Strona główna Technologie Technologia interfejsu mózg-komputer ma szersze zastosowanie, z korzyścią dla pacjentów

Technologia interfejsu mózg-komputer ma szersze zastosowanie, z korzyścią dla pacjentów

3
0

Technologia interfejsu mózg-komputer (BCI) szybko przechodzi z laboratoriów do zastosowań w świecie rzeczywistym, umożliwiając pacjentom sterowanie komputerami, ramionami robotów i psami-robotami za pomocą myśli.

W miarę przyspieszania integracji z życiem codziennym 1 stycznia 2026 r. w Chinach nastąpił ważny kamień milowy, kiedy weszła w życie pierwsza krajowa norma dotycząca wyrobów medycznych opartych na BCI.

Nowa norma definiuje zakres wyrobów medycznych BCI, kategoryzuje podejścia techniczne, standaryzuje terminologię dotyczącą sygnałów takich jak elektroencefalogramy i zapewnia kluczowe definicje dotyczące pozyskiwania, przetwarzania, kodowania i dekodowania sygnałów, a także zastosowań klinicznych.

Dlaczego takie standardy są ważne? Według Yuan Penga, zastępcy dyrektora generalnego wydziału rejestracji wyrobów medycznych w Krajowej Administracji Produktów Medycznych, w miarę jak Chiny dokonują przełomów w nauce o mózgu i dekodowaniu neuronów, wyroby medyczne BCI wkraczają w krytyczny etap industrializacji i zastosowań klinicznych.

Ponieważ urządzenia te integrują neuronaukę, medycynę kliniczną i informatykę, te same koncepcje mogą być różnie opisywane w różnych dyscyplinach.

Dodał, że niespójna terminologia i niejasne definicje utrudniają rozwój przemysłu, zauważając, że ujednolicone standardy pomogą w ustaleniu wspólnego języka technicznego dla tej powstającej dziedziny.

Pacjent z paraliżem używa inwazyjnego systemu BCI do kontrolowania psa-robota za pomocą myśli. — Centrum Doskonałości w Naukach o Mózgu i Technologii Inteligencji, Chińskiej Akademii Nauk

Wyroby medyczne BCI pomagają pacjentom odzyskać sprawność fizyczną i mogą w przyszłości znaleźć zastosowanie w leczeniu schorzeń neurologicznych, takich jak padaczka czy choroba Alzheimera.

Technologia ta ma znaczny potencjał i oczekuje się, że przyniesie rewolucyjne zmiany w opiece zdrowotnej.

Na oddziale klinicznym i translacyjnym BCI w szpitalu Beijing Tiantan, filii Stołecznego Uniwersytetu Medycznego, wolontariuszka o nazwisku Liao podczas sesji rehabilitacyjnej nosiła bezprzewodową czapkę BCI.

Gdy powoli uniósł lewe ramię przed komputerem, czapka przesyłała w czasie rzeczywistym sygnały elektryczne z kory mózgowej do zewnętrznego urządzenia dekodującego, pomagając mu w treningu rehabilitacyjnym.

Trzy lata temu Liao doznał krwotoku mózgowego, w wyniku którego został częściowo sparaliżowany po lewej stronie. Po ponad roku konwencjonalnej rehabilitacji z ograniczoną poprawą, w maju 2025 roku przeszedł operację w szpitalu Beijing Tiantan.

Lekarze wszczepili mu pod czaszkę półprzezroczystą cienkowarstwową elektrodę o wymiarach 4 na 4 centymetry. Po okresie treningu rehabilitacyjnego znacznie poprawiła się jego funkcja ruchowa po lewej stronie ciała.

„Podczas treningu pooperacyjnego, gdy pacjent porusza kończynami, system przechwytuje sygnały mózgowe, dekoduje je za pomocą algorytmów i steruje urządzeniami zewnętrznymi, aby pomóc w ćwiczeniach rehabilitacyjnych” – powiedział Cao Yong, zastępca dyrektora wykonawczego szpitalnego centrum neurochirurgii.

Od tego czasu szpital Beijing Tiantan uruchomił klinikę oceniającą BCI, aby ocenić, czy pacjenci są odpowiednimi kandydatami do półinwazyjnej operacji BCI. Na wizyty umówiło się ponad 3000 pacjentów.

Cao zauważył, że technologia pozostaje na etapie badań klinicznych, a dobór uczestników odbywa się z ostrożnością. Wyraził nadzieję, że technologia BCI będzie nadal się rozwijać i przyniesie korzyści większej liczbie potrzebujących.

Oprócz rehabilitacji technologia BCI przywraca niezależność osobom z poważnymi ograniczeniami ruchowymi. W czerwcu 2025 r. współpracujący zespół Chińskiej Akademii Nauk, szpitala Huashan Uniwersytetu Fudan i partnerów branżowych wszczepili pacjentowi z porażeniem czterokończynowym urządzenie BCI, umożliwiające rozgrywkę komputerową sterowaną myślami.

Sześć miesięcy później pacjent z rozległym uszkodzeniem rdzenia kręgowego użył BCI do zdalnego zarządzania bezobsługową szafką sklepową za pośrednictwem łącza wideo.

Według Zhao po dwóch do trzech tygodniach szkolenia po wszczepieniu pacjenci byli w stanie kontrolować kursory komputerowe i tablety. Zauważył jednak, że wielu pacjentów ma nadzieję wyjść poza wirtualne interakcje i odzyskać bardziej bezpośrednie połączenie ze światem fizycznym.

Aby sprostać temu zapotrzebowaniu, zespół badawczy rozszerzył aplikacje BCI ze sterowania za pomocą ekranu na fizyczne urządzenia zewnętrzne. Dzięki szeregowi postępów technicznych pacjenci z wszczepionymi systemami BCI mogą teraz używać swoich myśli do obsługi elektrycznych wózków inwalidzkich lub wydawania poleceń psom-robotom w celu odzyskania dostarczonych przedmiotów.

„To jak kontrolowanie postaci w grze wideo” – stwierdził jeden z pacjentów. „Nie myślisz świadomie o przesunięciu joysticka w określonym kierunku. Po prostu myślisz o tym, dokąd chcesz się udać, a ruch następuje naturalnie.”

Zhao wyjaśnił, że zespół wykorzystuje interfejsy ogólnego przeznaczenia i powszechnie dostępne urządzenia, takie jak roboty domowe i psy-roboty, aby systemy BCI były tak przyjazne dla użytkownika, jak Bluetooth czy mysz komputerowa. Umożliwia to pacjentom kontrolowanie wielu urządzeń zewnętrznych za pośrednictwem jednego, zunifikowanego koncentratora.

Zauważył, że wartość technologii BCI zależy nie tylko od postępu w interfejsach neuronowych, ale także od rozwoju zewnętrznych inteligentnych urządzeń.

Rosnąca dojrzałość i dostępność elektrycznych wózków inwalidzkich, psów-robotów i robotów humanoidalnych zapewniają praktyczne możliwości kontroli opartej na myślach, pomagając przełożyć postęp technologiczny na wymierną poprawę jakości życia pacjentów.

Artykuł ten został pierwotnie opublikowany w People’s Daily Online.

Zdjęcie w nagłówku: W Centrum Doskonałości Nauki o Mózgu i Technologii Inteligencji Chińskiej Akademii Nauk pracownik przetwarza inwazyjne elastyczne elektrody BCI. — Centrum Doskonałości w Naukach o Mózgu i Technologii Inteligencji, Chińskiej Akademii Nauk