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AI技術重建神經網絡 美癱瘓男子恢復手部動作.觸覺

記者 李慧蘋 報導
發佈時間:2023/07/31 20:00
最後更新時間:2023/08/01 10:45

靠AI演算技術,可以幫助癱瘓者重生!美國紐約一名男子三年前一場意外導致頸部以下癱瘓,接受醫學臨床試驗,在腦部安裝晶片後,透過AI科技將他腦中的移動意志,轉化成手部動作,他現在已經可以將右手舉到肩膀的高度,當照顧他生活起居的妹妹握住他的手,感受到觸覺回饋的那一刻,他流下感動的淚水;醫療團隊有信心,這樣的技術甚至有可能讓他重新行走,同樣的原理也能幫助視障及聽障者也能藉此恢復感官功能。

圖/達志影像美聯社

美國男子 湯瑪斯 :「我本來覺得我永遠不能再碰到自己的手,現在我的手可以碰在一起。」

 

光是抬起手的動作,就讓美國男子湯瑪斯 (Keith Thomas)感動不已,來自紐約的他曾是曼哈頓成功的財富管理人,現在生活起居全得靠妹妹幫忙,因為三年前他做了一件瘋狂的事,付出慘痛的代價。

美國男子 湯瑪斯 :「那是(2020年)7月18日,剛好在新冠疫情期間,我去蒙托克的朋友那裡,我們每個週末都租房子玩樂,我做了一個錯誤的決定,直接跳進泳池的淺水區,摔斷了脖子。」

由於湯瑪斯頭部直接撞擊泳池底,能活下來就算是幸運,但他摔斷了脖子和部分脊柱,就算住院八個月治療,仍造成脖子以下全部癱瘓。之後回到紐約長島的老家,由於剛開始連話都沒辦法說,到後來越來越封閉,有長達一年半的時間,不跟外界聯絡。
 

美國男子 湯瑪斯 :「我覺得很丟臉,發生這樣的事情。」

就在他幾乎放棄人生的時候,遇上了美國諾斯威爾健康中心(Northwell Health)范斯坦醫學研究所(Feinstein Institutes for Medical Research)的醫療團隊,利用AI科技,讓他重拾手部的觸覺,現在甚至能移動上肢。

范斯坦醫學研究所生物電子醫學教授 查德‧布頓 (Chad Bouton) :「我們在這項臨床研究中的目標,是通過電子方式將大腦與身體以及脊髓重新連接起來,以促進我們所說的可塑性,目標是擁有持久的運動和感覺。」

團隊打造了湯瑪斯的腦部模型,不斷研究及反覆練習要安裝的晶片部位,今年三月讓他躺上了手術台,執刀團隊神經緊繃,直到最後一刻都在確認手術流程,長達15小時的開顱手術,因為要確認湯瑪斯是否有感覺,必須全程保持清醒。

執刀醫師 (2023.3.9) :「你有感覺嗎?你哪裡有感覺?手指頭嗎?哪隻手指?」
范斯坦醫學研究所生物電子醫學教授 查德‧布頓 (Chad Bouton) (01-0125-27):「這是世界上第一個此類病例。」

手術後的湯瑪斯,頭頂上留有兩個電子端口,透過信號線與電腦做連接,團隊運用AI人工智慧演算法(AI algorithms)來解讀湯瑪斯的行動意念,進而轉化成手部動作,手指的觸覺也由電腦處理,傳回腦部晶片,讓他有了「觸覺」的產生。

 
范士丹醫學研究所教授 麥塔(Ashesh Mehta) :「他體內就像電路壞了,但就像查德形容的,我們做的是繞行,繞過阻礙點;就像是騙過神經系統,讓這一切奏效。」

湯瑪斯每個星期花兩到三天進行專門訓練,讓醫療團隊振奮的是,他很快學會如何抓握。

湯瑪斯妹妹 :「張開和握緊他的手,是他可以做到的。」
美國記者:「那是什麼感覺?」
美國男子 湯瑪斯:「太讓人吃驚了,令人難以置信,我簡直不敢相信這一切正在發生。」

從脖子以下癱瘓,到可以轉動手腕、移動手指,當湯瑪斯感受到妹妹握住他的觸感──

 
美國男子 湯瑪斯 :「呵呵...拉我的手臂。」

表情從驚訝到興奮,最後流下感動的淚水,這一路的辛苦,終於有了回報。

美國男子 湯瑪斯 :「與我剛開始這項研究時相比,我現在的狀況好多了,我只想感謝查德給我這個機會。」

湯瑪斯現在可以將右手舉到肩膀的高度,他接下來的心願,是可以靠自己的手擦掉臉上的淚水,不再麻煩妹妹代勞。

美國男子 湯瑪斯 :「或是至少...有一些私人時間,這是我從來沒有的。」

癱瘓後不只生理上產生巨變,心理上的壓力更是旁人難以想像的。

范斯坦醫學研究所生物電子醫學教授 查德‧布頓 (Chad Bouton) :「這已經在研究中有正面結果,不僅可以應用於脊髓損傷,還可以廣泛應用於中風以及運動和感覺的恢復。」

醫療團隊表示,45歲的湯馬斯透過這項技術療法,傷勢已經開始自然恢復,甚至扭轉了先前的神經損害,自從參加這項研究,他的手臂力量已經增加一倍多,就算在AI系統關閉的情況下,他的手臂和手腕也能有知覺。

美國男子 湯瑪斯 :「現在我們專注在右手,但是當然的,誰不想走路呢?」

醫療團隊認為,這種AI外科手術讓病患神經重新布線,是癱瘓者的福音,同樣原理,未來不排除能讓視障及聽障者也能藉此恢復感官功能。
 

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#癱瘓#醫學技術#AI演算法#神經損傷#聽障#視障

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