半侵入式“腦機接口”加速患者救治

半侵入式“腦機接口”加速患者救治

本文轉自:科技日報

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華 凌

腦機接口,是指在人類大腦與外部設備之間創建直接連接,進而實現大腦和計算機之間直接通信。

近日,國內外兩條有關“腦機接口”的科技新聞刷新了眼球,並引起人們廣泛關注。

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1月29日,由美國人埃隆·馬斯克領導的腦機接口公司,即“Neuralink(神經連接)”在社交媒體X上發帖稱,其在28日完成向患者腦部植入一個硬幣大小的設備,植入者恢復良好,已檢測到腦電信號。

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而8小時後,即1月30日,清華大學官網發佈消息,該校醫學院腦機接口研究團隊與首都醫科大學宣武醫院聯合,於2023年10月24日成功進行了全球首例無線微創腦機接口臨牀試驗。這位因車禍造成脊髓損傷、四肢癱瘓14年的患者,經術後三個月康復訓練,已實現自主喝水等腦控功能,抓握準確率超過90%。

那麼,實現腦機接口有幾種方式,之間有何區別?

清華大學醫學院教授洪波在接受科技日報記者採訪時介紹,腦機接口的實現方式分爲非侵入式、侵入式與半侵入式。比較而言,非侵入式無須手術,做成可穿戴式設備,將採集腦電信號的電極附着在頭皮上,提取局部電位信號,相當於神經元活動混合並經過顱骨衰減後的信號,雖然風險小但精度較低,可實現功能有限。

埃隆·馬斯克公司採取的腦機接口方式是侵入式,能使電極與神經元近距離接觸,可以獲得更高質量的神經信號,但手術有風險,且成本較高。

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此次清華大學團隊採用的是半侵入式微創技術,將如硬幣大小的電極手術植入顱骨和大腦皮層之間的腦膜上,距離神經元更近,但不直接接觸神經元細胞。其優勢在於沒有神經細胞損傷的風險,並且使用無線供電和通信,可獲得較高信號強度和分辨率,體內無需電池,從而降低了免疫反應和感染的風險。

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此前,由工業和信息化部等7部門聯合印發的《關於推動未來產業創新發展的實施意見》提出,“腦機接口”被列入未來產業十大標誌性產品,明確要“突破腦機融合、類腦芯片、大腦計算神經模型等關鍵技術和核心器件,研製一批易用安全的腦機接口產品,鼓勵探索在醫療康復、無人駕駛、虛擬現實等典型領域的應用”。這爲腦機接口的發展指明瞭方向。

就目前技術而言,這兩種方法,哪種更安全,易於實現產業化?

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洪波表示,清華大學採取半侵入式技術路線,目的就是爲了讓它能夠更快服務臨牀患者,助力康復。他們研發的系統只是放在腦膜外面,而不損傷腦細胞。對於外科大夫來講,這是一個微創手術,不是嚴格意義上的開顱,患者術後在十天之內即可回家,非常安全。

“需要注意的是,相比世界上其他植入腦機接口,我們的腦機接口這是迄今首個可以做完手術短時間就可回家的。這個解決方案能夠讓更多的患者受益,而全侵入式方案,做完手術仍需待在醫院。”洪波強調說。

“這種進步爲促使技術成果產業化奠定基礎,會大大加速我國腦機接口技術在各種臨牀疾病當中的應用。”洪波充滿信心地說,下一步,其研究團隊打算將成果應用於漸凍症和癲癇患者,開發通用微創腦機接口技術,拓展臨牀應用場景。

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