◎洪恒飛 本報記者 江 耘
從醫(yī)院借用一副“手環(huán)”或者“胸帶”給患兒佩戴，不需要留院觀察，家長就可以在醫(yī)生的指導(dǎo)下，對患兒進(jìn)行居家睡眠監(jiān)測。之后，醫(yī)生可參考AI軟件分析的監(jiān)測數(shù)據(jù)，做出判斷并出具診療方案。
近日，依托浙江大學(xué)腦機(jī)智能全國重點實驗室，由杭州神蹤科技有限公司（以下簡稱“神蹤科技”）團(tuán)隊研發(fā)的高精度睡眠監(jiān)測設(shè)備已經(jīng)在浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬兒童醫(yī)院等200多家醫(yī)院投入使用。在這一成果的輔助下，醫(yī)生對患兒睡眠問題的診療時間大幅縮減。
體積小巧方便患者居家佩戴
常見的睡眠障礙包括失眠、睡眠呼吸暫停、發(fā)作性睡病等病征。臨床上，常采用多導(dǎo)睡眠監(jiān)測設(shè)備對人體呼吸、動脈血氧飽和度、心率等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測。醫(yī)生再參考數(shù)據(jù)做出診斷。
“國內(nèi)現(xiàn)有的臨床多導(dǎo)睡眠監(jiān)測設(shè)備，多為進(jìn)口產(chǎn)品，存在體積龐大、穿戴復(fù)雜、不易移動等問題，導(dǎo)致患者必須在醫(yī)院做睡眠監(jiān)測?！闭憬髮W(xué)“百人計劃”研究員、神蹤科技聯(lián)合創(chuàng)始人孫煜介紹，由于醫(yī)院接診數(shù)量有限，加之國內(nèi)睡眠技師資源稀缺等，遠(yuǎn)程監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用成為解決上述難題的方案之一。
根據(jù)中國信息通信研究院腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布的《腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研究報告（2023年）》，全球有10余家公司利用腦機(jī)接口技術(shù)進(jìn)行“嚴(yán)肅醫(yī)療”領(lǐng)域的睡眠障礙診治，90%以上的公司采用非植入式技術(shù)路線。
浙江大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)博士生、神蹤科技創(chuàng)始人兼CEO王肅杰說，他們于2022年初注冊成立企業(yè)，開展無創(chuàng)腦機(jī)接口技術(shù)成果的應(yīng)用轉(zhuǎn)化，并于當(dāng)年獲批二類醫(yī)療器械注冊證。
王肅杰介紹，這款多導(dǎo)睡眠監(jiān)測儀采用非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)。重量僅幾十克，胸部組件和腕部主機(jī)內(nèi)置核心模塊，可對腦電、眼電、肌電、心電指標(biāo)進(jìn)行一體化監(jiān)測。其中，胸部組件包含的電極線和電極片，主要負(fù)責(zé)對腦電進(jìn)行采集、放大和預(yù)處理。
同時，團(tuán)隊還開發(fā)出多生理參數(shù)分析軟件。軟件可實現(xiàn)對異常波形的自動識別和輔助診斷分析，對單人監(jiān)測數(shù)據(jù)的研判時間只需1.5分鐘。
實現(xiàn)立方毫米級溯源定位
長期以來，在腦機(jī)接口技術(shù)領(lǐng)域，無創(chuàng)方式與高精度信號獲取難以兼得。
“非植入式腦機(jī)監(jiān)測易受環(huán)境噪聲與生物電干擾。信號在穿越生物組織時會衰減，導(dǎo)致監(jiān)測精度通常為厘米級?！蓖趺C杰說，治療端得不到監(jiān)測端的準(zhǔn)確定位，治療效果必然打折扣。
王肅杰介紹，他們在前期的科研基礎(chǔ)上在非植入式腦機(jī)監(jiān)測算法上取得突破，對腦電信號實現(xiàn)了立方毫米級溯源定位。
腦機(jī)接口領(lǐng)域的睡眠檢測和干預(yù)解決方案主要以音頻刺激、電刺激、調(diào)節(jié)外部環(huán)境等手段治療睡眠相關(guān)病癥。在孫煜看來，基于對腦電信號的精準(zhǔn)采集，睡眠監(jiān)測和治療可以形成閉環(huán)。為此，他們開發(fā)了多物理場神經(jīng)調(diào)控設(shè)備。這種設(shè)備可通過向特定腦區(qū)輸送物理干預(yù)信號，直接刺激大腦皮質(zhì)下深部核團(tuán)調(diào)節(jié)特定神經(jīng)元，調(diào)控精度可達(dá)到毫米級。
“我們曾做過一項測試，測試者在云南香格里拉佩戴監(jiān)測設(shè)備，團(tuán)隊在浙江杭州實時收集數(shù)據(jù)。兩相隔約2000公里，也能實現(xiàn)神經(jīng)電生理數(shù)據(jù)的實時加密傳輸與精準(zhǔn)分析?！睂O煜說，未來，醫(yī)生用一臺平板電腦，或許就能調(diào)取不同城市的患者睡眠監(jiān)測狀態(tài)，并出具診斷報告。
“在此之前，腦機(jī)診療必須緊扣場景需求，不斷完善技術(shù)應(yīng)用。在某地區(qū)級重點醫(yī)院的產(chǎn)品測試階段，團(tuán)隊曾在1月內(nèi)收到200多條修改意見，不斷進(jìn)行調(diào)試后，設(shè)備最終迭代至穩(wěn)定版本?！睂O煜補(bǔ)充道，在應(yīng)用場景中充分磨合，腦機(jī)診療技術(shù)才能惠及更多人。