利用腦機接口,截癱患者得以操縱著機械手抓起桌上的飲料瓶、不依靠他人幫助自行操作輪椅......在3月29日舉辦的2025中關村論壇年會科技助殘平行論壇上,腦機接口技術在助殘領域的應用引起了諸多的關注與討論。
“在中國,高位截癱的殘疾人大約有300到400萬人,他們大多是因車禍、外傷或運動脊髓損傷等原因致殘,損傷部位以下的四肢都失去了運動能力。”清華大學生物醫學工程學院教授、清華大學為先書院院長洪波說。
洪波告訴記者,在研究生涯當中,他目睹了許多這樣的案例,截癱給他們帶來的不僅是生活上的不便、更讓其背后的家庭一并陷入窘境,正因如此,他與他的團隊希望通過無線微創腦機接口技術給予這些患者幫助,使其恢復肢體活動、回到正常的工作生活。
洪波介紹,截癱患者失去運動能力的原因,在于大腦和外周失去了聯系。在這種情況下,利用電信號或者其他信號解讀的方法,把患者大腦里的信號翻譯成機械能夠理解的控制命令,如此一來,患者便可自行控制家電、輪椅、機械手等設備——這便是腦機接口技術的效用。
“我們團隊將病人的健康收益和風險平衡作為第一項的原則,設備的安全性是我們在研發過程中首要考慮的因素。”洪波介紹,由于大腦會對外來的傳感器電極產生排異反應,直接接入大腦皮層會給患者帶來感染和水腫等風險。于是研發團隊最終采取了全新策略,將腦機接口電極放置在病人的大腦皮層顱骨下的硬膜之外,如此一來,電極便能在正常采集腦信號的同時,避免破壞神經細胞的活動,也不會導致免疫的反應。
洪波介紹,目前團隊所研發出的腦機接口系統具有三個特點:首先,該系統具有低侵入性,高安全性。其次,利用無線供電,可終身使用。此外,采用的算法性能較高,可將8個電極的信號變成100多個虛擬通道,能夠實現穩健的運動解碼,讓操作更為精準。
“科技在改善殘疾人生活,促進殘疾人發展方面有巨大應用潛力。科技助殘既是服務殘疾人的重要措施,也是推動前沿技術創新的重要應用場景。”中國殘聯計劃財務部副主任劉立軍表示,下一步,應當繼續大力推動以腦機接口為代表的科技助殘發展,助力培育助殘領域新質生產力。
來源:科技日報
記者:周思同
編輯:宣佳
審核:張雪飛、張競丹
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