天津大學“神工二號”人工神經康復機器人系統落戶煙臺山醫院

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　　8月20日，煙臺山醫院引進國內領先的“神工二號”系統項目，讓中風、癱瘓患者燃起重新獨立生活的希望。這是天津大學神經工程團隊再次成功突破一系列臨床關鍵技術，發布最新一代的“神工二號”系統。被評為中國改變未來的十大科技成果之一。
　　“神工”系列是全球首臺適用于全肢體中風康復的“純意念控制”人工神經機器人系統。這一歷時10余年的技術，是國家“863計劃”“十二五”國家科技支撐計劃和國家優秀青年科學基金重點支持項目，在復合想象動作信息解析與處理、異步腦—機接口訓練與識別、皮層—肌肉活動同步耦合優化、中風后抑郁腦電非線性特征提取與篩查等關鍵技術上取得了重大突破，目前已擁有包括59項授權國家發明專利、1項軟件著作權在內的自主知識產權集群。

　　“神工二號”通過人工神經機器人計算并分析腦區的激活程度和可塑性模式，輔助皮層肌肉活動的同步耦合，構建了“腦-機-肌”緊密型的人工神經信息環路，反復強化這一從大腦至肌群的正常興奮傳導通路，利用神經可塑性，有效地促進原有障礙的運動反射弧的逐漸恢復。每一個步驟都不容許有半點的偏差。光是想象，“神工二號”機器人技術的難度就可見一斑。
　　與神工一號相比，神工二號在技術內核、傳感模式、軟件設計、應用方式等方面發生了明顯的變化。在最為關鍵的腦狀態信息檢測、建模、解碼部分，針對普適性等瓶頸難題，神工二號創新設計了一種高穩定度的模型更新策略，使機器人系統能夠在人機康復訓練過程中隨患者個體數據積累不斷進行優化更新，并在建模過程中將干擾模式數據混入基礎任務靜息態，有效抑制了因外界環境因素和個人心理因素等所造成的系統誤觸發率，大大提升了系統的魯棒性。應用方式變成了全新的線上線下結合，采用互聯網 技術，開拓了以數據中心為核心、線下產品為終端的康復服務互聯網絡，開創大數據遠程醫療新模式。無線水性電極的傳感方式簡化了臨床操作，硬、軟件整合，形成了一套集信息存檔、評定診斷、訓練治療、效果打印等多種功能于一體的臨床康復智能服務系統，并擴展了中風后抑郁癥等關聯疾病的輔助診斷，可進行在線病理檢測與篩查。
　　全國人大科教人衛委員會副主任委員、腦卒中防治工程委員會副主任王隴德院士在《國家衛生計生委腦卒中防治工程工作報告》中指出我國腦卒中防控的現狀與前景。他表示，我國腦卒中防治形勢嚴峻，根據世界銀行的數據推算，到2030 年，中國將有3177萬腦卒中病人，而腦血管病是肢體殘疾的首位原因。
　　腦卒中被稱為“人類健康的頭號殺手”，俗稱“中風”，是一個具有高患病率、高發病率、高死亡率和高致殘率的“四高”疾病，不僅給個人、家庭、社會帶來沉重的負擔，而且患者得病后的治療往往是花費了大量的人力、物力、財力，效果仍難以令人滿意。10月29日是“世界卒中日”，關注年輕人的卒中風險尤其重要。今年是設立“世界卒中日”十周年

　　“神工二號”系統因其新穎的技術手段和康復理念受到了廣大患者和技術同行的關注，其臨床合作團隊接到幾十個國家和地區的患者與家屬打來的電話，要求接受此項治療。到目前為止，已經進行的100多例臨床測試，結果都非常成功，病人中有11歲的小孩，更有七八十歲的老年人，像因中風導致偏癱11年的時阿姨經過三個月的康復治療，已經可以用原來無法運動的右手一筆一劃寫出自己的名字。
　　據介紹，中風是目前世界上致殘率最高的疾病，中國人現在每12秒就有一個人中風，這個比例非常高，危害之大也可想而知。作為一種神經康復類高端醫療器械，”神工”系列人工神經機器人具有很高的技術和工程開發難度。在國家自然科學基金委、科技部、教育部、天津市科委、天津大學等支持下，明東教授所帶領的天津大學神經工程團隊匯聚了包括電子、軟件、制造、可靠性工程、基礎醫學、臨床醫學等在內的多個學科交叉的研究團隊，將腦-機交互與反饋、神經肌肉電刺激、神經肌骨動力學等高科技應用于人工神經機器人的研發，歷經10年攻關終于研制成功系列化“神工”機器人系統。 “神工二號”的研發成功，對實現產學研醫密切結合、高端醫療器械的國產化和產業化樹立了榜樣。

8月20日是個特殊的日子，102年前著名神經生理學家、諾貝爾生理學或醫學獎Roger Wolcott Sperry誕生，他最大的貢獻來自于他對人類大腦半球研究的貢獻，他著名的意識—大腦相互作用理論100多年后在“神工二號”系統上得到了充分的展示和應用。

　　自2014年啟動的“天津大學戰略合作醫院聯盟計劃”標志著天津大學校醫工結合的水平達到了一個新的高度，切實的把醫學科學融入到天津大學整體學科布局和建設體系之中，同時也幫助醫學健康領域最新的科研成果在全國醫療機構中開花結果。煙臺山醫院是山東歷史悠久、久負盛名的三甲醫院之一，具有豐富的臨床資源和實踐經驗，而天津大學作為中國第一所現代大學，素以強大的工科實力蜚聲海內外，近年來研發成功了包括“神工一號”在內的多項具有極高應用和推廣價值的醫學科技成果。這樣的合作，更利于雙方發展提升，造福百姓。