穿上設備,啟動開關,蹬腳走路。在中山大學附屬第三醫院(下稱“中山三院”)脊柱外科的病房里,一名因脊髓損傷而癱瘓的患者邁出了向前行走的步伐。
這套設備是中山三院研發的腦控外骨骼機器人,當患者穿戴上設備,看著屏幕上的動畫,通過思考“如何走路”,便能驅動肢體做出相應的動作。
在廣東的醫院里,這樣的場景并不罕見。伴隨技術發展,腦機接口、人工智能等新技術逐步在臨床中落地,為醫療發展帶來更多可能。日前,廣東衛生健康新質生產力——探院活動首站來到中山三院,院長戎利民表示,當前,臨床醫生不斷推進技術創新,豐富診療手段,將為難治性、復雜性疾病患者帶來更多新希望。
新技術創造脊髓損傷治療新手段
“這個機器人可以幫助脊髓損傷患者鍛煉肌肉,還能重建神經環路,提升治療效果。”戎利民指著眼前的設備說。
使用該設備的是脊髓損傷患者方強(化名),他頭戴可穿戴設備,膝蓋、大腿、腰部等多個部位與機器人連接,注視著前方的電腦屏幕。
脊髓損傷是一種嚴重的中樞神經系統損傷,會導致運動、感覺、大小便功能障礙,引起癱瘓,長期臥床還會帶來靜脈血栓、壓瘡等并發癥。
近年來,中山三院持續探索脊髓損傷治療新方案?!皞鹘y的治療方式包括手術、藥物、康復鍛煉、針灸等,如今,醫學界正在探索干細胞、腦控外骨骼機器人、生物材料移植等更多維度的綜合治療。”戎利民說。
在腦控外骨骼機器人治療中,患者穿戴好整套設備后,高性能計算機會對患者“運動想象”的腦電信號進行解碼,并向外傳遞,隨后,接收到信號的外骨骼機器人就會帶動患者肢體做出相應動作。
方強是這項研究中入組的一名受試者。半年前,他因一次意外車禍而導致腰1椎體骨折、胸腰段脊髓損傷,只能坐在輪椅上行動。經過近3個月的綜合治療,現在他的輔助步行距離能夠超過10米,肌力也有了明顯提升。
“通過腦想象和視覺觸控,人體可以操控機器人,機器人也可帶動人體運動。研究同時發現,這一過程也對患者的大腦皮層有益,有助于患者保持樂觀的治療情緒?!比掷裾f。
與此同時,中山三院還牽頭開展了國內脊髓損傷領域首個通過國家衛健委和藥監局備案的干細胞臨床研究項目。
人工智能診斷慢性鼻竇炎亞型準確率達98%
在中山三院耳鼻咽喉頭頸外科,一份來自人工智能醫生的診斷報告,清晰呈現出患者病理切片的各類炎癥細胞數量,并對患者的慢性鼻竇炎進行了分型診斷。
“原本醫生需要5小時完成的工作,如今人工智能在1分鐘內就能完成,且準確率高達98%?!敝猩饺焊痹洪L楊欽泰說。
慢性鼻竇炎容易復發,許多患者需要多次手術。這主要是因為不同鼻竇炎的亞型差異較大,但臨床多是“一刀切式”診斷,影響了治療效果?!叭羧斯Σ±聿F中?,存在較大的抽樣誤差,且十分耗時?!睏顨J泰說。
在此背景下,中山三院耳鼻咽喉科、過敏科、大數據人工智能中心等多學科醫工交叉團隊研發了全球首個鼻息肉病理人工智能診斷系統,并應用于臨床。如今,在醫生與人工智能的協作下,能對慢性鼻竇炎的亞型進行快速、精準診斷,提升治療效果。
在慢性鼻竇炎人工智能識別系統的基礎上,中山三院過敏科及耳鼻喉科團隊還開展了一項人工智能花粉識別研究,與廣東省氣象局、中國科學院華南植物園等單位合作,構建人工智能花粉預警監測網絡,利用人工智能更精準地辨識致敏花粉,并提醒過敏患者避免在花粉濃度高的區域、時間活動。
“如今的臨床醫生,既要養細胞、養老鼠,更要養數據!”楊欽泰表示,未來,希望能結合更多臨床數據,探索多模態人工智能,更好地服務患者。
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