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2024-02-20
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2024年1月29日，首都医科大学宣武医院赵国光教授团队与清华大学医学院洪波教授团队召开无线微创脑机接口临床试验阶段进展总结会，宣布全球首例植入式硬膜外电极脑机接口辅助治疗颈髓损伤引起的四肢截瘫患者行为能力取得突破性进展。
图1：无线微创植入脑机接口NEO系统及其体内机
2023年10月24日，这两支团队共同完成了无线微创植入脑机接口NEO（Neural Electronic Opportunity）首例临床植入试验。在手术中，两枚硬币大小的脑机接口处理器被植入一名高位截瘫患者颅骨中，采集其感觉运动脑区的颅内神经信号。该患者居家使用时，体外机隔着头皮为体内机供电，通过接收并传输脑内的神经信号到电脑或者手机上，实现脑机接口通信。12月，第二例脊髓损伤患者在天坛医院也成功完成了植入手术，目前正在家中进行康复训练，信号接收情况良好。
图2：首都医科大学宣武医院赵国光教授团队进行首例无线微创脑机接口植入手术
与脑机接口公司Neuralink的Telepathy产品不同，这款设备的特点在于无线微创。通过三个月的居家康复训练，患者现在能通过脑电活动驱动气动手套，实现自主喝水等脑控功能，抓握准确率超过90%。同时，患者的脊髓损伤ASIA临床评分和感觉诱发电位测量均有所改善。该项目在无线微创方面实现了两项重要突破：一是通过植入脑机接口NEO，将设备埋在颅骨内，电极覆盖在硬膜外，在保证颅内信号质量的同时，避免了对神经组织的损伤；二是采用了近场无线供电和信号传输技术，使得植入颅骨的设备无需电池，可终生使用。该项无线微创脑机接口的临床试验已与去年4月和5月分别通过宣武医院和天坛医院的伦理审查，并完成了国际及国内植入医疗器械的临床试验注册，10月开展了首例手术。
图3：首例植入大脑硬膜外芯片后高位截瘫患者通过无线微创脑机接口成功实现脑控抓握
我国脑机接口技术多临床应用于癫痫、脊髓损伤等疾病治疗。首都医科大学宣武医院类脑智能临床转化研究中心对脑机接口技术的深入探索，用“意念”控制“动作”成为可能。一方面可以帮助渐冻症、脊髓损伤、癫痫等脑疾病患者康复；另一方面有望实现脑机融合智能，拓展人脑信息处理能力，具有广泛应用前景。研究中心倡导医工结合、基础研究与临床应用结合，是国内最早做临床脑机接口的实验室，其最大特色是脑机接口临床应用产品的开发。研究中心涵盖了脊髓损伤患者评定、日常康复训练、脑机接口训练等多个功能区，开展脑机接口、脑电解码、人工智能及脑连接组学研究，推进脑科学研究向临床应用转化。
图4：首都医科大学宣武医院类脑智能临床转化研究中心工作人员演示相关器械
脑机接口作为一项新技术，还要解决安全性、脑电信号翻译、伦理等诸多问题。目前，在大多数临床研究中仍处于研究阶段，大多通过脑电采集设备收集脑网络信息并加以分析。未来，在渐冻症、帕金森、认知障碍、抑郁症等涉及神经系统病变的诊疗当中，脑机接口将发挥至关重要的作用。“目前脑机接口已进入探索和发展的活跃期，我国医学、工程等交叉科学的科研人员都在紧跟国际发展趋势，进行更多从0到1的原始创新。”首都医科大学宣武医院院长、北京学者赵国光提到我国在脑机接口领域正在做有组织的科研，成果和产业发展正处于全球第一梯队，未来有信心进行更多前沿探索，引领世界脑机接口技术发展。
撰稿人：陈宗楠
指导老师：潘家辉
参考资料：
