北京宣武医院怎么样(宣武医院有多厉害)
最近卧病多年的韩寒又能走路了!通过参加宣武医院的“再次行走计划”,经过半年系统的脑机接口康复训练,她终于可以带着助行器独自行走。
6年前,韩笑在山上放羊时,不小心掉进了一个9米深的洞里,导致“脊髓完全损伤”。他的下肢完全没有运动和知觉,生活不能自理。他一度对生活失去信心。虽然在基层医院已经开展了传统的康复训练,但我们还是无法主动锻炼腿部,只能在别人的帮助下勉强完成站立。期间,她偶然参加了宣武医院的“再次行走计划”。通过半年系统的脑机接口康复训练,她已经可以带着牙套和助行器独自行走。
人脑可以产生运动意图,以电信号的形式输出到四肢,也可以接收来自身体的感觉信息的输入。诸如打球、计算和聊天等大脑活动高度依赖于输入和输出的相互作用。一旦信息的传递功能受损,指令的向下输出和感觉信息的向上输入中断,就会造成严重的功能丧失,极大地影响生活质量。但是,神经损伤的发生程度不同,预后也不同。如果损伤发生在大脑皮层,缺失的功能可以通过“康复训练红豆博客”指导的“大脑功能重组”来修复。但韩寒的伤发生在脊髓层面,是脊髓损伤中最严重的“完全性脊髓损伤”。
脑机接口
"完全性脊髓损伤在神经外科中非常常见."宣武医院院长赵国光说,“由于脊髓损伤严重,这些患者的大脑根本无法接收损伤平面以下的感觉输入,同时也无法向肌肉发出运动指令。这种损伤通过传统的手术手段或康复医疗手段无法有效恢复损伤平面以下的功能。”因此,在韩笑的早期治疗中,一般的治疗方法更注重“功能完整部位的主动代偿”,而忽略了损伤平面下的“主动康复训练”。
近年来,随着神经科学的发展,我们对“完全脊髓红豆博客髓损伤”有了新的认识。所谓“脊髓完全损伤”,可能并不是指脊髓在物理上完全断开,部分神经纤维可能仍有“断丝”。
那么,如何让这些“残存的神经纤维”重新发挥作用呢?“脑机接口技术是在大脑和外部设备之间建立的直接连接。通过脑机接口技术,我们可以提取大脑神经的电活动信号,并与外部设备建立信息反馈和交互。以此为基础的脑机接口康复训练系统也是重获行走计划的核心。”赵国光说。
脑-机接口康复训练
脑机接口康复训练可以调动感觉、运动等脑区协同工作。科学地将运动和感觉任务应用于大脑皮层和肢体,可以刺激中枢和效应器产生电信号,通过脑机接口在大脑和肢体之间建立人工辅助传导通路,使两者之间被阻断的信息交换得以继续,可以激活脊髓的残余神经纤维,激发其“残余电位能力”,发挥功能代偿作用,部分恢复脊髓对运动和感觉信息的传导功能。脑机接口康复训练还可以促进受损脑网络的改善和白质的恢复。配合机器人辅助技术、天轨减重步行训练、传统运动疗法等康复治疗技术,可以显著提高康复效果和进度。
近期国际上的研究和宣武医院的近期实验表明,脑机接口对完全性脊髓损伤显示出巨大潜力,常规康复手段难以改善;对于不完全脊髓损伤等脑损伤,脑机接口康复训练也显示出明显的优势。
脑机接口
国际脑机接口有多种技术类型。采集脑电信号的脑机接口大致可以分为有创脑机接口(颅内植入电极)和无创红豆博客端口脑机接口(头皮电极)。有创脑机接口的颅内脑电信号信噪比高,信号清晰,但电极覆盖范围相对较小,更适合推导上肢精细动作的控制。而头皮脑电的无创脑机接口可以采集各个脑区的脑电信号,应用范围广。缺点是信号噪声大,需要复杂的算法进行分析,比较适合粗运动检测。
宣武医院的“再次行走计划”是一个跨学科、多学科的合作项目。在神经外科、神经病学、神经电生理、神经康复、神经影像、生物医学工程、计算机科学、认知科学等学科的配合下,解决了神经修复理论、神经电生理评估、脑机接口设备构建与操作、信号分析与反馈等问题,设计了一套完整的评估体系,开展了完全性脊髓损伤患者的临床探索。
非侵入式脑机接口
在之前的研究中,患者的运动和感觉功能得到了明显的改善,他们的“行走”能力也得到了不同程度的恢复。同时,我们也期待未来在脑机接口技术的帮助下,帮助更多的患者恢复运动、感觉甚至认知能力。
“像小韩这样的患者,下肢运动功能已经受损。因此,这种节段性脊髓损伤更适合使用无创脑机接口恢复下肢粗大运动功能。”赵国光说。
此外,与有创脑机接口相比,无创脑机接口具有受众广、成本低、无感染风险等优点。这种脑机接口可能更适合临床康复。
“一整套重获行走计划的脑机接口技术可以帮助大范围的患者恢复行走功能。研究往往选择一个相对纯粹、看似不可能的对象进行研究,可以证明脑机接口确实促进了脊髓功能的恢复。我们计划在未来逐步帮助更多患者康复。”赵国光说:“宣武医院神经外科也在研发各种有创闭环脑机接口,比如结合来自丘脑的电信号和电磁刺激,调节帕金森病、癫痫等功能性脑疾病。”
热点解读
问:“黑科技”经常出现在科幻电影中。比如电影《黑客帝国》中的脑机接口,就将人脑活动完全“复制”到系统中。这在现实中可能吗?
赵国光:现实中,现阶段成熟的脑机接口只能对额叶运动区产生的主观运动意图进行解码和反馈。目前的脑机接口技术无法解码人脑中各种复杂的思想、逻辑思维、抽象推理、物体识别、记忆提取等神经活动,因此无法实现任意控制。
正是基于以上原因,才采用脑机接口技术来修复受损的神经回路,恢复患者的运动功能,而不是在重获行走的计划中直接使用外部通路作为控制。从这个角度来说,体现了我们“技术来源于临床需求”的特色理念。
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