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(jī)械工程學(xué)院使用腦機(jī)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(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,只能通過眨眼向醫(yī)生表達(dá)訴求,而通過腦機(jī)接口技術(shù),患者通過看著電腦屏幕上不斷跳動(dòng)的字符或拼音,便可通過系統(tǒng)“說”出自己的想法。據(jù)負(fù)責(zé)醫(yī)生介紹,通過腦機(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(dǎo)致高位脊髓受損。經(jīng)過及時(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),外加氣管切開狀態(tài)伴隨延髓麻痹導(dǎo)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(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)備來到科室,用BCI技術(shù)幫助患者說出心里話。當(dāng)天,患者被戴上了腦電帽,在經(jīng)過引導(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),通過計(jì)算機(jī)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(bào)道。
通過該技術(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(yīng)的需求來完成信息轉(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,沒想到的是第一次測(cè)試中,患者便成功“說”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)的問題,通過注視相應(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(gè)字下面的圖標(biāo),對(duì)應(yīng)出來是哪個(gè)字,后期可以把看到的東西轉(zhuǎn)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(gè)字母放在這里,通過注視之后把想表達(dá)的意思拼出來了,這個(gè)‘你好’就相當(dāng)于是拼出來的。我們平時(shí)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(dá)的東西,比如想要見哪個(gè)親屬,這些醫(yī)護(hù)人員是沒有辦法精確了解的。”王崗說,“而通過腦機(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。”
未來應(yīng)用或轉(zhuǎn)換成便攜設(shè)備
王崗對(duì)北青報(bào)記者說,通過腦機(jī)接口幫助患者表達(dá)心聲的核心技術(shù)已經(jīng)沒有太大問題,在后期應(yīng)用時(shí)還有些其他問題需要解決。“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,患者通過視覺信息控制選項(xiàng)合成語音,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。”
王崗說,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,在成本可承受的情況下,因?yàn)槭褂蒙蠈?duì)患者來說比較便捷,所以這一技術(shù)未來應(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: 截癱失語者
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