复旦大学相关团队在脑脊接口技术方面的重大突破。全球首批第四例通过脑脊接口让瘫痪者重新行走的临床概念验证手术在复旦大学附属华山医院成功实施,此前团队也已完成3例相关手术。该技术源于全球首创的“三合一”脑脊接口技术,详细讲述了第一位接受手术患者的恢复情况,还对比了脑脊接口与脑机接口的不同,介绍了手术方法,最后指出该技术若临床转化将为众多脊髓损伤患者带来希望。
3月3日20时,一个具有里程碑意义的时刻来临。全球首批第四例借助脑脊接口技术,让瘫痪患者重新恢复行走能力的临床概念验证手术,在复旦大学附属华山医院顺利完成。这一手术的成功,犹如在黑暗中亮起的一盏明灯,为瘫痪患者群体带来了新的希望。
到了3月4日中午,当设备正式开机,奇迹发生了。脑脊打通验证成功,在人工智能的有力辅助下,那位瘫痪已久的患者腿部竟然开始自主抬动。这一画面,让在场的所有人都为之动容,仿佛看到了科技力量改写命运的神奇一幕。
时间回溯到今年1月至2月,复旦大学类脑智能科学与技术研究院加福民团队携手复旦大学附属中山医院,已经成功完成了3例临床概念验证手术。那些严重脊髓损伤的患者,在短短两周内就实现了自主控腿,甚至能够迈步行走。这一切惊人成果的背后,源于加福民团队全球首创的“三合一”脑脊接口技术。该技术的原理是在患者大脑内植入电极,精准采集其运动意图,然后用这些意图来驱动脊髓刺激器,刺激作用于脊髓神经根,进而激活下肢肌肉,最终重建患者的运动功能,帮助他们重新获得行走的能力。
第一位勇敢接受该手术的患者是34岁的小林(化名)。两年前,一场意外降临到他身上,他不慎从离地面3米高处坠落,导致脊髓外伤后截瘫。在这两年里,小林和他的家人四处奔波,辗转多地求医,却始终没有找到有效的治疗方法。去年10月5日,加福民团队研发的植入式脑脊接口技术取得了新的进展,并发布了招募志愿者的消息。小林仿佛看到了希望的曙光,当天就毫不犹豫地报了名。
今年1月8日,小林在中山医院接受了手术。术后的恢复情况堪称奇迹,术后24小时内,他的左右腿便都能抬了起来。接下来他身体的变化速度之快,简直可以用“天”来计算。第三天,他就实现了脑控状态下的双下肢自主运动;到了第十天,在重力悬吊支撑下,他能够通过自身的运动意图自主控制双侧下肢跨步;第十四天,他的运动反应能力逐步提升,右腿能够快速反应抬高并跨越移动的障碍物,在悬吊下独立使用站立架行走的距离可超过5米。
与常见的通过识别脑电波来指挥机械臂、遥控轮椅、鼠标等外部设备的脑机接口不同,脑脊接口的独特之处在于,它要在大脑和脊髓之间搭建一条“神经桥”。通过采集、解码脑电信号,然后给特定神经根进行时空电刺激,从而让瘫痪者能够重新控制自己的肢体。这就好比在大脑和身体之间重新建立了一条顺畅的信息通道,让身体能够听从大脑的指挥。
为了降低手术创伤,同时提高脑电信号采集的稳定性和效率,加福民团队采用了“三合一”的创新方法。他们将多台设备集合为一台脑部植入式微型设备,通过微创手术将2个直径1毫米左右的电极芯片植入运动脑区。而且脑部和脊髓手术一次完成,整个过程只需要4个小时左右。这种高效、微创的手术方式,无疑为患者减轻了痛苦,也提高了手术的成功率。
据《中国脊髓损伤者生活质量及疾病负担调研报告2023版》显示,中国现存脊髓损伤患者多达374万人,每年新增脊髓损伤患者约9万人。而全球范围内,脊髓损伤患者更是达到了2000万之多。一旦脑脊接口技术能够实现临床转化,那将如同为众多患者和他们的家庭推开了希望之门,让他们看到了重新恢复正常生活的可能。
本文聚焦于复旦大学加福民团队在脑脊接口技术上的创新成果。详细介绍了全球首批相关临床概念验证手术的情况,包括第四例手术的成功实施及患者术后反应,此前3例手术患者的恢复效果。以小林为例展示了该技术对瘫痪患者运动功能重建的显著作用,对比了脑脊接口与脑机接口的差异,说明了手术的优势方法。最后强调该技术若能临床转化,将为大量脊髓损伤患者带来希望。
原创文章,作者:Daniel Adela,如若转载,请注明出处:https://www.gouwuzhinan.com/archives/34904.html