行走，本是再簡單不過的事，對于千萬癱瘓病人而言，幾乎是遙不可及的夢。全球超過2000萬人患有脊髓損傷，脊髓損傷導致的癱瘓，在醫學界一直被視為“不治之癥”。復旦一項重磅突破，正為癱瘓者帶來新的希望。
3月3日20點，全球首批第4例、通過腦脊接口讓癱瘓者重新行走的臨床概念驗證手術在復旦大學附屬華山醫院成功實施。
讓癱瘓者再次站立和行走。這一跨越“不可能”的奇跡，源自復旦大學類腦智能科學與技術研究院加福民團隊全球首創的“三合一”腦脊接口技術——通過微創手術在腦與脊髓間搭建“神經橋”，僅需4小時同步植入電極，術后24小時，在人工智能的輔助下患者即可恢復腿部運動。加福民與中山醫院聯合團隊研討 復旦大學 供圖
2025年1月-2月，該團隊已聯合復旦大學附屬中山醫院成功完成全球首批3例臨床概念驗證手術，嚴重脊髓損傷患者在兩周內實現自主控腿、邁步行走，標志著脊髓損傷治療邁入“神經功能重建”新紀元。
“讓截癱患者重新行走，是我最大的夢想?！奔痈Ｃ窠淌谠诮邮芘炫刃侣劊╳ww.thepaper.cn）記者采訪時表示。他希望通過植入式腦脊接口技術，在大腦和脊髓間搭建一條“神經橋”，采集、解碼腦電信號，給特定神經根進行時空電刺激，讓癱瘓者再次掌控自己的肢體，而非依靠外部設備。加福民與團隊博士生觀看患者的腦電、肌電等康復數據。 澎湃新聞記者 鞠文韜 攝
加福民團隊采取了“三合一”的方法，將多臺設備集合為一臺腦部植入式微型設備，不僅大大降低手術創傷，也有助于提高腦電信號采集的穩定性和效率，具有“高精準、高通量、高集成、低延時”的特點。采取微創手術，通過2個直徑1毫米左右的電極芯片植入到運動腦區，腦部、脊髓的手術可以在4小時左右一次完成，手術效率較前者顯著提高。
澎湃新聞記者了解到，首例接受腦脊手術的患者小林，于兩年前從三米高的地方墜落，導致脊髓外傷后截癱。癱瘓兩年后，34歲的小林于今年1月8日接受腦脊手術，術后24小時內，他的左右腿便都能抬了起來。接下來的身體變化，更是快到以“天”計算：第3天就實現腦控狀態下的雙下肢自主運動；第10天，在重力懸吊支撐下可通過自身運動意圖自主控制雙側下肢跨步；第14天，運動反應能力逐步提升，右腿可快速反應抬高跨越移動的障礙物，懸吊下獨立使用站立架行走可超過5米。1月20日，小林術后12天，正在聯合團隊指導下開展康復訓練 復旦大學供圖 李玲 攝
參與手術的臨床醫生，用“震撼”形容第一次看到小林站立的畫面。對于脊髓損傷患者，遠端肢體受到的影響最為嚴重，患者腳背翹起說明其踝關節活動正常，印證了腦脊接口使患者的神經通路得到重建。
2月底再回中山醫院隨訪，小林的脊椎損傷感覺平面（身體兩側具有正常感覺功能的最低脊髓節段）有所下移，腳會發熱出汗、有酥麻感，站的時候感到腿部肌肉收縮、大小便也開始有感覺……諸多變化令人欣喜。
同樣感到重獲新生的，還有來自河北的小趙、來自山東的小溫，以及從塞爾維亞受傷輾轉到華山手術的海員小周，他們分別在2月5日、2月25日、3月3日成功手術。
“這幾位截癱患者治療效果符合甚至超出我們的預期，術后第一天，3位受試者都可以躺在床上自主抬左右腿。初步證明新一代腦脊接口方案的可行性。2家醫院、4例手術的完成，也證明腦脊接口技術可復制可推廣。這不僅是技術的勝利，更是癱瘓患者重獲新生的開始。”加福民向記者介紹道，對于腦脊接口技術來說，腦電意圖的解碼如何達到高實時性是技術突破的難點?！叭绻獯a不夠實時，患者過馬路等情境下可能因一兩秒的差池而出現危險。我們的解決辦法，就是設計一套運算速度快、運算能力準確、算力需求低的輕量級AI算法模型，為此團隊花了近3年時間，才在算法層面實現了對大腦運動意圖實時解碼的突破。目前我們的技術在腦電解碼實時性上，已經達到了300多毫秒的速度，之后會朝百毫秒的速度邁進?！?span style="display:none">C3Y流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點LLSUM.COM
此外，每個人的脊髓生理結構都不一樣，且人體運動非常復雜，站著抬腿和坐著抬腿的腦電信號都會有所差異。如何精準刺激脊髓特定神經根，是另一個難題。加福民團隊搭建了電刺激參數-神經激活-肌肉骨骼運動仿真計算平臺，根據仿真人受到電刺激后的仿真計算結果在電腦上調整參數，排除掉大多數無效刺激參數，效率大大提升。
如今，在患者康復訓練現場，紅外動捕攝像頭用于實時記錄患者步態。團隊每天記錄下患者的腦電、肌電和步態等康復數據，用于進一步優化仿真模型，隨著模型不斷優化，病人逐漸適應模型，就會越走越好。
“過去，大家熟悉的是國外的高端醫療器械國產化，但現在我們進入了‘無人區’，在全球首次實現了新一代原創性腦脊接口系統方案?！奔痈Ｃ裾f，下一步，仍將持續優化、迭代該技術，讓更多脊椎損傷患者重獲行走能力，未來如果通過植入腦脊接口，加上三五年的康復訓練，患者的神經重新連接、得到重塑，最終可能會為患者擺脫設備，而不是終生依賴它。
腦脊接口項目是復旦大學腦機接口領域系列突破性成果之一。學校建立了神經調控與腦機接口研究中心，打造腦機接口交叉學科科研合作平臺，構建了材料、芯片、人工智能到臨床的全技術鏈條，正在建設融合前沿探索、科創轉化與企業孵化為一體的腦機接口創新平臺。復旦大學自由探索與交叉融合的科研文化正在孕育腦脊接口、人工視網膜、超時空分辨超聲成像、人腦言語解碼等一系列顛覆性技術的突破。
此外，腦脊技術的突破與迭代也離不開深度的醫工交叉融合。真正地從臨床發現問題，再由實驗室實現突破，最終回到臨床，這是深度推進醫工交叉融合創新的正循環。臨床試驗期間，復旦大學附屬中山醫院曾為3位臨床試驗提供人員、場地等全方位保障。其間，加福民團隊與神經內科、神經外科、康復醫學科、影像科等多科室專家緊密配合，就臨床試驗方案開展多輪討論。加福民表示，團隊也計劃繼續聯合復旦大學附屬中山醫院、附屬華山醫院等臨床單位，開展更多腦脊接口臨床概念驗證工作，積累更多真實數據，進一步迭代算法，進一步完善“三合一”顱骨植入式腦脊接口微型設備，完成第三方產品型式檢驗，做好產品注冊臨床試驗準備。
來源：澎湃新聞
本文鏈接：讓癱瘓者重新行走，復旦全球首創的腦脊接口技術如何跨越技術難點？http://www.lensthegame.com/show-5-48351-0.html
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