瘫痪4年患者通过脑机接口技术重获新生,华山医院成功完成临床植入试验
这款植入式脑机接口装置是与清华大学生物医学工程学院洪波教授团队合作开发的。该系统采用无线微创设计,不会损伤脑细胞,患者术后仅一周即可出院回家。当日,华山医院神经外科完成了该病例的临床植入试验。本次临床试验经华山医院伦理委员会批准,是按照《医疗器械临床试验质量管理规范》和《技术伦理审查办法(试行)》要求开展的GCP临床试验。从国际脑机接口会议获悉,患者术后恢复良好,于11月15日出院回家,目前正在积极进行康复训练,能够顺利完成脑控喝水动作。 (上海科技公众号)
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还记得今年年初,马斯克宣布第一位植入 Neuralink 大脑芯片的人类患者已经完全康复,并且可以用意念控制老鼠吗?
11月6日,瘫痪四年的小东在复旦大学附属华山医院神经外科手术台上,准备接受一项甚至听起来像科幻小说的新治疗技术——硬币大小的大脑。机器接口机器将被嵌入他的头骨外部,并成功收集小东大脑感觉运动区的神经信号。这款植入式脑机接口装置是与清华大学生物医学工程学院洪波教授团队合作开发的。该系统采用无线微创设计,不会损伤脑细胞,患者术后仅一周即可出院回家。当日,华山医院神经外科完成了该病例的临床植入试验。本次临床试验经华山医院伦理委员会批准,是按照《医疗器械临床试验质量管理规范》和《技术伦理审查办法(试行)》要求开展的GCP临床试验。
“我们的脑机接口系统采用半侵入式设计,设备非常小,只有硬币大小,植入位置就在头骨上方、头皮下方。”布莱顿产品总监王玉晶解释说,“手术后,我们再次覆盖头皮,一旦头发重新长出来,装置就几乎看不见了。”
从国际脑机接口会议获悉,患者术后恢复良好,于11月15日出院回家,目前正在积极进行康复训练,能够顺利完成脑控喝水动作。
科技改变命运的故事似乎正在发生,但瘫痪患者找到“解药”了吗?答案还在路上。
“一个简单的小手术”?
四年前,因意外导致瘫痪的小东不断寻找治疗自己的“解药”。
早在去年10月24日,54岁的患者老杨就在首都医科大学宣武医院接受了脑机接口植入手术,成为国内首例脑机接口植入手术受试者。这也比 Neuralink 的首例临床植入提前了 3 个月。 “当我看到老杨又能够举起杯子喝水时,我忍不住流下了眼泪,这对我们脊髓损伤患者来说真是天赐之物。”小东回忆道,老杨的案例给了他巨大的信心,也让他下定决心参加这次脑机接口的临床试验。
“当我听说我要做脑机接口手术时,我有点担心,毕竟这是我第一次。”他说:“但如果这能帮助我重新获得照顾自己的能力,能够自己穿衣吃饭,这就是我要做的。梦想的改变。”
小东的手术是一次充满希望和风险的尝试。通过在患者大脑中植入脑机接口,他能否实现独立喝水等大脑控制的功能?医生和患者都在仔细评估其益处和风险。
“我们的研发团队一直在努力平衡产品的安全性和有效性,以确保其达到最高标准。”王玉晶说,“我们的脑机接口装置非常薄、很小,手术变得相对容易。我们和很多科学家和外科专家沟通后,大家一致认为,与类似的神经刺激器植入手术相比,我们的手术可以被认为是一个非常简单的小手术。”
与传统的神经刺激器不同,这种半侵入式脑机接口技术不仅依赖于体内的芯片,还依赖于外部设备。 “我们使用一个小型磁性线圈,患者可以通过头皮将其连接到身体机器上,就像为手机无线充电一样。这个外部设备负责供电、信号传输和实时算法更新。”王玉晶介绍,“同时我们还配备了气动手套,患者通过脑电信号控制手套完成抓握等动作,整个过程形成闭环。”
与此同时,国内对脑机接口技术的监管和支持也在逐步推进。今年8月,布雷康的微创脑机接口进入国家创新医疗器械专项审评流程(“绿色通道”),为其技术进入正式临床应用提供了保障。王玉晶透露,“我们公司的植入式脑机接口系统有望成为全球首个获得医疗器械注册证的植入式脑机接口系统,这对我们来说是一个重要的里程碑。”
“我们所采取的只是第一步,未来我们希望把这个系统做得更小、更微创,让更多的患者,甚至未来的每个人都能受益。”
术中“黑科技”:无需唤醒,实时双模精准功能定位植入
布莱顿与华山医院的合作已持续多年。此次植入手术在国内首次采用“体感诱发电位”+“在线高频信号分析”完成电极植入部位的双模式精准功能定位。该技术的核心是通过脑电数据的实时采集和分析,帮助医生准确判断患者手部感觉运动功能区,保证电极的准确放置。
“我们今天第一次把这个系统带入手术室。”谈起这次临床试验,王玉静的眼神透露出对这项技术的信心。 “该系统最大的亮点在于,通过神经电生理学的‘金标准’和高频脑电信号的实时分析,可以在不唤醒患者的情况下精确定位功能区域并优化电极位置。”
对于传统的功能定位方法,通常需要在手术过程中将患者从麻醉中唤醒并完成电刺激以评估脑区域的功能。 “我们的技术不需要患者醒来,完全没有副作用,即使在患者无法配合的情况下,也能准确判断手部功能区的活动。”
随着技术不断迭代,他们正在开发更高密度、更高通量的电极,以覆盖更广泛的脑电波区域。 “未来,我希望我们的系统不仅能帮助患者完成喝水、行走等基本动作,甚至还能帮助他们进行弹钢琴、写字等精细动作控制。”
“博瑞康深耕脑机接口领域多年,作为脑机接口产业链的主力企业,我们在技术层面已经从非侵入式走向侵入式;在产品层面,我们从脑科学研究扩展到临床诊断、治疗和康复,这两年我们在销售和研发方面取得了重大突破,特别是在微创脑机接口的临床进展方面,我们完成了重大突破。人体试验“从0开始”取得突破博瑞康科技创始人兼董事长徐洪来表示:“我们已经通过了创新医疗器械专项评审,证实了‘微创植入’方案是一条安全、有效的技术路线。”
加速培育未来产业,“集聚上海脑机接口产业全链条资源”
“Brichon刚刚完成了由上海国投富腾资本和浦东创投领投区基金联合领投的D轮融资签约。在上海科委和市国资的协同协助下,我们的人体试验全面启动后,相信这条技术路线在商业化前景方面的优势将会逐渐显现。”徐宏来表示。
在他看来,“上海不仅为我们提供了丰富的临床应用场景,还通过深度的产学医研合作生态圈,为科研成果转化带来了很多机会。”
近年来,为加快培育未来产业,上海积极推动脑机接口前沿技术创新,结合市场化融资、科技创新2030重大项目支持等,孵化了推出脑虎科技、布莱顿(上海)等创新型企业。产品分别形成侵入式和半侵入式电路。
“上海的创新氛围非常浓厚。”王玉晶表示,“这是一个年轻而充满活力的地方,对于科技公司来说,上海的市场潜力和资源匹配度都非常高,脑机接口行业的上下游资源几乎都可以在上海找到。”原材料、芯片到电极,到外部设备的制造,都有相应的解决方案。”
据悉,上海持续深化脑机接口前沿技术创新和未来产业培育研究,聚焦侵入式、半侵入式赛道,着力推动脑机接口商业化,构建共性技术研究中心建设开发服务平台,推进临床试验和应用示范,完善产品标准和检测体系,培育产业生态。同时,支持非侵入性脑机接口产品进一步提高技术水平和应用规模。我们力争2027年在国内率先实现脑机接口产品临床应用,帮助瘫痪、失语、神经系统疾病等患者大幅提高生活质量,初步构建创新生态系统。
“上海市科委对我们公司的支持是我们走向上海的桥梁。”王玉晶表示,他们敏锐地看到了脑机接口技术的未来潜力,通过长期调研和现场考察,最终决定将我们公司带到上海。上海的介绍给了我们今天的合作机会。
王玉晶特别提到,与华山医院等上海医疗机构的合作也离不开市科委的推动。 “这也是我们能够与这些顶级医院成功合作的关键。”
“通过与顶尖医疗机构的密切合作,布莱顿能够加速脑机接口技术在真实临床环境中应用的验证和优化,同时促进实验数据和科研成果快速转化为临床疗效。这一模式不仅缩短了技术的实现时间,也为未来在神经康复和疾病诊断治疗方面的拓展和应用奠定了坚实的基础。此外,由于目前脑机接口在神经信号采集、无线充电方面缺乏成熟的芯片解决方案。供应和沟通,我们计划与上海顶尖的半导体设计院校和企业重点从下而上提升系统性能,进一步强化关键技术的国产化能力,为高效稳定的脑机接口系统奠定坚实的基础。”徐宏来表示。
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