责编:陈凯欣
2025-03-04
复旦大学传来重大消息:全球首例第4例通过脑脊接口技术帮助瘫痪患者实现行走的临床试验近日在复旦大学附属华山医院取得成功。这一突破性进展使"让瘫痪病人重新站起来行走"成为了现实可能。
脊髓损伤会导致大脑与脊髓神经元之间的连接中断,进而造成身体部分或全部功能丧失。针对这一医学难题,复旦大学类脑智能科学与技术研究院加福民团队在全球范围内首创了一种革命性"三合一"脑脊接口技术。这项创新技术通过微创手术在脑部和脊髓之间建立"神经桥梁",采集并解码大脑电信号,同时对特定的神经根进行精准时空电刺激,从而帮助瘫痪患者重新获得身体控制能力。
据介绍,这种微创手术具有极高的精确性和安全性。医生仅需在患者运动相关脑区植入直径约1毫米的微小电极芯片,整个手术过程可在4小时内完成。术后不到24小时,在人工智能系统的辅助下,患者就能开始进行腿部运动。
尽管该技术展现出巨大潜力,但团队在研发过程中仍面临诸多挑战。首先,在现有医疗植入电极通道数量有限的情况下,如何确保对人类运动意图的实时性和准确性解码成为关键难题。加福民表示:"如果患者的抬腿意图未能被准确识别或存在延迟,都可能引发危险。"为此,研究团队经过近3年的攻关终于实现了大脑运动意图的实时解码技术突破。
另一个技术难点在于脊髓神经刺激的精确性要求极高。由于每个人的脊髓生理结构各异且人体运动复杂多变,如何实现对特定神经根的有效刺激成为又一难题。为解决这一问题,团队建立了先进的电刺激参数-神经激活-肌肉骨骼运动仿真计算平台。通过计算机模拟测试和优化分析,大大提高了参数筛选效率。
作为复旦大学在脑机接口领域的重要突破成果之一,该技术的研发得到了学校多学科交叉研究平台的强力支持。学校建立了神经调控与脑机接口研究中心,并打造了集材料科学、芯片设计、人工智能和临床医学于一体的完整技术研发链条。目前正致力于建设一个融合前沿探索、科技成果转化和企业孵化为一体的创新平台。
在康复训练过程中,科研团队采用红外动作捕捉技术实时记录患者步态数据,并结合脑电、肌电等多源生理信号进行综合分析。通过不断优化仿真模型,实现对患者运动意图的精准识别和控制。这种基于人工智能的数据处理方法为瘫痪患者的个性化康复治疗提供了重要支持。
截至目前,该技术已在4例临床试验中取得成功。这一突破性进展不仅展现了中国在神经科学和医疗技术创新领域的国际领先水平,更为全球数百万脊髓损伤患者带来了新的希望。未来,研究团队将继续优化这项技术,并推动其临床应用转化。