(记者/苏梓威)破解帕金森病、癫痫和抑郁症等神经和精神性脑功能疾病难题的仪器,能够改善负面情绪的可穿戴脑功能强化系统,心肌梗死检测准确率高达98%的穿戴式心脏健康智能监测与分析系统……在11月14日开幕的第二十届中国国际高新技术成果交易会(以下简称“高交会”)现场,众多“颠覆性”源头创新技术集中亮相,吸引不少观众驻足。

  脑功能疾病可无创精准治疗

  脑科学作为现代生物医学研究的前沿领域,不仅帮助人们认识大脑的工作机理,而且能够为诊断和治疗精神性疾病提供新视角。以帕金森病、癫痫和抑郁症等神经和精神性脑功能疾病为例,对它们的有效干预和治疗,一直是重大医学难题。

  神经核团刺激与环路调控是理解脑疾病发病机制,以及对上述疾病干预和治疗的基本途径。然而,由于电极刺激和光遗传学等神经调控工具对大脑有创伤,限制了其在深部脑区功能核团和神经环路的应用。利用无创的超声技术实现对神经元的刺激和调控成为下一步的方向,但传统设备却难以产生优化高效的超声辐射力。

  由深圳先进院劳特伯生物医学成像研究中心牵头的国家重大仪器专项“基于超声辐射力的深部脑刺激与神经调控仪器”,让这一难题不再无解,其在高交会5号馆先进院展区内展出。记者了解到,该仪器能够对深部脑核团和神经环路开展无创、动态和网络式的神经刺激与调控,为大脑深部神经核团刺激乃至脑疾病治疗提供了一种无创精准的新手段,具有重大的医学和科学价值。

  在先进院展区,同样隶属脑科学领域的可穿戴脑功能强化系统,则能够提升人脑在复杂多变环境下执行任务的能力并改善负面情绪。相关负责人告诉记者,该系统基于神经调控干预技术研发,已展开针对注意力训练场景下的短期工作记忆提升,未来将研发特种技能训练和强化、学习记忆能力的快速提升、焦虑情绪的干预和缓解等应用场景。

  心脏状况可被全息投影

  心脏,是人体最重要的器官之一。如果心脏出现了健康问题,能否通过一套全方位、多角度展示心脏状况的系统,来检测并给予早期诊断呢?在高交会现场,深圳先进院生物医学信息技术研究中心团队带来穿戴式心脏健康智能监测与分析系统,创新性地提出针对心电信号监测的时空异构深度网络模型,心肌梗死检测准确率达98%,并可反映心梗在心脏的具体发生位置。

  记者在现场了解到,该系统由可穿戴心电监测系统、心脏健康智能计算与分析系统、心脏健康全息投影系统组成,通过全息投影全方位、多角度地展现心脏跳动机理及心脏异常时心脏状态、心电图的同步改变。

  这套系统究竟如何运作?首先,心脏健康全息投影系统可全息成像虚拟讲解员及人体心脏,系统直观地阐述多种心律失常和心肌梗死的发生机理;其次,通过自主研发的穿戴式心电设备,能实时采集用户心电信号,同步全息成像心电节律与心脏跳动,分析心脏健康情况,并将心脏异常结果可视化展现;心脏健康智能计算与分析系统则能实现心脏疾病的早期诊断。