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琶洲實(shí)驗(yàn)室“腦機(jī)AI智慧病房”讓“腦機(jī)接口”從科幻變現(xiàn)實(shí)眨眨眼,高位截癱者“自主翻身”　　頭戴一條細(xì)細(xì)的多模態(tài)腦機(jī)頭環(huán)，研究人員不需要動手或開口，就能通過目視平板電腦輕輕眨眼，或控制護(hù)理床的升降和翻動，或控制房間里的電視電燈空調(diào)，或控制輪椅移動、指揮機(jī)械臂為自己遞來水杯……在廣州琶洲實(shí)驗(yàn)室的腦機(jī)智能研究中心，人腦思維控制外部物體的“科幻場景”已大步走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。　　鉆研“腦機(jī)接口”理論和技術(shù)17年，琶洲實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任、腦機(jī)智能研究中心主任李遠(yuǎn)清教授從2019年開始產(chǎn)業(yè)化嘗試。“‘腦機(jī)接口’正處于產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的‘前夜’。”新的一年，李遠(yuǎn)清與團(tuán)隊(duì)將致力于讓這個(gè)風(fēng)口上的技術(shù)落到實(shí)際應(yīng)用場景上，讓科技成果“走出”實(shí)驗(yàn)室，“轉(zhuǎn)出”高質(zhì)量發(fā)展新動能。　　“腦機(jī)AI智慧病房”已在多家醫(yī)院投入試用　　“腦機(jī)接口”技術(shù)誕生于上世紀(jì)70年代，經(jīng)歷近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，如今已能實(shí)時(shí)捕捉大腦復(fù)雜神經(jīng)信號，并用以控制外部設(shè)備。　　“腦機(jī)接口，簡單來說就是在人腦和外部環(huán)境之間搭建一條交互通道，可以實(shí)現(xiàn)信息交互，也可以用作控制，或?qū)崿F(xiàn)相互影響。”李遠(yuǎn)清介紹。近幾年，這項(xiàng)略帶科幻色彩的技術(shù)躍上風(fēng)口，“人們發(fā)現(xiàn)它可能解決一些過去用傳統(tǒng)方法難以解決的問題，例如難治性精神疾病干預(yù)、高位截癱病人輔助等突破性應(yīng)用。”　　琶洲實(shí)驗(yàn)室腦機(jī)智能研究中心的“腦機(jī)AI智慧病房”不只是科研項(xiàng)目，它已在廣東省工傷康復(fù)醫(yī)院、中山三院等多家醫(yī)院的康復(fù)科投入試用，讓肢體障礙患者“眨眨眼”就能“自主翻身”。研究人員正在測試“腦機(jī)AI智慧病房”系統(tǒng)的性能　　記者在實(shí)驗(yàn)室看到，一位研究人員正在測試其系統(tǒng)性能，他頭戴一條細(xì)細(xì)的多模態(tài)腦機(jī)頭環(huán)平躺在護(hù)理床上，移動腦機(jī)AI鼠標(biāo)到平板電腦上的“背板上升”按鈕，然后輕輕眨眼完成選擇，護(hù)理床便開始幫其慢慢坐立起來。患者用同一個(gè)方式，可以控制護(hù)理床12個(gè)不同的功能性按鈕，以幫助自己翻身、抬腿，還可以開關(guān)電視選節(jié)目、給空調(diào)調(diào)溫度、開關(guān)電燈等。　　李遠(yuǎn)清介紹，“腦機(jī)接口”技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)病房等不同應(yīng)用場景，一是要完成復(fù)雜任務(wù)，二是準(zhǔn)確度要高、反應(yīng)要快，因此他推進(jìn)的是多模態(tài)腦機(jī)交互研究。作為最早開展該領(lǐng)域研究的科學(xué)家之一，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的成果在國內(nèi)外處于領(lǐng)先地位。　　在“腦機(jī)AI智慧病房”這個(gè)產(chǎn)品中，患者佩戴的多模態(tài)腦機(jī)頭環(huán)可以采集眼電信號、腦電信號、頭動信號等多模態(tài)信號，計(jì)算機(jī)融合分析這些信號，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的環(huán)境控制。　　尋找病患“真痛點(diǎn)” 團(tuán)隊(duì)“泡”在醫(yī)院　　這條讓“腦機(jī)接口”技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室的路，經(jīng)歷了不少艱辛。2012年，李遠(yuǎn)清和廣州軍區(qū)總醫(yī)院神經(jīng)康復(fù)科虞容豪教授團(tuán)隊(duì)交流，發(fā)現(xiàn)“腦機(jī)接口”技術(shù)可以用于促進(jìn)植物人意識恢復(fù)。從此，李遠(yuǎn)清團(tuán)隊(duì)切入了醫(yī)療賽道，也開展了“腦機(jī)接口”技術(shù)的其他臨床應(yīng)用研究，如頸椎損傷高位截癱患者運(yùn)動功能輔助、中風(fēng)患者運(yùn)動功能康復(fù)等。　　“研發(fā)最重要的原則，是目標(biāo)導(dǎo)向。肢體障礙患者最大的痛點(diǎn)是什么？”當(dāng)時(shí)還在讀博的琶洲實(shí)驗(yàn)室研究員黃騏云一開始從事的是輪椅機(jī)械臂系統(tǒng)的開發(fā)，這個(gè)系統(tǒng)可以讓肢體障礙患者控制輪椅移動和抓取物品。團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年攻關(guān)完成開發(fā)后，黃騏云卻發(fā)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)盡管在“腦機(jī)接口”控制精度上做到了世界先進(jìn)水平，卻與實(shí)際應(yīng)用要求存在差距，難以適應(yīng)狹窄的病房環(huán)境。“我們‘泡’在醫(yī)院，跟醫(yī)護(hù)專家、病人、病人家屬乃至護(hù)工進(jìn)行了充分溝通，了解他們更大的期待是什么。不少病人跟我們說，他們在病房很無聊，希望電動護(hù)理床、電視、空調(diào)能自己控制就好了。”　　于是，團(tuán)隊(duì)將工作重心放在了基于“腦機(jī)接口”的“腦機(jī)AI智慧病房”的搭建上，不僅開發(fā)出患者期望的功能，還能讓患者通過平板電腦來上網(wǎng)看新聞、發(fā)微信、玩游戲。“有高位截癱長期臥床的病人反饋說，用上智慧病房后，心情都變好些了。”　　李遠(yuǎn)清介紹，為推進(jìn)更多“腦機(jī)接口”技術(shù)產(chǎn)品走出實(shí)驗(yàn)室，團(tuán)隊(duì)成立了華南腦控（廣東）智能科技有限公司。他相信，“腦機(jī)AI智慧病房”和“腦機(jī)AI輪椅”未來一定能走進(jìn)尋常百姓家。　　“腦機(jī)接口”處于產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的“前夜”　　除了輔助肢體障礙患者，“腦機(jī)接口”技術(shù)也在監(jiān)測和干預(yù)精神心理疾病上展現(xiàn)了極大的前景。在琶洲實(shí)驗(yàn)室，一位研究員正在調(diào)試“經(jīng)顱刺激+腦電”系統(tǒng)，希望提升抑郁癥經(jīng)顱磁刺激療法的效果；產(chǎn)品更為成熟的冥想“腦機(jī)接口”交互系統(tǒng)則在日常的冥想訓(xùn)練中增加了實(shí)時(shí)反饋功能，該系統(tǒng)通過腦機(jī)頭環(huán)監(jiān)測佩戴者的大腦狀態(tài)是否專注，實(shí)時(shí)反映在大屏幕上的火苗大小或海浪高低變化中，以達(dá)到改善情緒、改善睡眠、舒緩壓力的效果。　　此外，一款利用“腦機(jī)接口”預(yù)防疲勞駕駛的機(jī)器也在研發(fā)中。黃騏云在模擬駕駛室中開動汽車，頭上的腦機(jī)頭環(huán)采集其腦電信號，系統(tǒng)一旦判斷司機(jī)疲勞駕駛，將發(fā)出警示聲。“目前，這個(gè)科研項(xiàng)目已與長途貨運(yùn)公司達(dá)成合作協(xié)議。”他介紹。預(yù)防疲勞駕駛系統(tǒng)融合腦電和圖像等多模態(tài)信號，實(shí)現(xiàn)了對駕駛員疲勞狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測及預(yù)警　　李遠(yuǎn)清認(rèn)為，“腦機(jī)接口”處于產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的“前夜”，從這輪競爭中突圍而出的關(guān)鍵是，有實(shí)力的研發(fā)團(tuán)隊(duì)、商業(yè)團(tuán)隊(duì)乃至資本等不同要素的有機(jī)融合。在他看來，琶洲實(shí)驗(yàn)室提供了一個(gè)很好的對接科研資源、產(chǎn)業(yè)資源和金融資源的平臺。新年伊始，廣東省、廣州市和海珠區(qū)各級政府及依托單位華南理工對琶洲實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了明確定位，琶洲實(shí)驗(yàn)室未來的工作重點(diǎn)是做好科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，以科技自立自強(qiáng)之進(jìn)，加快實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展動能新躍升。李遠(yuǎn)清介紹，今年琶洲實(shí)驗(yàn)室將圍繞智能制造、智慧醫(yī)療、智慧健康、智慧能源、智慧城市等重大領(lǐng)域研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù)成果的規(guī)模化應(yīng)用，與多家人工智能龍頭企業(yè)共建聯(lián)合研發(fā)中心，讓一批科技成果實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，支撐經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展。