浙江在线8月6日讯(记者 王艳琼)近日,在浙江省人民医院眼科中心康复训练室内,失明近20年的灵灵(化名),在植入视觉脑机设备两个多月后,经过系统康复训练,能写汉字、抓取物品,在室内行走测试中完成自主行走。这是我国首例320分辨率视网膜路径视觉脑机接口植入临床试验手术的最新进展,也标志着国产视觉脑机技术迎来新突破。
国家重点研发计划项目首席科学家、该试验项目负责人杨佳威介绍,失明患者完成这三项关键能力,意味着其植入视觉脑机设备后,获得的不再只是光感、轮廓感或静态图形识别能力,人工视觉已经开始参与其对真实环境的判断,并进一步转化为具体行动。
训练画面里,灵灵写下完整的汉字“中国”,精准抓取桌面上的鼠标和饮料瓶,并沿着地面白线独立完成直线行走和直角转弯。这些普通人的日常动作,对于长期失明的她而言,需要重新建立一套完整的视觉闭环。
“比如写汉字,对视觉系统的要求远高于识别字母。失明患者要有足够的视觉分辨率,辨认汉字笔画和空间结构,并在书写过程中持续看到笔尖和已有轨迹,最后将视觉信息转化为手部动作。”杨佳威解释,灵灵写汉字的整个过程涉及图像识别、空间定位、动作控制和反馈修正。
但视觉脑机要真正帮助患者恢复独立生活,仅有相对静态书写能力还不够。患者还需要判断物体的位置和距离,理解道路方向的变化,并将视觉信息转化为连续行动。为进一步验证灵灵的目标定位能力和动态空间判断能力,试验团队又设置了抓取物品和独立行走两项测试。
据介绍,能够完成这些任务,也意味着灵灵的视觉皮层正在通过持续训练,逐渐形成一套新的视觉解析模式。原本陌生的视觉脑机电刺激信号,开始被大脑重新组织成文字、物体和道路。
灵灵是视网膜色素变性患者,今年5月在浙江省人民医院接受了这项临床试验手术。脑机接口手术对医护临床技术水平要求高,本次手术中,医护团队采用多种眼科医学影像、神经电生理、生物医学工程等检测技术,对患者残存视网膜神经结构开展三维精细化评估。该院眼科中心沈丽君、陈亦棋团队由微创玻璃体视网膜手术入路,精细定位黄斑区域解剖结构,将搭载320个三维触点的高密度电极阵列,精准对位并植入患者黄斑核心视觉功能区,同时对电极芯片植入创新采用磁吸式固定方式,避免了传统钛钉固定方式所带来的无法避免组织严重损伤。术后2周,视觉脑机设备顺利开机。灵灵在开机后的第二天,能够成功识别H、R等复杂字母。
该视觉脑机植入产品由杭州暖芯迦电子科技有限公司研发,是中国科学家团队独立打造、内资企业自主开发、产品全链条国产化的技术。这系列突破也说明,过去只存在于想象中的“人工视觉”,正在从实验室里的技术验证,变成患者真正能够使用的能力。
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