脑机接口临床应用！这名女医生何以不走寻常路？

医工结合所研发的产品，经常被人称之为医疗领域的「黑科技」，无论是当下颇为前沿的脑机接口，还是各种辅助治疗和康复的机器人，这些复杂且精密的仪器，都不禁让人们感叹「未来已来」。而在这些仪器的背后，是无数位以临床需求为导向，持续研发的医生们。

医学和工程的融合不仅饱含研发人员的智慧、精力和汗水，更加承载了患者恢复健康、回归家庭和社会的希望。8月19日，在第七个中国医师节这个特殊的日子里，北京清华长庚医院康复医学中心主任潘钰教授作客健康界「新质医生2024中国医师节」系列主题访谈直播间，分享医工结合的故事和心路历程。

健康界：背靠我国理工科最牛的大学清华大学，您所在的北京清华长庚医院可以说是「近水楼台先得月」。清华长庚医院康复医学科的医工结合所涉及的领域有哪些？如今有哪些「黑科技」设备在临床应用？

潘钰：康复医学是一门致力于帮助病患恢复功能、提高生活质量，尽早回归家庭和社会的学科。在康复医学发展过程中，医工结合或者医工交叉发挥着重要的作用。我们利用工程技术的进步和创新，为康复医学提供新技术和解决方案。

近年来，北京清华长庚医院的康复团队通过医工结合，着力发展智能康复技术和个体化康复方案：

在康复评定方面，我们发展了通过眼动识别和康复机器人来评估足踝运动认知双重任务功能，用来预测跌倒风险；

我们把压力传感器放到鞋垫中，监测偏瘫患者步行功能；

康复训练中，通过面部微表情识别分析患者的焦虑抑郁情绪；

通过摄像头扫描面部，可以间接反映患者血压、心率、血氧饱和度等，便于重症患者康复训练中监测生命体征；

最近，我们联合清华大学精密仪器系的博士，开发基于咽喉部肌肉活动信号、呼吸功能监测评价吞咽功能和误吸风险等，今后可能应用于ICU重症、神经损伤或老年人吞咽障碍监测和指导训练。

在康复治疗方案中，我们研发了脑机接口康复机器人系统，用于偏瘫患者足踝和上肢手功能康复；我们开发了用于家庭社区训练用的上肢手功能数字疗法，用于足踝功能康复的运动认知双重任务训练系统。

在解决方案方面，我们联合清华大学李翀副教授、窦维蓓教授，开发针对脑卒中患者的个体化脑机交互康复方案，获得中国康复医学会科学技术一等奖和第49届日内瓦国际发明展银奖。

健康界：很多医生喜欢在门诊看病人，或者热爱做手术。而医工结合则是一条相对艰难且结果不确定性很大的道路。很想知道您致力于医工结合的初心是什么？您当初最想帮患者解决哪些问题？

潘钰：我是在2002年，受到我的博士生导师关骅教授的感召和引领进入康复医学领域，到今天已经有22年。

康复医学主要采用运动疗法、物理因子治疗、康复辅具等帮助患者恢复功能，提高生活自理能力。随着社会进步和科技发展，我们面对的是病患不断提高的康复需求，例如脑卒中偏瘫、脊髓损伤以后截瘫、四肢瘫，患者和家属不满足于仅仅能动，而是希望能走得更好，手指更灵活，生活自理能力更高。

现有的康复治疗方法和治疗技术，不能满足病人的需求了，怎么办？我和我的团队就一直在思考，如何能发展新技术和新方法来帮助病患。特别是神经损伤患者，对个人和家庭的打击是非常大的，是康复医生和康复治疗师要帮助的重要对象。我们希望通过新技术和新方法，解决过去数十年康复医疗的瓶颈问题，提高康复效率和康复疗效。

健康界：您曾经说过，在清华大学或者清华长庚医院附近，可能面对面喝咖啡的两个人就是清华大学教授和医学专家，俩人坐在一起就能碰撞出一个很棒的想法，从而研发一款让患者受益的设备。请您讲述一下您有没有类似经历？

潘钰：这样的经历常常有。记得在2018年，一个学术论坛上，我和清华大学医学院的洪波教授说起脑机接口技术的事，希望能帮助偏瘫足下垂患者走好路，这个领域当时在国际上还是空白。

讨论后，很快两个团队开始研究方案，申请到北京市自然科学基金的重点课题项目，申报专利，大概半年多的时间，设备就设计搭建出来了。在这个研究基础上，我们又开发了针对脑卒中重症患者的手功能脑机接口康复系统，2023年9月在国际服贸会上进行了产品发布，申请了发明专利。

另外一个非常有趣的研究是关于脑卒中重症康复机器人的研发。清华大学机械系邵珠峰老师有一次找到我，希望研究康复机器人，我们讨论了2个多小时，最后把研究重心放到重症康复机器人，我们都意识到这部分国内国际上都是比较薄弱的，创新性比较强，也有很大的临床需求。

讨论之后一个月，科技部就发布了主动健康重点研发计划，和我们的讨论内容不谋而合，后来我们就携手国内10家有较强研究实力的研究机构、医院和行业企业，一起申报并获得该专项的支持，目前项目在顺利进行中。

所以，在医工结合和医工交叉的研究工作中，我有一个重要的启发，医生要和科学家们多交流，思想上不断碰撞，才能激发出火花和灵感，才能有利于技术创新和团队成长。

健康界：当病人用上全新的「黑科技」设备，在技术的加持下持续康复的时候，您当时的心情是什么？

潘钰：10年前我开始从事新型康复设备研发和康复技术研究，可以说我个人的认知也在不断进步和发展。过去对新生事物，从医生的角度，常常会持怀疑的态度或者否定的态度。当自己真正参与其中，才体会到技术革新和变革的意义和价值。

记得最初我们采用脑机接口给一位脑出血偏瘫的患者训练手功能，他已经患病3个月了，手完全不能主动活动。过去的经验告诉我们，接近60%类似的患者，手无法恢复实用功能了。

但这个病人进行脑机接口训练10天以后，突然他的手指能抓握活动了。已经接近100多天都不能活动的手，通过新技术帮助他恢复了主动功能，他当时非常激动，一下就哭了。

我们作为医务人员，也非常激动，替他开心。我告诉病人：这个手指活动，就好像在黑暗中点亮了一盏灯，只要灯亮了，后面的训练就有机会把这盏灯变为霓虹灯，你也会随之获得更多的手部功能。

后来经过20天的训练，这位病人不仅能完成抓握、伸展，还能拿起球、饭勺、越来越灵活了。像这样的案例，后面越来越多，替病人开心的同时，我们都非常感慨，新技术、新发明，为康复医疗带来福音。

健康界：从临床需求入手去开展创新的时候，作为医生需要去跟大学教授反复沟通，有没有一些技巧您可以分享？

潘钰：在跟清华大学的各位老师交流的过程中，我发现医工结合和新技术的研发一定要从临床需求入手，因为不是为了发明而发明，一定要明确研究的价值和意义所在。

这些发明和创新最终是要为临床服务，为病患服务。带着这些理念，我们在与学校的教授、老师、学生讨论的时候，会特别提出临床工作的难点和痛点。大家在交流过程中就会围绕着这个主题来共同思考，开启头脑风暴。

我记得有一次清华大学机械工程系教授团队来医院交流，看到病人使用了康复机器人训练。我当时说，有一部分病人在康复机器人训练过程中，并没有发现它能够明显提升治疗疗效，如何来解决？

我们通过几次的讨论发现，如果我们能够调动病人的主动参与意识，再给他更多的神经调控的方式训练，就能提高神经的重建重塑能力。另外通过个体化的治疗方案，也能够提高康复机器人的训练疗效。近几年，我们在这个方向上共同发力，对偏瘫患者的智能康复训练和康复个体化方案，都有了新的突破。

通过合作和研发，我们获得了国家级课题支持和一些专利，学科也获得了国家级的临床重点专项，在临床上帮助了一批疑难复杂重症的患者，帮助他们提高了康复的预后和生活的自理能力。

健康界：到目前，您最有成就感的一项发明是什么？

潘钰：近几年，我们主要在脑卒中、偏瘫康复的个体化脑机交互技术方面取得了突破。团队针对偏瘫患者足下垂这一临床难题，与学校老师和企业联合研发了脑机接口、足踝康复机器人系统。

这个系统在国际上处于前沿地位，已经在临床上转化并积累了大量临床案例，疗效明显优于传统技术，今年还在日内瓦发明展上获得银奖。

健康界：作为行业中优秀的医工结合专家和代表，您如何评价自己的工作？

潘钰：医疗技术在不断进步和发展，我们一定要迎头赶上，走在时代前面。面对病患和家属的殷殷期望，需要我们不断思辨，发展创新思维，敢于挑战难题，突破瓶颈。

过去的经验也告诉我们，不能墨守陈规，人云亦云；但创新不等同于蛮干，要尊重客观规律，保持严谨的科学态度，谨记健康所系生命相托，保持医者初心，才能更好的助力医学发展，服务更多的病患。

我们最近一直在研究重症康复全面智能化，也就是当病人进入到重症病房中，生命体征相对平稳的情况下，我们就要对他进行早期全面的康复评价。智能系统会给病人自动设置治疗方案。我们研发的早期康复机器人和早期促醒的治疗技术和监测技术，已经有了很好的安全性和有效性证明。

通过早期干预，尤其是主动的神经重建技术，让病人在离开重症监护室的时候，同时得到神经功能的恢复和提高。可喜的是，类似的智能化技术陆续会提供到家庭和社区。

健康界：医工结合需要医生经常泡在实验室里，比单纯做临床还要累，所需的时间还要多。您后悔选择这样一条路吗？家人理解吗？

潘钰：医工结合的工作非常有意思，特别是我们获得新项目，有新产品出来，有病人获益，都让我和团队小伙伴们很兴奋，可以说是乐不思蜀，所以谈不上后悔。

能有机会当一名不断创新、去帮助更多病患的医生，我感觉非常幸运，这既是医生的职责所在，也是我个人的兴趣所在，家人也非常支持我。

在医师节，祝福每一位走进医学殿堂的年轻医生，能更多地感受到这个职业带给我们的美好，带给病患和社会的美好。