|
脑机接口临床应用研究
近年来,华南理工大学脑机接口与脑信息处理研究中心李远清教授团队,与广州军区广州总医院、四川成都八一康复医院、广东省工伤康复医院等相关医务人员合作,在脑机接口的临床应用研究方面取得了可喜进展。主要包括两个方面: (1)基于脑机接口的意识障碍患者的意识检测与临床辅助诊断 意识障碍患者的临床诊断目前主要基于行为量表,例如,JFK-CRS-R昏迷恢复量表等,以及临床经验。由于病人的行为反应缺失且不稳定,且评测医生具有很强的主观性,基于行为量表的检测方法对植物人状态的误诊率高达37%-43%。 脑机接口不依赖于病人的行为反应,可以利用病人的脑信号直接检测意识,因而具有巨大的优势;但也面临诸多挑战,例如病人由于脑损伤,认知能力和脑信号较正常人有巨大差异,基于正常人开发的脑机接口对这类病人往往无效。 李远清教授团队直接面向意识障碍病人,开发了多种脑机接口系统,用于意识障碍患者的意识检测与临床辅助诊断,取得了显著效果。 例如,他们开发了一种基于视觉P300的脑机接口。该系统使用两张人脸相片同时刺激,一张是患者自己的相片,另一张是患者不熟悉的人脸相片。实验过程中,患者被要求有时注视自己的相片,有时注视别人相片。 1位69岁的患者在反复的行为评估后被认定为完全处于植物状态。但是患者使用上述脑机接口系统,能够以73.3%的准确率完成实验任务。表明该患者具有一定的认知能力。 进一步,他们开发了一种视听觉脑机接口系统,用于评估病人的交流能力。 该系统随机向病人提出情境指向问题,要求病人根据实验员的动作选择答案。如果病人选择答案“是”,他需要注意闪烁健“是”及相关配音;如果他要选择答案“否”,则需要注意闪烁健“否”及其配音。 正常人的实验数据表明,采用视听觉刺激,可以明显改善脑机接口系统的检测性能。 上述患者能够以75%的准确率完成实验任务,显示了一定程度的交流能力。 该患者已经超过2年没有与外界交流,也没有显示出听从命令的能力。我们基于脑机接口的实验结果对于该患者及其家人是一个福音,并且对医生的临床诊断结果提供了某种程度的纠正。 (2)基于脑机接口的环境控制 该系统将基于脑机接口的家电控制、护理床控制以及轮椅控制集成为一体。 首先,病人基于脑机接口,可以完成护理床的起背、翻身、曲腿以及便盆等多功能控制。 同时,在护理床上,病人还可以用脑机接口控制电灯的开关、电视机的开关、音量及选台、空调的开关及温度等。 另外,他们将无人驾驶技术与脑机接口结合,用于轮椅的共享控制。病人通过脑机接口选择目的地,无人驾驶系统可以将轮椅自动导航至该目的地。在行进过程中,病人还可以根据意愿用脑机接口停止轮椅。在轮椅上,病人也可以控制电灯、电视、空调等家电设备。 该系统已经被多名脊髓损伤病人试用,有效性得到了验证。正在进行实验的是一位ASIA-A-C4全身瘫痪的脊椎损伤病人。该病人能够以较快的速度、较低的误操作率完成对整个环境系统的控制。该系统有望减轻护理人员的工作量,提高病人生活自理能力。
|
![]() |
华南理工大学·脑机接口与脑信息处理中心 版权所有
|