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(xiàn)實。隨著腦機接口技術從實驗室加速落地醫(yī)療一線，更多疾病將迎來治療新可能。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。

　　專業(yè)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(jù)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(nèi)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(chuàng)安全的優(yōu)勢但信號質(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清晰度。

　　作為國內(nèi)較早開展腦機接口臨床研究的團隊之一，東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院神經(jīng)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(yè)改造，將會配備多項精準康復設施，在天花板安裝“天軌系統(tǒng)”，通過精準承托部分體重，讓患者能在安全狀態(tài)下“輔助站立及行走”，重啟運動功能。此外，康復空間實現(xiàn)植入前評估、植入后訓練監(jiān)測的全流程覆蓋，為精準康復提供數(shù)據(jù)支撐。同時，病房采用暖色調(diào)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(shù)據(jù)收集及護理工作，確保提供科學專業(yè)的照護服務。

　　從依賴到自主

　　手術讓癱瘓病人提升生活質(zhì)量

　　此前，團隊通過媒體發(fā)布臨床研究志愿者招募信息，短短幾天內(nèi)就收到了來自全國各地100多名患者的咨詢與申請。經(jīng)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(nèi)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(tǒng)”手術，這也是團隊實施的首例半侵入式腦機接口手術?！笆中g中通過導航系統(tǒng)實現(xiàn)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(jù)悉，此次手術植入的是由清華大學洪波教授團隊設計研發(fā)的國內(nèi)最先進無線微創(chuàng)腦機接口(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(nèi)蒙古為郭先生成功開機?！盎颊郀顟B(tài)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?！眻F隊成員介紹道。記者查詢發(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。經(jīng)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(nèi)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?！拔覈t(yī)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(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?！澳X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(jīng)功能實現(xiàn)神經(jīng)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(diào)。

　　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(jīng)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(xiàn)生活自理的關鍵，更關乎其尊嚴的維護?！彼麖娬{(diào)。

　　該領域的技術同樣為植物人群體帶來曙光。研究發(fā)現(xiàn)，部分“植物人”處于“微小意識狀態(tài)”，可通過腦電圖等監(jiān)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(diào)控參數(shù)，主動激活神經(jīng)網(wǎng)絡，促醒率約30%?！拔覀冇胁簧俪晒Σ±?，患者從無法交流到正常對話、自主使用手機，生活質(zhì)量大幅提升?！彼岬?，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(jīng)功能損傷類疾病。

　　應用：探索在航天、工業(yè)跨領域協(xié)作

　　《變形金剛》中的人機共存有望實現(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合作，共同成立“航空航天腦科學研究中心”，旨在充分發(fā)揮醫(yī)工結合的特色優(yōu)勢，推動腦科學在航空航天領域的深度交叉融合與協(xié)同創(chuàng)新，探索腦機接口在航天、醫(yī)療機器人、工業(yè)制造等領域的應用。在航空領域，通過監(jiān)測飛行員的腦電信號來評估其疲勞程度與情緒狀態(tài)，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(xiàn)艙內(nèi)操控艙外機械臂，從而大幅減少出艙作業(yè)的風險。

　　在醫(yī)療領域，通過腦機接口技術將醫(yī)生的腦電信號直接傳遞給機器人，意味著醫(yī)生在思考下一步操作時，機器人能同步接收指令并執(zhí)行。人負責決策與判斷，機器負責精準執(zhí)行，這無疑能極大提升手術的效率與效果。而在工業(yè)制造方面，人機協(xié)同模式有望實現(xiàn)類似《變形金剛》中的高效協(xié)作場景，以此滿足大型設備制造等復雜工序的需求。