中国浙大首次用颅内植入电极意念控制机器手获得成功

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我国首次用颅内植入电极意念控制机器手获得成功

来源: 人民网浙江频道 | 2014-08-26 08:03 |



脑机接口在运动功能重建中的应用研究取得重要进展，脑电信号经解码处理后再输入到机械手，从而控制其手指活动。

人民网杭州14-8月25日电 “身随意动，思行合一”——近日，浙江大学医学院附属二院神经外科病房上演了这样“神奇”的一幕。由浙江大学医学院附属二院神经外科与浙江大学求是高等研究院合作的“脑机接口临床转化应用课题组”，在前期猴子意念控制机械手等动物研究成果的基础上，首次在我国用病人颅内植入电极意念控制机械手，并完成高难度的肢体运动--“石头、剪刀、布”这一猜拳动作获得成功。这是我国脑机接口在运动功能重建中的应用研究所取得的重要进展。

浙医二院神经外科主任张建民教授说：“病床上的刘某某是一位复杂性难治性癫痫患者，药物难以控制，且有越来越加重趋势，常规检查无法确认癫痫发作的起源，因而收住浙医二院癫痫中心，根据术前检查及评估，需要行颅内埋藏电极来进一步分析皮层脑电，明确癫痫灶部位。上周病人在全麻下行开颅电极埋藏术，其中一块电极需要覆盖在大脑表面的运动感觉区，手术非常顺利，返回病房后利用埋藏电极持续监测其脑电活动。术前经医院伦理委员会的批准，并经患者及家属的知情同意，在不影响病人监测的情况下，用分线器将监测的脑电分出一路，连接到脑电信号分析仪。脑电信号经解码处理后再输入到机械手，从而控制其手指活动。让患者活动电极覆盖区所支配的对侧手指，患者在观察屏幕“石头，剪刀，布”示意图的同时，完成相应的猜拳动作。”

可以看到机械手随之同步进行上述活动，其吻合的准确度达到80%左右。随后进一步地展示，机械手对患者出拳方式进行判断后，随之同步做出与之相克的猜拳手势（譬如当患者出石头时，机械手出布的手势）。

浙江大学求是高等研究院教授说：“所谓脑机接口（Brain-machine interfaces， BMI），简单说就是大脑与外部设备之间建立的神经信息交流与控制通道，从而可以实现大脑与外部设备的直接交互，完成大脑对外部设备的控制。任何基础医学的研究其最终目的是要应用到临床，为病人解决实际问题。‘脑机接口临床转化’将对临床上因中风、脊髓及肢体神经损伤、肌萎缩侧索硬化（渐冻人）以及其他神经肌肉退化等肢体运动功能障碍患者，实施运动功能重建，从而改善病人生活质量。”

张建民表示，本次研究是浙江大学附属第二医院神经外科将脑机接口技术进一步应用到人类运动功能重建领域的转化医学实践，首次实现了人的意念控制机械手完成“石头、剪刀、布”的猜拳动作，使得脑机接口技术的临床应用向前迈进了一大步。（赵倩）



脑机接口示例图