全球首創的微創腦脊接口“新”在哪？

昨天是截癱患者林先生接受腦脊接口手術的第55天，原本依靠輪椅生活的他重新走起來了。上周在術后49天的回訪中，他驚喜地發現，自己抬腿所需的電刺激比出院時小了，行走時步子更大，步高也明顯進步了。

這一全球首創的微創腦脊接口成果，出自復旦大學類腦智能科學與技術研究院腦脊接口實驗室加福民團隊。而且，復旦微創腦脊接口第4個病例，昨天在術后不到24小時順利開機。

“腦脊接口是用大腦信號控制患者自己的脊髓神經。”加福民說。

脊髓是連接大腦與外周神經的關鍵通路，脊髓一旦損傷，大腦運動指令無法到達脊髓，可能面臨終身癱瘓，而之前大家一直認為神經損傷不可修復。腦脊接口通過重建大腦和脊髓的神經通路，有望使癱瘓患者恢復自主行走能力。

加福民介紹，他們全球首創了微創腦脊接口技術，使用1毫米直徑電極芯片替代了片狀電極，創傷大大縮小，更具安全性。

“正常人對外界刺激的反應時間為200毫秒左右，之前國外腦脊接口團隊在人體試驗中最快時間為1秒左右，我們在體外實驗中已達到百毫秒量級，但在真實人體環境中會有所延遲，接下來我們的目標是與正常人的反應速度相同。”加福民說，腦脊接口最大的難點在於對腦電意圖的解碼需要實時，如果走路看到紅燈過了兩秒才停下，會給患者帶來很大危害。他們研發的這一突破性低延時解碼算法，加上高准確率，可以對患者的運動意圖快速解碼，基本符合臨床應用要求。

以往的腦脊接口至少有3個電極芯片，加福民團隊首創了“三合一”腦脊接口系統硬件模塊，將腦電採集與脊髓刺激設備整合為一台微型設備，僅4小時即可植入顱內，降低了手術風險，提高了系統穩定性。此外，自主研發的腦電解碼算法，可實現高速響應體內在線解碼。

同樣激動的還有復旦大學附屬中山醫院神經內科團隊，首批3例患者都是在中山醫院做的植入手術。在神經內科主任丁晶看來，第1例患者的康復進展是以天為單位不斷刷新的。

“第14天，我們看著他抬腳跨過障礙物，這証明從腦控到自主掌控下肢的切換速度非常快。”丁晶感慨。

第2例患者小趙的下肢肌肉萎縮厲害，臨床團隊有些擔心，他能順利抬腿嗎？但后來小趙也如願站了起來。

讓加福民之前不敢想象的還有——關掉腦電時，前2例患者依然可以在微弱刺激下邁步。

在他看來，腦控是基礎，運動訓練必須借助腦控，但神經重塑是一個長期過程，接下來腦控到一定程度時，他們會嘗試關掉腦電解碼，觀察患者是否可以自主控制。

這項全球首創技術對於我國374萬、全球近2000萬脊髓損傷患者而言，無疑是巨大的福音。

據悉，下一階段，在患者走得更穩健后，研發團隊會適當增加“邊走邊計算”任務。這一創新會很快大規模臨床試驗嗎？“我們的科學構想得到了驗証，理論上可以復制推廣，但我更希望‘閉關’一段時間，優化和迭代下一個版本。”加福民說，“呼吁更多力量一起參與技術加速迭代”。（記者 黃海華）

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