腦機接口輔助技術幫助截癱患者自主腦控喝水
蔣若靜
近日，北京在腦機接口輔助疾病治療領域再添關鍵新成果。首都醫科大學宣武醫院趙國光教授團隊、清華大學醫學院洪波教授團隊近期召開無線微創腦機接口臨床試驗階段進展總結會，宣布全球首例植入式硬膜外電極腦機接口輔助治療頸髓損傷引起的四肢截癱患者行為能力取得突破性進展。該患者接受腦機接口處理器植入腦硬膜外治療后，可實現自主喝水等腦控功能，用“意念”控制癱瘓的身體成為現實。北京青年報記者采訪了團隊負責人，揭秘了這項技術背后的原理和應用前景。
首例患者已實現自主喝水
勇敢擁抱新技術，54歲的患者老楊是本次“第一個吃螃蟹的人”。14年前，老楊不幸因車禍導致頸椎C3-C4截斷，脊髓損傷ASIA評分為A級，屬頸椎處脊髓完全性損傷，長期處于四肢癱瘓狀態。2023年10月24日，首都醫科大學宣武醫院趙國光教授團隊、清華大學醫學院洪波教授團隊共同為老楊完成了無線微創植入腦機接口NEO（Neural Electronic Opportunity）首例臨床植入試驗，通過神經外科醫生的精準操作，兩枚硬幣大小的腦機接口處理器被植入老楊的顱骨中，并成功采集感覺運動腦區的顱內神經信號。
手術后10天，老楊順利出院回家。在居家使用時，體外機隔著頭皮給體內機供電，并接收腦內的神經信號，傳送到電腦或者手機上，實現腦機接口通信。經過三個月的居家康復訓練，目前，老楊可以通過腦電活動驅動戴在手上的氣動手套，實現自主喝水等腦控功能，抓握準確率超過90%。經過一段時期的跟蹤評估，老楊脊髓損傷的ASIA臨床評分和感覺誘發電位測量均有改善。
用一個意念實現一個場景
如何理解這種腦機接口技術？首都醫科大學宣武醫院院長、北京學者趙國光介紹，人體的動作源自大腦意念產生腦電波，就像指揮部發出調集連隊的信號�；颊咭驗樯窠浵到y受損，“指揮部”和“連隊”之間的“通信”受阻，腦機接口就是幫助重新打通這個鏈路。
以老楊為例，手術前，老楊表示希望能夠恢復右手功能，于是醫生在術中通過精準的手術導航，定位到老楊大腦中支配右手活動的腦區，再將電極放置在區域上，一共有8個接觸點，用于采集大腦活動信號。同時，所搜集的信號會實時傳輸到電腦上，通過解碼、數據分析，轉換成計算機聽得懂的語言，實現大腦和計算機之間直接通信，再通過連接患者身上的驅動裝置，即氣動手套，幫助老楊進行抓握、抬手等動作，真正實現“用一個意念實現一個場景”。
從全球范圍來看，針對腦機接口相關技術的研究已經開展了幾十年，目前有不少國家在從事相關技術的研發和應用，技術路徑各有不同。
本次開展的首例植入式硬膜外電極腦機接口輔助治療案例與既往技術有何區別？趙國光介紹，本項目在無線微創方面實現了兩大突破，一方面，通過植入腦機接口裝置，將內機埋在顱骨內，電極覆蓋在硬膜外，在保證顱內信號質量的同時，不破壞神經組織；另一方面它采用了近場無線供電和傳輸信號，植入顱骨的體內機無需電池。
未來有望幫助癲癇等患者康復
該項無線微創腦機接口的臨床試驗分別于2023年4月通過宣武醫院審查，10月開展了首例手術，并進行了國際和國內植入醫療器械臨床試驗注冊（NCT05920174、滬械臨備20230175）。
該項目的安全性如何？國家神經疾病醫學中心科研轉化部副主任魏鵬虎表示，植入電極的材質都是經過長期實踐檢驗的，可以保證患者的安全性。加上既往癲癇腦機閉環神經電刺激項目，以及本次新推進的項目，近40個案例中沒有出現明顯的副作用和并發癥。
該技術的出現能給患者帶來哪些改變？具備哪些應用前景？趙國光表示，該技術將有望幫助漸凍癥、脊髓損傷、癲癇等腦疾病患者康復，一些精神性疾病患者，如抑郁癥、自閉癥等也都是潛在的接受腦機接口輔助治療的人群。此外，在輔助進食、智能輪椅、智能手機打字等功能方面的臨床研究將進一步開展。
