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湖北首例,无需开刀!12岁女孩接受无创脑机接口,曾无法站立、握不稳筷子,现在能正常写字,还能“靠意念”打地鼠

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来源:湖北日报

“屈肘,伸手,请想象手臂运动。”11月9日,在武汉儿童医院神经电生理室里,12岁女孩小雨(化名)头戴一顶布满传感器的脑电信号采集帽,盯着屏幕,神情认真。她的左手搁在康复机器人托架上,手臂纹丝不动。几秒钟后,机器人缓缓启动,带着她的左手一点点往前伸。屏幕上,一只只“地鼠”被准确击中。驱动这台机器人的,不是任何外力,而是小雨自己的运动意念。

小雨因患吉兰-巴雷综合征,肢体瘫软无力。经过无创脑机接口联合上肢康复机器人训练系统的创新治疗,她的左上肢肌力已明显恢复,手臂活动范围逐步扩大。

据悉,这是省内首例无创脑机接口应用于儿童康复。

戴上“脑电帽”,患病女孩用意念指挥机器人击打“地鼠”。

免疫系统“误伤”神经

两个月前,小雨反复发热,治疗热退后,总头晕、犯困,后来连独自站立都变得困难,需要人搀扶。在武汉儿童医院神经内科,她被确诊为吉兰-巴雷综合征。

这是一种‌自身免疫性急性周围神经病‌。“周围神经就像电线,髓鞘是外面的一层绝缘皮,轴索是里面那根铜芯。”神经内科主任医师孙丹说,当病毒、细菌等病原体的某些成分与髓鞘相似时,人体的免疫系统在对抗病原体时分不清敌我,就会“一通乱杀”,连带自身的周围神经髓鞘或轴索都遭殃,最终导致肢体瘫软无力,严重时甚至影响呼吸和吞咽。

经治疗,小雨挺过了最凶险的急性期,生命体征趋于平稳,但四肢肌力恢复并不理想。左上肢近端肌力仅为3级(正常为5级),手臂仅能勉强抬起,手指高度不超过耳朵,手指抓握无力,连筷子都握不稳。

在常规康复基础上,神经内科、康复医学科及神经电生理室为她启动无创脑机接口联合上肢康复机器人的个性化康复训练。

脑机接口“读懂”大脑

孙丹介绍,健康人每一次抬手、迈步,都是脑、神经、肌肉与肢体的完美协同。任何一个环节出问题,动作就无法完成。对吉兰-巴雷综合征患者而言,大脑与脊髓功能完好,问题出在“最后一公里”的周围神经上。周围神经通路受损,大脑发出的“动一下手、脚”的电信号在半路就“短路”了,传不到肌肉,患者便陷入“大脑想动,肢体却不听使唤”的困境。

无创脑机接口技术,为患儿打开了一条新的治疗通道。当患者主动在脑海中反复想象某个动作时,即使身体纹丝未动,大脑运动皮层对应的区域也会被激活。脑电帽精准捕捉患者脑电信号,系统将其解码为运动指令,驱动康复机器人带动患肢完成对应动作。

该院神经电生理室主任医师江军解释,在神经修复过程中,用设备临时搭建一座“训练桥”,帮助大脑和肢体保持联动,即一方面要尽量保住、维持大脑往下发指令的通路,哪怕现在传得不好,也要让它保持“通电”,别彻底断联荒废掉;另一方面,大脑发出“动”的指令,上肢肌肉跟着收缩,肌肉一动,感觉再传回大脑。“指令—动作—感觉回传”的循环训练,帮孩子重新建立正确的用力意念,减少异常联动。

“大脑必须先想,机器才会动。想得越充分,动作越精准。”孙丹介绍,这套系统旨在调动大脑运动皮层主动参与。过去的康复训练,无论是治疗师徒手辅助还是机器牵引,肢体都在动,大脑却是“旁观者”。脑机接口的引入,把“被带动”变成了“我来驱动”。

新技术有望减轻功能损害

每天上午,小雨都会准时来到神经电生理室。坚持训练一段时间后,她进步明显,手臂更有力量,活动范围也逐步扩大。

最近一次评估中,小雨左上肢瞬时肌力已经能够将手举过头顶,近端肌力恢复至4级,抓握能力、手精细活动能力也有了明显改善。

“她以前连筷子都握不稳,现在持筷子稳,能正常写字了。”小雨妈妈刘女士说。

孙丹表示,无创脑机接口方案无需手术、无需植入,安全性高、耐受性好,尤其适合儿童神经疾病患儿,如脊髓损伤、脑炎等群体。随着该技术进一步推广,未来很有可能把主动康复提前,甚至前移到重症病房,尽可能减轻疾病对孩子的功能损害,助力孩子早日回归学校,恢复正常生活。

责任编辑:陈琰 SN225

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