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南方医科大学珠江医院神经外科郭燕舞主任(左一)为患者实施芯片植入手术 |
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薄如蝉翼的芯片,可植入大脑皮层 |
文/羊城晚报记者 张华
图/受访者提供
躺在床上一年半,四肢无法动弹、说不出一句话,连喝水都要依靠胃管,42岁电脑工程师嘉逸的意识,被困在病躯里,像被关进密不透风的牢笼。直到脑机接口设备被戴到他的头上,微弱脑电波被电脑精准捕捉,妻子轻声鼓励,他的手指开始微微颤动——这几乎难以察觉的一下,仿佛是他从身体深处发出的一声回应。
从2002年凤凰卫视主持人刘海若在英国遭遇列车事故,陷入深度昏迷,随后被接回国内继续救治,并慢慢恢复意识,到如今国内脑机接口临床研究正在探索从0到1的突破,二十多年间,医生、工程师、家属联手对抗“沉睡大脑”。40%的促醒率背后,是无数家庭的煎熬,也是中国医疗技术拔开意识迷雾的艰难征途。
身体被“困”,他在里面吗?
“能握一下我的手吗?只要用一点力气,我就能感觉到。”珠江医院重症康复病房里,嘉逸的妻子俯在丈夫耳边,一遍遍低声呼唤。病床旁,哈尔滨工业大学深圳校区和深圳河套学院的工程师紧盯电脑屏幕,屏幕上跳动的脑电图曲线,是嘉逸大脑发出的、常人无法捕捉的运动意念信号。
2024年,电脑工程师嘉逸突发脑干出血,出血量仅为6.5毫升,却因位置“致命”,严重损害了他的运动与语言功能:四肢僵硬不能活动、声带无法发声,补水吃药全靠胃管。
一年半里,针灸、被动康复、感官刺激轮番尝试,他的身体却毫无起色。
在旁人眼中,嘉逸似乎已经对外界毫无反应,而在妻子看来,丈夫或许只是被“困”住了,只要他还在身体里,就“一定还有办法医治”。
后来,妻子在网络上看到南方医科大学珠江医院重症康复部主任谢秋幼团队开展脑机接口临床研究的信息,立即带着嘉逸从深圳奔赴广州,抱着最后一丝期盼。“不求他能站起来走路,哪怕手能划一下手机,能让我们知道他想喝水、想翻身,这就很好了。”她红着眼眶说。
除了嘉逸,在珠江医院康复医学中心,记者见到了多类重症意识障碍患者。谢秋幼介绍,在医学上,意识障碍的患者被分为五类,从重到轻分别是1.昏迷(闭眼无反应)→2. 植物状态即俗称的“植物人”(睁眼无意识)→3. 轻度微意识(即微意识状态,会注视追物)→4. 重度微意识(即微意识状态,能听话做动作)→5. 完全清醒(正常交流)。
人的意识并不是一盏只有“亮”和“灭”的灯。它更像晨昏交界处的微光,有时极其微弱,有时一闪而过,需要医生反复辨认。
记者了解到,此前,很多医生主要靠行为学来评估,比如做量表、看反应来判断病人处于什么状态。“但是,单纯依赖行为表现进行判断,误诊率可能达到40%左右,我们往往会低估患者的脑功能恢复潜力。”谢秋幼说。
“很多病人不是没有意识,只是身体‘断路’,没办法把想法传递出来。”
“刘海若”病例
其实,早在二十多年前,一桩轰动全国的病例,改写了国内昏迷救治的认知。2002年,凤凰卫视主持人刘海若在英国遭遇列车事故,一度被当地医院判定为脑死亡。中方专家赴英国会诊后,将她接回国内继续救治。经数月持续干预,她逐步走出深度昏迷,慢慢恢复意识。
刘海若的苏醒不是“脑死亡可以逆转”,而是提醒医学界:当一个人不能睁眼、不能说话、不能做出动作时,对其脑功能状态的判断必须慎之又慎。
彼时刚博士毕业、转入神经康复领域的谢秋幼,被这起病例深深震撼:“当时行业普遍认为,重度昏迷患者无有效治疗手段,刘海若的苏醒,让我们意识到,沉睡的大脑,藏着未被发掘的生机。”
20余年后的今天,谢秋幼团队已经成为国内意识障碍诊疗领域的中坚力量。他们联合多家机构完成的多项神经调控研究,包括经颅磁刺激、经颅时间相干刺激、聚焦超声等系列研究,正努力实现从动物试验到临床转化,帮助治疗意识障碍患者,甚至唤醒“植物人”。
在意识障碍治疗领域,最核心的变化来自评价手段的突破。功能磁共振等检查手段的应用,成为其中一个重要转折点。过去,医生主要观察患者“有没有反应”;如今,他们开始尝试直接寻找大脑活动留下的痕迹。
“有了这个检查手段后,我们能够做两件事:一是判断患者的脑功能还有多少,病人还有没有机会恢复;二是评估康复治疗是否有效。”谢秋幼打了个比方,“这相当于我们临床上有了一个评价系统,随时监测哪些患者可治疗、治疗是否有效。”
“我们正在引进5T超高场强磁共振成像系统,它将会让医生对大脑的状况了解得更精准。”
从行为学到多模态评估,从3T磁共振到即将投用的5T超高场强磁共振,设备迭代让医生能够“看到”大脑意识的痕迹。而脑机接口技术则更进一步,通过戴在头部的脑电帽采集脑电信号,再由计算机进行分析,医生对患者意识状态的诊断准确率可提升到60%—70%,甚至更高。
“至少我们能看见患者的脑功能确切数据。”谢秋幼主任说,“看见了,才可能找到办法。”
从“唤醒”到“开口”有多远
诊断技术进步了,治疗手段也在同步发展。传统的康复常常是在治疗师的帮助下,患者被动活动、踩单车、针灸、电刺激,如今有了神经调控技术——经颅磁刺激、经颅电刺激以及可以刺激深部核团的时间相干刺激、低强度聚焦超声,手段在不断丰富。因此,意识障碍患者促醒的概率大大提高。
这些名称听起来复杂,原理却可以作一个简单的理解:当大脑内部原有的联系因损伤而中断或减弱,医生尝试用声、光、电、磁和超声等方式反复刺激相关神经网络,帮助仍然存活的脑区重新建立联系。
“植物状态的病人,经过声、光、电、磁、超声等综合治疗,能实现状态跃升——从植物状态到微意识状态,这一类直接促醒的病人大约有40%。”谢秋幼表示,“这是全国顶尖医院的平均水平,但是,这个结果距离患者和家属的期待还远远不够。”
促醒为何仍然艰难?
“因为病人本身情况太复杂了。”谢秋幼说,“车祸、创伤、中风、心跳骤停后脑复苏……每位病人的脑损害原因、程度都不同。而脑细胞死亡几乎不可逆,要恢复脑功能、促醒,这其实是世界性难题。”
令人振奋的是,“侵入式脑机接口”正不断在临床上进行探索。目前,谢秋幼团队正在开展国际首个针对意识障碍患者的侵入式脑机接口临床研究。
“薄如蝉翼的微型芯片植入大脑皮层,直接采集神经运动信号。芯片会解码患者脑海里的意图,搭建专属脑部模型,让意念直接操控外部设备。比如患者心里想‘抬手’,机械臂随之抬起。未来,患者或许能够通过解码发出语言,甚至控制机器人分身,这对患者和家属来说,都将是巨大的突破。”
“患者一旦能借助解码后的信号与外界沟通,其生活质量和生存尊严将完全不同。”谢秋幼对这项技术的应用充满信心。
“因为一些看似没有反应的植物人可能存在‘隐蔽意识’,心理能够感知周遭,只是身体无法配合外界指令。被植入电极后,他们有望不依靠肢体、眼神,而仅凭意念传递需求。”
谢秋幼认为,对于“被困在躯体里”的患者而言,脑机接口不只是康复工具,更是一座让其重新拥有“表达权”的桥梁。当脑海里的想法能够被外界读懂,他们就不再只是被动等待照料的“病人”,而是能够主动表达需求的人。
中国的相关现实优势
2025年初,谢秋幼赴牛津大学访学,对比国内外意识障碍诊疗现状,他清晰地看见了中国在这一领域的现实优势。“首先是我们有庞大的患者样本,长年积累了大量临床数据,团队对各类脑损伤病例的诊疗经验充足;其次是在传统的家庭观念下,面对重症亲人,很多家属不愿轻言放弃,为长期干预提供了基础。”
“我们的优势在于有完备的全链条诊疗体系。从行为学到多模态评估,从无创调控到有创植入,从传统康复到脑机接口,我们基本能提供所有手段。”谢秋幼说,“根据病人情况个性化选择方案,是团队多项研究成果跻身国际前列的原因。”
有一个细节也让他感触颇深。“国外教授给一位病人作评估,从准备到完成可能花一整天,不放过任何细节,这份耐心,正是重症康复不可或缺的底色。他们做事的严谨细致程度,值得我们学习。”
“现在新技术不断涌现:超高场磁共振、脑磁图、脑机接口、人工智能分析……我们看到了希望。”谢秋幼表示,“但我们也要清醒,重症意识障碍患者的康复和促醒,不是一蹴而就的事。同时,传统康复也不能丢,病人需要大量的康复治疗,物理治疗师们持续地辅助做康复支持,能有效防止并发症、维持身体状态。”
科技负责开辟新的道路,漫长的康复则仍要依靠人与人之间的照料。
从2002年刘海若那场轰动全国的救治,到今天脑机接口已让高位截瘫患者凭意念操控外物,并向意识障碍患者延伸探索,二十多年来,中国意识障碍诊疗走过了从“雾里看花”到“精准评估”的路。
40%的促醒率,虽然不高,但那是一个代表着希望的数字。对于数以万计的意识障碍患者家庭来说,它可能意味着,那个沉默了许久的人,终于能够以另一种方式说出:“我还在这里。”
“希望就在前方,但路还很长。”谢秋幼说。