患者在電腦屏幕上“說”出“你好”

近日，西安交大二附院聯(lián)合西安交大機械工程學院使用腦機接口，使一位高位截癱失語患者“說”出了“你好”，引發(fā)網(wǎng)友關注。8月17日，北京青年報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，只能通過眨眼向醫(yī)生表達訴求，而通過腦機接口技術，患者通過看著電腦屏幕上不斷跳動的字符或拼音，便可通過系統(tǒng)“說”出自己的想法。據(jù)負責醫(yī)生介紹，通過腦機接口技術，有望實現(xiàn)患者和醫(yī)護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出內(nèi)心的想法。

高位截癱失語患者說“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，導致高位脊髓受損。經(jīng)過及時的手術治療，頸椎成功復位，但目前四肢功能尚未恢復，外加氣管切開狀態(tài)伴隨延髓麻痹導致患者吞咽困難和言語障礙，只能通過眨眼來向醫(yī)生表達自己的訴求。

西安交大二附院重癥醫(yī)學科王小闖主任、王崗副主任同西安交大機械工程學院徐光華教授就腦機接口(Brain-Computer Interface，BCI)技術在重癥患者中的應用進行充分論證，并針對該患者制定出個體化實施方案。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上，就BCI技術的安全性及可行性與患者及其家屬進一步溝通。在征得患者及其家屬同意后，徐教授及其團隊于8月6日上午帶著整套設備來到科室，用BCI技術幫助患者說出心里話。當天，患者被戴上了腦電帽，在經(jīng)過引導教學后，患者看著電腦屏幕上不斷跳動的字符，不一會兒屏幕上跳出了“你好”兩個字。腦電帽采集到了患者的腦電信號，通過計算機的處理和分析，患者最終用BCI系統(tǒng)“說”出了“你好”。據(jù)介紹，此類案例在國內(nèi)外均未見報道。

通過該技術幫助患者精確表達

8月17日，王崗副主任對北青報記者介紹，從去年開始，醫(yī)院便一直在同西安交大機械工程學院對接技術的開發(fā)應用。“學校那邊一直在做腦機接口，之前有用人腦控制的飛行器、輪椅等，但沒有嘗試過語言輸出。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)相應的需求來完成信息轉換。”王崗介紹，8月6日測試時，他們還曾認為可能不會成功，沒想到的是第一次測試中，患者便成功“說”出了“你好”。

王崗稱，現(xiàn)在給患者應用的也有兩種模式，一種是有預設的問題，通過注視相應的圖像進行選擇。王崗舉例稱，“例如‘重癥醫(yī)學’4個字，在4個字下面有相應閃爍的黑白圖像，我們用眼睛看的話好像都是在閃，沒有什么區(qū)別，但是在看的時候頻率上還是有區(qū)別，這一區(qū)別我們的眼睛和腦子都知道，只是我們自己沒有感覺。但腦電是不一樣的，所以把腦電采集出來之后，電腦可以解析出頻率的區(qū)別，分析看的是哪個字下面的圖標，對應出來是哪個字，后期可以把看到的東西轉化成語言的功能。”

另一種模式是和拼音打字功能相似，“把26個字母放在這里，通過注視之后把想表達的意思拼出來了，這個‘你好’就相當于是拼出來的。我們平時讓患者眨眼睛，只能是問他‘渴不渴’‘想不想上廁所’等問題，患者如果有其他自己想表達的東西，比如想要見哪個親屬，這些醫(yī)護人員是沒有辦法精確了解的。”王崗說，“而通過腦機接口技術則可以幫助患者表達出他們內(nèi)心不同的想法。”

未來應用或轉換成便攜設備

王崗對北青報記者說，通過腦機接口幫助患者表達心聲的核心技術已經(jīng)沒有太大問題，在后期應用時還有些其他問題需要解決。“在8月6日當天測試的時候，我們還是用著實驗室的筆記本，戴著腦電帽。以后應用的話肯定是要轉換成一個能用的更加便攜的設備，做成類似于平板電腦的設備，可以掛在患者床頭，患者通過視覺信息控制選項合成語音，聲音傳到值班室或者護理部，這樣患者的需求可以及時表達出來。”

王崗說，此外，后續(xù)還要考慮根據(jù)患者的需要做更加細分的欄目，滿足不同患者的需求。王崗說，在成本可承受的情況下，因為使用上對患者來說比較便捷，所以這一技術未來應用性還是比較強的。

據(jù)醫(yī)院介紹，BCI是一種利用各式電極采集大腦活動產(chǎn)生的生物電信號，并通過計算機對信號進行處理分析，解碼運動、視覺等信號，從而實現(xiàn)人機交互的技術。根據(jù)采集信號的方法不同，BCI系統(tǒng)可分為有創(chuàng)BCI和無創(chuàng)BCI。前者直接從大腦皮層表面采集腦電信號，需要手術植入芯片;而后者通過腦電帽等穿戴設備，從頭皮上采集腦電波信號，記錄腦電圖(Electroencephalogram，EEG)。EEG反映了大腦組織的電活動及大腦的功能狀態(tài)，通過對腦電圖的分析，可以探測和識別人的意圖，并據(jù)此可實現(xiàn)對外部設備的直接控制。

在醫(yī)學領域，BCI可用于診斷腦部神經(jīng)性疾病，預測和抑制癲癇的發(fā)病，可用于中風患者的康復訓練等。但在重癥醫(yī)學領域中，BCI的應用還比較有限。簡單的“你好”兩個字，代表了BCI在重癥患者中的應用邁出了一大步。BCI技術有望實現(xiàn)重癥患者和醫(yī)護及家屬的有效交流，切實反映患者病情變化，提高ICU患者診治療效，改善預后;同時也可及時反映患者訴求，實現(xiàn)ICU患者人文關懷的個體化及智能化。(記者 郭琳琳)

關鍵詞： 截癱失語者 腦機接口