復旦大學研發腦脊接口微創手術 助截癱患者重獲行走能力
今年年初,來自廣東的林先生成為全球首例微創腦脊接口概念驗證的截癱患者,醫生以微創手術在其腦內及脊髓放置電極。手術後,林先生持續做康復訓練,至2月底已經重獲行走能力,「我終於再次體會到走路的感覺」。
《央視新聞》報道,脊髓損傷被稱為「不治之症」,內地現存374萬名患者,每年新增約9萬人。
兩年前,林先生不慎從近4米高的樓梯上跌落,導致脊髓外傷後截癱。傳統治療對下肢癱瘓束手無策,而復旦大學加福民團隊研發的腦脊接口系統突破技術瓶頸,將2個直徑1毫米左右的電極間片植入運動腦區,腦部、脊髓的手術可以在4小時左右一次完成,通過在大腦與脊髓間搭建「神經橋」,使脊髓損傷患者實現自主控制下肢行走。
今年1月8日,林先生成為微創腦脊接口臨床概念驗證的首例患者,團隊僅用時2小時,通過一次性微創手術方式就完成了在腦內和脊髓硬膜外的關鍵調控部位精準置入電極。
術後第1天,林先生的右腿就出現了緩慢的屈曲;第3天,實現自主腦控狀態下的雙下肢運動;第10天;實現自主控制雙側下肢跨步行走;第12天,他在聯合團隊指導下展開康復訓練;第49天,林先生已經可以在懸吊下獨立使用助步器行走,不禁激動地說「我終於再次體會到走路的感覺」。
今年1月至2月,加福民科研團隊已聯合復旦大學附屬中山醫院,成功完成全球首批三例臨床概念驗證手術。術後第一天,3位受試者都可以躺在床上自主抬左右腿。
對於脊髓損傷患者,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,植入到運動腦區的電極晶片設計了一套運算速度快、運算能力準確、算力需求低的輕量級AI算法模型。
加福民介紹,團隊花了將近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,「如果患者想抬腿,但算法沒有解碼出來,或者只是晚了幾秒,患者可能就會摔跤」。
3月3日,全球首批第四例植入式腦脊接口臨床概念驗證手術在復旦大學附屬華山醫院完成,截癱患者們的治療效果符合甚至超出了團隊的預期。加福民介紹,兩間醫院、四例手術的完成,證明腦脊接口技術可複製可推廣,「這不僅是技術的勝利,更是癱瘓患者重獲新生的開始」。
加福民表示,該團隊計劃分階段推進臨床轉化,針對重症患者開發植入式系統,對輕症患者研發穿戴式設備,預計5至10年內實現技術普及,遠期目標構建自主知識產權體系,惠及全球2000萬患者。