醫(yī)工結(jié)合所研發(fā)的產(chǎn)品，經(jīng)常被人稱之為醫(yī)療領(lǐng)域的「黑科技」，無論是當(dāng)下頗為前沿的腦機接口，還是各種輔助治療和康復(fù)的機器人，這些復(fù)雜且精密的儀器，都不禁讓人們感嘆「未來已來」。而在這些儀器的背后，是無數(shù)位以臨床需求為導(dǎo)向，持續(xù)研發(fā)的醫(yī)生們。

醫(yī)學(xué)和工程的融合不僅飽含研發(fā)人員的智慧、精力和汗水，更加承載了患者恢復(fù)健康、回歸家庭和社會的希望。8月19日，在第七個中國醫(yī)師節(jié)這個特殊的日子里，北京清華長庚醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)中心主任潘鈺教授作客健康界「新質(zhì)醫(yī)生2024中國醫(yī)師節(jié)」系列主題訪談直播間，分享醫(yī)工結(jié)合的故事和心路歷程。

健康界：背靠我國理工科最牛的大學(xué)清華大學(xué)，您所在的北京清華長庚醫(yī)院可以說是「近水樓臺先得月」。清華長庚醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科的醫(yī)工結(jié)合所涉及的領(lǐng)域有哪些？如今有哪些「黑科技」設(shè)備在臨床應(yīng)用？

潘鈺：康復(fù)醫(yī)學(xué)是一門致力于幫助病患恢復(fù)功能、提高生活質(zhì)量，盡早回歸家庭和社會的學(xué)科。在康復(fù)醫(yī)學(xué)發(fā)展過程中，醫(yī)工結(jié)合或者醫(yī)工交叉發(fā)揮著重要的作用。我們利用工程技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新，為康復(fù)醫(yī)學(xué)提供新技術(shù)和解決方案。

近年來，北京清華長庚醫(yī)院的康復(fù)團(tuán)隊通過醫(yī)工結(jié)合，著力發(fā)展智能康復(fù)技術(shù)和個體化康復(fù)方案：

在康復(fù)評定方面，我們發(fā)展了通過眼動識別和康復(fù)機器人來評估足踝運動認(rèn)知雙重任務(wù)功能，用來預(yù)測跌倒風(fēng)險；

我們把壓力傳感器放到鞋墊中，監(jiān)測偏癱患者步行功能；

康復(fù)訓(xùn)練中，通過面部微表情識別分析患者的焦慮抑郁情緒；

通過攝像頭掃描面部，可以間接反映患者血壓、心率、血氧飽和度等，便于重癥患者康復(fù)訓(xùn)練中監(jiān)測生命體征；

最近，我們聯(lián)合清華大學(xué)精密儀器系的博士，開發(fā)基于咽喉部肌肉活動信號、呼吸功能監(jiān)測評價吞咽功能和誤吸風(fēng)險等，今后可能應(yīng)用于ICU重癥、神經(jīng)損傷或老年人吞咽障礙監(jiān)測和指導(dǎo)訓(xùn)練。

在康復(fù)治療方案中，我們研發(fā)了腦機接口康復(fù)機器人系統(tǒng)，用于偏癱患者足踝和上肢手功能康復(fù)；我們開發(fā)了用于家庭社區(qū)訓(xùn)練用的上肢手功能數(shù)字療法，用于足踝功能康復(fù)的運動認(rèn)知雙重任務(wù)訓(xùn)練系統(tǒng)。

在解決方案方面，我們聯(lián)合清華大學(xué)李翀副教授、竇維蓓教授，開發(fā)針對腦卒中患者的個體化腦機交互康復(fù)方案，獲得中國康復(fù)醫(yī)學(xué)會科學(xué)技術(shù)一等獎和第49屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明展銀獎。

健康界：很多醫(yī)生喜歡在門診看病人，或者熱愛做手術(shù)。而醫(yī)工結(jié)合則是一條相對艱難且結(jié)果不確定性很大的道路。很想知道您致力于醫(yī)工結(jié)合的初心是什么？您當(dāng)初最想幫患者解決哪些問題？

潘鈺：我是在2002年，受到我的博士生導(dǎo)師關(guān)驊教授的感召和引領(lǐng)進(jìn)入康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，到今天已經(jīng)有22年。

康復(fù)醫(yī)學(xué)主要采用運動療法、物理因子治療、康復(fù)輔具等幫助患者恢復(fù)功能，提高生活自理能力。隨著社會進(jìn)步和科技發(fā)展，我們面對的是病患不斷提高的康復(fù)需求，例如腦卒中偏癱、脊髓損傷以后截癱、四肢癱，患者和家屬不滿足于僅僅能動，而是希望能走得更好，手指更靈活，生活自理能力更高。

現(xiàn)有的康復(fù)治療方法和治療技術(shù)，不能滿足病人的需求了，怎么辦？我和我的團(tuán)隊就一直在思考，如何能發(fā)展新技術(shù)和新方法來幫助病患。特別是神經(jīng)損傷患者，對個人和家庭的打擊是非常大的，是康復(fù)醫(yī)生和康復(fù)治療師要幫助的重要對象。我們希望通過新技術(shù)和新方法，解決過去數(shù)十年康復(fù)醫(yī)療的瓶頸問題，提高康復(fù)效率和康復(fù)療效。

健康界：您曾經(jīng)說過，在清華大學(xué)或者清華長庚醫(yī)院附近，可能面對面喝咖啡的兩個人就是清華大學(xué)教授和醫(yī)學(xué)專家，倆人坐在一起就能碰撞出一個很棒的想法，從而研發(fā)一款讓患者受益的設(shè)備。請您講述一下您有沒有類似經(jīng)歷？

潘鈺：這樣的經(jīng)歷常常有。記得在2018年，一個學(xué)術(shù)論壇上，我和清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院的洪波教授說起腦機接口技術(shù)的事，希望能幫助偏癱足下垂患者走好路，這個領(lǐng)域當(dāng)時在國際上還是空白。

討論后，很快兩個團(tuán)隊開始研究方案，申請到北京市自然科學(xué)基金的重點課題項目，申報專利，大概半年多的時間，設(shè)備就設(shè)計搭建出來了。在這個研究基礎(chǔ)上，我們又開發(fā)了針對腦卒中重癥患者的手功能腦機接口康復(fù)系統(tǒng)，2023年9月在國際服貿(mào)會上進(jìn)行了產(chǎn)品發(fā)布，申請了發(fā)明專利。

另外一個非常有趣的研究是關(guān)于腦卒中重癥康復(fù)機器人的研發(fā)。清華大學(xué)機械系邵珠峰老師有一次找到我，希望研究康復(fù)機器人，我們討論了2個多小時，最后把研究重心放到重癥康復(fù)機器人，我們都意識到這部分國內(nèi)國際上都是比較薄弱的，創(chuàng)新性比較強，也有很大的臨床需求。

討論之后一個月，科技部就發(fā)布了主動健康重點研發(fā)計劃，和我們的討論內(nèi)容不謀而合，后來我們就攜手國內(nèi)10家有較強研究實力的研究機構(gòu)、醫(yī)院和行業(yè)企業(yè)，一起申報并獲得該專項的支持，目前項目在順利進(jìn)行中。

所以，在醫(yī)工結(jié)合和醫(yī)工交叉的研究工作中，我有一個重要的啟發(fā)，醫(yī)生要和科學(xué)家們多交流，思想上不斷碰撞，才能激發(fā)出火花和靈感，才能有利于技術(shù)創(chuàng)新和團(tuán)隊成長。

健康界：當(dāng)病人用上全新的「黑科技」設(shè)備，在技術(shù)的加持下持續(xù)康復(fù)的時候，您當(dāng)時的心情是什么？

潘鈺：10年前我開始從事新型康復(fù)設(shè)備研發(fā)和康復(fù)技術(shù)研究，可以說我個人的認(rèn)知也在不斷進(jìn)步和發(fā)展。過去對新生事物，從醫(yī)生的角度，常常會持懷疑的態(tài)度或者否定的態(tài)度。當(dāng)自己真正參與其中，才體會到技術(shù)革新和變革的意義和價值。

記得最初我們采用腦機接口給一位腦出血偏癱的患者訓(xùn)練手功能，他已經(jīng)患病3個月了，手完全不能主動活動。過去的經(jīng)驗告訴我們，接近60%類似的患者，手無法恢復(fù)實用功能了。

但這個病人進(jìn)行腦機接口訓(xùn)練10天以后，突然他的手指能抓握活動了。已經(jīng)接近100多天都不能活動的手，通過新技術(shù)幫助他恢復(fù)了主動功能，他當(dāng)時非常激動，一下就哭了。

我們作為醫(yī)務(wù)人員，也非常激動，替他開心。我告訴病人：這個手指活動，就好像在黑暗中點亮了一盞燈，只要燈亮了，后面的訓(xùn)練就有機會把這盞燈變?yōu)槟藓鐭?/strong>，你也會隨之獲得更多的手部功能。

后來經(jīng)過20天的訓(xùn)練，這位病人不僅能完成抓握、伸展，還能拿起球、飯勺、越來越靈活了。像這樣的案例，后面越來越多，替病人開心的同時，我們都非常感慨，新技術(shù)、新發(fā)明，為康復(fù)醫(yī)療帶來福音。

健康界：從臨床需求入手去開展創(chuàng)新的時候，作為醫(yī)生需要去跟大學(xué)教授反復(fù)溝通，有沒有一些技巧您可以分享？

潘鈺：在跟清華大學(xué)的各位老師交流的過程中，我發(fā)現(xiàn)醫(yī)工結(jié)合和新技術(shù)的研發(fā)一定要從臨床需求入手，因為不是為了發(fā)明而發(fā)明，一定要明確研究的價值和意義所在。

這些發(fā)明和創(chuàng)新最終是要為臨床服務(wù)，為病患服務(wù)。帶著這些理念，我們在與學(xué)校的教授、老師、學(xué)生討論的時候，會特別提出臨床工作的難點和痛點。大家在交流過程中就會圍繞著這個主題來共同思考，開啟頭腦風(fēng)暴。

我記得有一次清華大學(xué)機械工程系教授團(tuán)隊來醫(yī)院交流，看到病人使用了康復(fù)機器人訓(xùn)練。我當(dāng)時說，有一部分病人在康復(fù)機器人訓(xùn)練過程中，并沒有發(fā)現(xiàn)它能夠明顯提升治療療效，如何來解決？

我們通過幾次的討論發(fā)現(xiàn)，如果我們能夠調(diào)動病人的主動參與意識，再給他更多的神經(jīng)調(diào)控的方式訓(xùn)練，就能提高神經(jīng)的重建重塑能力。另外通過個體化的治療方案，也能夠提高康復(fù)機器人的訓(xùn)練療效。近幾年，我們在這個方向上共同發(fā)力，對偏癱患者的智能康復(fù)訓(xùn)練和康復(fù)個體化方案，都有了新的突破。

通過合作和研發(fā)，我們獲得了國家級課題支持和一些專利，學(xué)科也獲得了國家級的臨床重點專項，在臨床上幫助了一批疑難復(fù)雜重癥的患者，幫助他們提高了康復(fù)的預(yù)后和生活的自理能力。

健康界：到目前，您最有成就感的一項發(fā)明是什么？

潘鈺：近幾年，我們主要在腦卒中、偏癱康復(fù)的個體化腦機交互技術(shù)方面取得了突破。團(tuán)隊針對偏癱患者足下垂這一臨床難題，與學(xué)校老師和企業(yè)聯(lián)合研發(fā)了腦機接口、足踝康復(fù)機器人系統(tǒng)。

這個系統(tǒng)在國際上處于前沿地位，已經(jīng)在臨床上轉(zhuǎn)化并積累了大量臨床案例，療效明顯優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù)，今年還在日內(nèi)瓦發(fā)明展上獲得銀獎。

健康界：作為行業(yè)中優(yōu)秀的醫(yī)工結(jié)合專家和代表，您如何評價自己的工作？

潘鈺：醫(yī)療技術(shù)在不斷進(jìn)步和發(fā)展，我們一定要迎頭趕上，走在時代前面。面對病患和家屬的殷殷期望，需要我們不斷思辨，發(fā)展創(chuàng)新思維，敢于挑戰(zhàn)難題，突破瓶頸。

過去的經(jīng)驗也告訴我們，不能墨守陳規(guī)，人云亦云；但創(chuàng)新不等同于蠻干，要尊重客觀規(guī)律，保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，謹(jǐn)記健康所系生命相托，保持醫(yī)者初心，才能更好的助力醫(yī)學(xué)發(fā)展，服務(wù)更多的病患。

我們最近一直在研究重癥康復(fù)全面智能化，也就是當(dāng)病人進(jìn)入到重癥病房中，生命體征相對平穩(wěn)的情況下，我們就要對他進(jìn)行早期全面的康復(fù)評價。智能系統(tǒng)會給病人自動設(shè)置治療方案。我們研發(fā)的早期康復(fù)機器人和早期促醒的治療技術(shù)和監(jiān)測技術(shù)，已經(jīng)有了很好的安全性和有效性證明。

通過早期干預(yù)，尤其是主動的神經(jīng)重建技術(shù)，讓病人在離開重癥監(jiān)護(hù)室的時候，同時得到神經(jīng)功能的恢復(fù)和提高。可喜的是，類似的智能化技術(shù)陸續(xù)會提供到家庭和社區(qū)。

健康界：醫(yī)工結(jié)合需要醫(yī)生經(jīng)常泡在實驗室里，比單純做臨床還要累，所需的時間還要多。您后悔選擇這樣一條路嗎？家人理解嗎？

潘鈺：醫(yī)工結(jié)合的工作非常有意思，特別是我們獲得新項目，有新產(chǎn)品出來，有病人獲益，都讓我和團(tuán)隊小伙伴們很興奮，可以說是樂不思蜀，所以談不上后悔。

能有機會當(dāng)一名不斷創(chuàng)新、去幫助更多病患的醫(yī)生，我感覺非常幸運，這既是醫(yī)生的職責(zé)所在，也是我個人的興趣所在，家人也非常支持我。

在醫(yī)師節(jié)，祝福每一位走進(jìn)醫(yī)學(xué)殿堂的年輕醫(yī)生，能更多地感受到這個職業(yè)帶給我們的美好，帶給病患和社會的美好。