薄如蟬翼的電極貼于患者硬腦膜，可助癱瘓者站立行走、植物人蘇醒、失明者感知光影……昔日科幻場(chǎng)景漸成現(xiàn)實(shí)。隨著腦機(jī)接口技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室加速落地醫(yī)療一線(xiàn)，更多疾病將迎來(lái)治療新可能。近日，東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院成立了江蘇省首家腦機(jī)接口臨床研究病房，并成功完成首例半侵入式腦機(jī)接口手術(shù)。8月19日，設(shè)備成功開(kāi)機(jī)，患者通過(guò)腦機(jī)接口設(shè)備精準(zhǔn)控制氣動(dòng)手套，順利完成了抓握大木塊、舉杯等動(dòng)作。

　　通訊員 王娟 揚(yáng)子晚報(bào)/紫牛新聞?dòng)浾?萬(wàn)惠娟

　　從概念到臨床

　　專(zhuān)業(yè)病房提供全方位科學(xué)康復(fù)

　　所謂腦機(jī)接口，就是人腦對(duì)外的“通信通道”，通過(guò)它可用“意念”與外界交流互動(dòng)。據(jù)悉，腦機(jī)接口的技術(shù)路徑可分為三類(lèi)：侵入式需通過(guò)手術(shù)將電極、芯片等植入大腦組織內(nèi)部，信號(hào)捕捉清晰但風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高；非侵入式在頭皮上采集腦電信號(hào)，具有無(wú)創(chuàng)安全的優(yōu)勢(shì)但信號(hào)質(zhì)量受限；半侵入式則將電極置于顱骨下方、硬腦膜上方，能夠兼顧安全性與信號(hào)清晰度。

　　作為國(guó)內(nèi)較早開(kāi)展腦機(jī)接口臨床研究的團(tuán)隊(duì)之一，東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院神經(jīng)外科馬馳原教授團(tuán)隊(duì)同時(shí)研究侵入式與非侵入式兩條技術(shù)路徑。6月底，該院正式成立了江蘇省首家、全國(guó)第6家腦機(jī)接口臨床研究病房。馬馳原教授告訴記者，該研究病房正在進(jìn)行專(zhuān)業(yè)改造，將會(huì)配備多項(xiàng)精準(zhǔn)康復(fù)設(shè)施，在天花板安裝“天軌系統(tǒng)”，通過(guò)精準(zhǔn)承托部分體重，讓患者能在安全狀態(tài)下“輔助站立及行走”，重啟運(yùn)動(dòng)功能。此外，康復(fù)空間實(shí)現(xiàn)植入前評(píng)估、植入后訓(xùn)練監(jiān)測(cè)的全流程覆蓋，為精準(zhǔn)康復(fù)提供數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)，病房采用暖色調(diào)墻面舒緩患者情緒，播放“伽瑪頻率音樂(lè)”加速認(rèn)知功能恢復(fù)，并配備專(zhuān)職人員負(fù)責(zé)評(píng)估、訓(xùn)練、數(shù)據(jù)收集及護(hù)理工作，確保提供科學(xué)專(zhuān)業(yè)的照護(hù)服務(wù)。

　　從依賴(lài)到自主

　　手術(shù)讓癱瘓病人提升生活質(zhì)量

　　此前，團(tuán)隊(duì)通過(guò)媒體發(fā)布臨床研究志愿者招募信息，短短幾天內(nèi)就收到了來(lái)自全國(guó)各地100多名患者的咨詢(xún)與申請(qǐng)。經(jīng)過(guò)嚴(yán)格篩選，團(tuán)隊(duì)最終選擇了一例患者實(shí)施半侵入式腦機(jī)接口手術(shù)。

　　今年52歲的郭先生來(lái)自?xún)?nèi)蒙古，8年前因頸椎骨折導(dǎo)致脊髓損傷癱瘓，雙手無(wú)法自主拿起水杯。8年來(lái)，他一直堅(jiān)持康復(fù)訓(xùn)練，家人也悉心照料。正是因?yàn)檫@份強(qiáng)烈的康復(fù)意愿，讓他在看到招募公告后第一時(shí)間報(bào)了名。

　　7月17日，該團(tuán)隊(duì)成功為郭先生完成“植入式腦部采集刺激系統(tǒng)”手術(shù)，這也是團(tuán)隊(duì)實(shí)施的首例半侵入式腦機(jī)接口手術(shù)。“手術(shù)中通過(guò)導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電極毫米級(jí)精確植入，術(shù)后信號(hào)傳輸效果遠(yuǎn)超預(yù)期?！瘪R馳原教授介紹。據(jù)悉，此次手術(shù)植入的是由清華大學(xué)洪波教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)研發(fā)的國(guó)內(nèi)最先進(jìn)無(wú)線(xiàn)微創(chuàng)腦機(jī)接口(NEO)，而東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院神經(jīng)外科作為首批研究團(tuán)隊(duì)，深度參與了這一前沿技術(shù)的臨床應(yīng)用研究。

　　8月19日，團(tuán)隊(duì)赴內(nèi)蒙古為郭先生成功開(kāi)機(jī)?！盎颊郀顟B(tài)良好，在康復(fù)訓(xùn)練中通過(guò)腦機(jī)接口設(shè)備精準(zhǔn)控制氣動(dòng)手套，順利完成了抓握大木塊、舉杯等動(dòng)作?！眻F(tuán)隊(duì)成員介紹道。記者查詢(xún)發(fā)現(xiàn)，癱瘓14年的北京患者老楊，作為NEO首例患者，于2023年10月在北京宣武醫(yī)院接受手術(shù)。經(jīng)過(guò)一年半訓(xùn)練，他如今已能自主吃飯、喝水。

　　解讀：植入式腦機(jī)接口安全可控？

　　專(zhuān)家：臨床試驗(yàn)中設(shè)有多重保障機(jī)制

　　將電極、芯片等植入大腦組織內(nèi)部，風(fēng)險(xiǎn)是否可控？對(duì)此，馬馳原教授表示，植入式腦機(jī)接口并非全新概念，用于治療帕金森病的“腦起搏器”、治療癲癇的設(shè)備等都屬于植入式器械，其技術(shù)安全性已得到長(zhǎng)期臨床驗(yàn)證?！拔覈?guó)醫(yī)療設(shè)備的上市審批流程十分嚴(yán)格，臨床試驗(yàn)中也設(shè)有多重保障機(jī)制。植入體內(nèi)的芯片或電極可終身使用，材料能夠支撐數(shù)十年。即便在特殊情況下需要取出，操作也安全可控，且前期治療效果仍能得以維持?！?/p>

　　據(jù)悉，我國(guó)目前脊髓損傷患者達(dá)300萬(wàn)至400萬(wàn)人，每年新增約8萬(wàn)至9萬(wàn)例。頸椎脊髓損傷常導(dǎo)致四肢癱瘓、呼吸障礙、大小便失禁等后遺癥，長(zhǎng)期以來(lái)缺乏有效治療手段，患者往往面臨終身功能障礙。“腦機(jī)接口的核心目標(biāo)并非讓患者終身依賴(lài)設(shè)備，而是通過(guò)激活殘存神經(jīng)功能實(shí)現(xiàn)神經(jīng)重塑，最終達(dá)成真正的功能恢復(fù)，延長(zhǎng)預(yù)期壽命?！瘪R馳原教授強(qiáng)調(diào)。

　　馬馳原教授介紹，當(dāng)前的臨床試驗(yàn)雖以高位截癱患者為核心研究對(duì)象，初期重點(diǎn)聚焦于上肢功能的重建，但相關(guān)技術(shù)將按照“從上肢到下肢、從運(yùn)動(dòng)到感覺(jué)功能”的路徑逐步推進(jìn)。團(tuán)隊(duì)為下肢截癱患者開(kāi)展脊髓電刺激治療，以改善其下肢功能障礙；同時(shí)應(yīng)用“骶神經(jīng)電刺激”技術(shù)，幫助患者改善大小便功能?！按笮”闶Ы羌顾钃p傷患者面臨的普遍難題，而電刺激技術(shù)能夠助力恢復(fù)直腸和膀胱功能。這不僅是患者實(shí)現(xiàn)生活自理的關(guān)鍵，更關(guān)乎其尊嚴(yán)的維護(hù)?！彼麖?qiáng)調(diào)。

　　該領(lǐng)域的技術(shù)同樣為植物人群體帶來(lái)曙光。研究發(fā)現(xiàn)，部分“植物人”處于“微小意識(shí)狀態(tài)”，可通過(guò)腦電圖等監(jiān)測(cè)到微弱意識(shí)。團(tuán)隊(duì)采用脊髓電刺激療法，在頸段脊髓硬脊膜外植入電極并精準(zhǔn)調(diào)控參數(shù)，主動(dòng)激活神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，促醒率約30%。“我們有不少成功病例，患者從無(wú)法交流到正常對(duì)話(huà)、自主使用手機(jī)，生活質(zhì)量大幅提升。”他提到，未來(lái)，該技術(shù)的應(yīng)用范圍還將覆蓋腦出血、中風(fēng)后偏癱等更多神經(jīng)功能損傷類(lèi)疾病。

　　應(yīng)用：探索在航天、工業(yè)跨領(lǐng)域協(xié)作

　　《變形金剛》中的人機(jī)共存有望實(shí)現(xiàn)

　　據(jù)了解，東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院神經(jīng)外科正與南京航空航天大學(xué)合作，共同成立“航空航天腦科學(xué)研究中心”，旨在充分發(fā)揮醫(yī)工結(jié)合的特色優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)腦科學(xué)在航空航天領(lǐng)域的深度交叉融合與協(xié)同創(chuàng)新，探索腦機(jī)接口在航天、醫(yī)療機(jī)器人、工業(yè)制造等領(lǐng)域的應(yīng)用。在航空領(lǐng)域，通過(guò)監(jiān)測(cè)飛行員的腦電信號(hào)來(lái)評(píng)估其疲勞程度與情緒狀態(tài)，能夠?yàn)轱w行安全提供可靠保障。同時(shí)，這一技術(shù)還讓宇航員未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)艙內(nèi)操控艙外機(jī)械臂，從而大幅減少出艙作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。

　　在醫(yī)療領(lǐng)域，通過(guò)腦機(jī)接口技術(shù)將醫(yī)生的腦電信號(hào)直接傳遞給機(jī)器人，意味著醫(yī)生在思考下一步操作時(shí)，機(jī)器人能同步接收指令并執(zhí)行。人負(fù)責(zé)決策與判斷，機(jī)器負(fù)責(zé)精準(zhǔn)執(zhí)行，這無(wú)疑能極大提升手術(shù)的效率與效果。而在工業(yè)制造方面，人機(jī)協(xié)同模式有望實(shí)現(xiàn)類(lèi)似《變形金剛》中的高效協(xié)作場(chǎng)景，以此滿(mǎn)足大型設(shè)備制造等復(fù)雜工序的需求。