多年前，天津市人民醫(yī)院迎來了腦卒中神經康復機器人項目的第一位患者——64歲的退休教師時阿姨。彼時，深受腦卒中困擾的時阿姨握筆都成了難事。“母親一輩子站在講臺上教書育人，如今退休了連筆都握不了，她無法接受，每天情緒低落得很。”天津大學助理研究員、博士后張浩至今記得時阿姨子女的這番話。
在前不久山東煙臺舉辦的第二屆博士后創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽上，張浩帶著“基于腦電采集、處理與分析的神經卒中康復機器人”項目參加了揭榜領題賽道。張浩是該項目的負責人，他帶領的團隊以臨床卒中康復需求為導向，設計開發(fā)人工神經康復機器人系統(tǒng)。目前，該成果已在多家三甲醫(yī)院開展臨床研究。
“舉起右手”“動動手指”“向前挪一小步”……在天津市人民醫(yī)院康復科，63歲的腦卒中患者王寶占(化名)頭戴腦電帽，嘗試用意念“操控”四肢，略顯遲鈍。
張浩告訴中青報·中青網記者：“卒中所造成的肢體功能障礙嚴重影響患者的生活質量，給個人、家庭以及社會造成了巨大的負擔。”在他看來，近年來，以運動想象腦機接口技術為基礎發(fā)展而來的神經康復機器人系統(tǒng)可實現大腦與肌骨控制設備的直接交互，誘導神經網絡連接的重組、修復與增強，對運動功能的重建與康復具有積極意義。
然而，高性能人機交互所面臨的神經系統(tǒng)層面交互信息復雜難題，使得現有神經康復機器人系統(tǒng)難以對神經信息高效解碼并準確評估康復進程。
張浩團隊開發(fā)的腦卒中神經康復機器人，是運用腦機接口技術，通過放置在頭皮上的腦電帽檢測大腦發(fā)出的實時信號，實現了腦-機-肌協(xié)同交互，反復訓練強化大腦至肌群的興奮傳導通路，有效促進大腦神經功能重塑，幫助患者運動功能的恢復。
腦卒中神經康復機器人項目核心骨干成員、天津大學博士后張磊說，相比于針灸、按摩、理療等單一聚焦肢體訓練的傳統(tǒng)治療方式，腦卒中神經康復機器人可以同時訓練大腦和肢體，助力神經可塑性的康復，大大縮減治療時間�；谶@種訓練模式，時阿姨經過5個月的訓練，可以工整地書寫姓名。
張浩介紹，目前腦卒中神經康復機器人仍有亟須解決的難題。針對腦卒中患者的治療，國外是以侵入式手段為主，國內目前主要是以非侵入式為主，“不需要開顱，不需要做侵入式的創(chuàng)傷手術，只需佩戴腦電帽即可”。
在張浩看來，這同時也帶來了新問題：非侵入式的手段，神經元信號傳導需要通過腦組織、腦脊液、顱骨和頭皮等結構，質量較差。如何將頭皮腦電的信號精度提升至侵入式水平，他的團隊仍在努力探索。他和團隊對創(chuàng)業(yè)充滿了激情：“我們希望以自己所學報效國家，造福人民，實現自己的學術理想。”
（責任編輯：華康）
