”兩個(gè)字，代表了BCI在重癥患者中的應(yīng)用邁出了一大步。BCI技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)重癥患者和醫(yī)護(hù)及家屬的有效交流，切實(shí)反映患者病情變化，提高ICU患者診治療效，改善預(yù)后;同時(shí)也可及時(shí)反映患者訴求，實(shí)現(xiàn)ICU患者人文關(guān)懷的個(gè)體化及智能化。(記者 郭琳琳)

關(guān)鍵詞： 截癱失語(yǔ)者