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……昔日科幻場景漸成現實。隨著腦機接口技術從實驗室加速落地醫療一線，更多疾病將迎來治療新可能。近日，東部戰區總醫院成立了江蘇省首家腦機接口臨床研究病房，并成功完成首例半侵入式腦機接口手術。8月19日，設備成功開機，患者通過腦機接口設備精準控制氣動手套，順利完成了抓握大木塊、舉杯等動作。
通訊員 王娟 揚子晚報/紫牛新聞記者 萬惠娟
從概念到臨床
專業病房提供全方位科學康復
所謂腦機接口，就是人腦對外的“通信通道”，通過它可用“意念”與外界交流互動。據悉，腦機接口的技術路徑可分為三類：侵入式需通過手術將電極、芯片等植入大腦組織內部，信號捕捉清晰但風險相對較高；非侵入式在頭皮上采集腦電信號，具有無創安全的優勢但信號質量受限；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清晰度。
作為國內較早開展腦機接口臨床研究的團隊之一，東部戰區總醫院神經外科馬馳原教授團隊同時研究侵入式與非侵入式兩條技術路徑。6月底，該院正式成立了江蘇省首家、全國第6家腦機接口臨床研究病房。馬馳原教授告訴記者，該研究病房正在進行專業改造，將會配備多項精準康復設施，在天花板安裝“天軌系統”，通過精準承托部分體重，讓患者能在安全狀態下“輔助站立及行走”，重啟運動功能。此外，康復空間實現植入前評估、植入后訓練監測的全流程覆蓋，為精準康復提供數據支撐。同時，病房采用暖色調墻面舒緩患者情緒，播放“伽瑪頻率音樂”加速認知功能恢復，并配備專職人員負責評估、訓練、數據收集及護理工作，確保提供科學專業的照護服務。
從依賴到自主
手術讓癱瘓病人提升生活質量
此前，團隊通過媒體發布臨床研究志愿者招募信息，短短幾天內就收到了來自全國各地100多名患者的咨詢與申請。經過嚴格篩選，團隊最終選擇了一例患者實施半侵入式腦機接口手術。
今年52歲的郭先生來自內蒙古，8年前因頸椎骨折導致脊髓損傷癱瘓，雙手無法自主拿起水杯。8年來，他一直堅持康復訓練，家人也悉心照料。正是因為這份強烈的康復意愿，讓他在看到招募公告后第一時間報了名。
7月17日，該團隊成功為郭先生完成“植入式腦部采集刺激系統”手術，這也是團隊實施的首例半侵入式腦機接口手術。“手術中通過導航系統實現了電極毫米級精確植入，術后信號傳輸效果遠超預期。”馬馳原教授介紹。據悉，此次手術植入的是由清華大學洪波教授團隊設計研發的國內最先進無線微創腦機接口(NEO)，而東部戰區總醫院神經外科作為首批研究團隊，深度參與了這一前沿技術的臨床應用研究。
8月19日，團隊赴內蒙古為郭先生成功開機。“患者狀態良好，在康復訓練中通過腦機接口設備精準控制氣動手套，順利完成了抓握大木塊、舉杯等動作。”團隊成員介紹道。記者查詢發現，癱瘓14年的北京患者老楊，作為NEO首例患者，于2023年10月在北京宣武醫院接受手術。經過一年半訓練，他如今已能自主吃飯、喝水。
解讀：植入式腦機接口安全可控？
專家：臨床試驗中設有多重保障機制
將電極、芯片等植入大腦組織內部，風險是否可控？對此，馬馳原教授表示，植入式腦機接口并非全新概念，用于治療帕金森病的“腦起搏器”、治療癲癇的設備等都屬于植入式器械，其技術安全性已得到長期臨床驗證。“我國醫療設備的上市審批流程十分嚴格，臨床試驗中也設有多重保障機制。植入體內的芯片或電極可終身使用，材料能夠支撐數十年。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。”
據悉，我國目前脊髓損傷患者達300萬至400萬人，每年新增約8萬至9萬例。頸椎脊髓損傷常導致四肢癱瘓、呼吸障礙、大小便失禁等后遺癥，長期以來缺乏有效治療手段，患者往往面臨終身功能障礙。“腦機接口的核心目標并非讓患者終身依賴設備，而是通過激活殘存神經功能實現神經重塑，最終達成真正的功能恢復，延長預期壽命。”馬馳原教授強調。
馬馳原教授介紹，當前的臨床試驗雖以高位截癱患者為核心研究對象，初期重點聚焦于上肢功能的重建，但相關技術將按照“從上肢到下肢、從運動到感覺功能”的路徑逐步推進。團隊為下肢截癱患者開展脊髓電刺激治療，以改善其下肢功能障礙；同時應用“骶神經電刺激”技術，幫助患者改善大小便功能。“大小便失禁是脊髓損傷患者面臨的普遍難題，而電刺激技術能夠助力恢復直腸和膀胱功能。這不僅是患者實現生活自理的關鍵，更關乎其尊嚴的維護。”他強調。
該領域的技術同樣為植物人群體帶來曙光。研究發現，部分“植物人”處于“微小意識狀態”，可通過腦電圖等監測到微弱意識。團隊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調控參數，主動激活神經網絡，促醒率約30%。“我們有不少成功病例，患者從無法交流到正常對話、自主使用手機，生活質量大幅提升。”他提到，未來，該技術的應用范圍還將覆蓋腦出血、中風后偏癱等更多神經功能損傷類疾病。
應用：探索在航天、工業跨領域協作
《變形金剛》中的人機共存有望實現
據了解，東部戰區總醫院神經外科正與南京航空航天大學合作，共同成立“航空航天腦科學研究中心”，旨在充分發揮醫工結合的特色優勢，推動腦科學在航空航天領域的深度交叉融合與協同創新，探索腦機接口在航天、醫療機器人、工業制造等領域的應用。在航空領域，通過監測飛行員的腦電信號來評估其疲勞程度與情緒狀態，能夠為飛行安全提供可靠保障。同時，這一技術還讓宇航員未來有望實現艙內操控艙外機械臂，從而大幅減少出艙作業的風險。
在醫療領域，通過腦機接口技術將醫生的腦電信號直接傳遞給機器人，意味著醫生在思考下一步操作時，機器人能同步接收指令并執行。人負責決策與判斷，機器負責精準執行，這無疑能極大提升手術的效率與效果。而在工業制造方面，人機協同模式有望實現類似《變形金剛》中的高效協作場景，以此滿足大型設備制造等復雜工序的需求。
本文鏈接：破解大腦密碼，讓“意念操控”成真http://www.sq15.cn/show-11-24892-0.html
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