近期，上海復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院（以下簡稱“華山醫(yī)院”）成功完成了全國第三例、上海首例腦機(jī)接口臨床試驗(yàn)植入手術(shù)，標(biāo)志著我國在腦機(jī)接口領(lǐng)域取得了又一重要突破。癱瘓4年的患者小董，在術(shù)后僅兩周便能通過腦控抓取礦泉水瓶實(shí)現(xiàn)自主喝水，這一突破性進(jìn)展讓“意念控制”具象化。
科技與人體的深度融合
腦機(jī)接口技術(shù)，就是通過采集、分析大腦產(chǎn)生的神經(jīng)信號，并將其轉(zhuǎn)化為可被外部設(shè)備識別的指令，或者將外部信息反饋給大腦，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器之間的直接交互。這一技術(shù)不僅能夠幫助殘障人士恢復(fù)功能，還有望在神經(jīng)科學(xué)、醫(yī)療健康、人機(jī)交互等多個領(lǐng)域引發(fā)變革。
腦機(jī)接口技術(shù)按植入條件可分為非侵入式、半侵入式和侵入式三種。非侵入式技術(shù)主要通過頭皮上的電極采集腦電信號，雖然操作簡便、風(fēng)險較低，但信號質(zhì)量易受干擾；侵入式技術(shù)則需要將電極直接植入大腦內(nèi)部，雖然信號質(zhì)量高，但有一定的手術(shù)風(fēng)險、恢復(fù)周期較長；而半侵入式技術(shù)則介于兩者之間，既保證了較高的信號質(zhì)量，又降低了手術(shù)風(fēng)險，成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。
從夢想走進(jìn)現(xiàn)實(shí)
癱瘓4年的小董，接受的是上海首例半侵入式腦機(jī)接口產(chǎn)品NEO的植入手術(shù)。手術(shù)由華山醫(yī)院神經(jīng)外科團(tuán)隊主刀，得到了華山醫(yī)院倫理委員會的批準(zhǔn)，并按照國家的《醫(yī)療器械臨床試驗(yàn)質(zhì)量管理規(guī)范》和《科技倫理審查辦法（試行）》的各項(xiàng)要求開展。
手術(shù)過程精細(xì)而復(fù)雜。醫(yī)生先將患者的顱骨磨薄，嵌入硬幣大小的腦機(jī)接口NEO；然后開骨窗，將兩片電極置入硬腦膜外，再將骨窗封閉。手術(shù)用時僅1小時40分鐘，大幅減少同類手術(shù)的時間并降低風(fēng)險。該系統(tǒng)采用無線微創(chuàng)設(shè)計，不損傷腦細(xì)胞。
這款腦機(jī)接口產(chǎn)品NEO由博睿康醫(yī)療科技（上海）有限公司與清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院洪波教授團(tuán)隊合作開發(fā)，采用了“里應(yīng)外合”的設(shè)計思路，將電極植入大腦中央溝兩端的運(yùn)動區(qū)和感覺區(qū)，通過體外機(jī)對信號進(jìn)行供電和解碼，分析患者腦電信號意圖，從而幫助患者恢復(fù)運(yùn)動功能。
手術(shù)后僅一周，小董便順利出院，開始進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。主刀醫(yī)生、復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院院長毛穎教授表示：“可以用震撼兩個字來形容，患者恢復(fù)過程非常順利，改善十分明顯！”
精準(zhǔn)定位與高效康復(fù)
此次手術(shù)的成功，離不開“軀體感覺誘發(fā)電位+在線高頻信號分析”這一雙模精準(zhǔn)功能定位技術(shù)的運(yùn)用。該技術(shù)可在不喚醒患者的情況下，通過神經(jīng)電生理“金標(biāo)準(zhǔn)”和高頻腦電信號實(shí)時分析，優(yōu)化電極位置，確保電極覆蓋區(qū)域?yàn)榛颊呤植考せ畹淖罴褏^(qū)域。整個定位過程僅用3.3分鐘就找到了最佳反饋區(qū)，誤差不超過1毫米，展現(xiàn)了腦機(jī)接口技術(shù)在精準(zhǔn)醫(yī)療方面的獨(dú)特優(yōu)勢。
術(shù)后，患者還需借助氣動手套等設(shè)備進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。這些設(shè)備能夠根據(jù)患者的腦電信號意圖，提供精準(zhǔn)的輔助力量，幫助患者逐步恢復(fù)肌肉力量和運(yùn)動協(xié)調(diào)性。可以預(yù)見的是，未來還將有更多高效、個性化的康復(fù)方案問世，為患者帶來更好的治療效果。
上海首例腦機(jī)接口臨床試驗(yàn)植入手術(shù)的成功，不僅是對我國腦機(jī)接口技術(shù)的一次有力驗(yàn)證，更是對未來醫(yī)療發(fā)展的一次深刻啟示。
隨著人工智能技術(shù)更加成熟且應(yīng)用場景不斷拓展，特別是在神經(jīng)疾病治療方面，腦機(jī)接口有望為帕金森病、阿爾茨海默病等患者提供新的治療途徑。
（作者系山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院神經(jīng)外科主治醫(yī)師、中國醫(yī)師協(xié)會健康傳播工作委員會委員）
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