首醫清華合併完成首例大腦硬腦膜外晶片植入四肢截癱患者實現自主腦控喝水
首都醫科大學宣武醫院趙國光教授團隊、清華大學醫學院洪波教授團隊召開無線微創腦機介面臨床試驗階段進展總結會,宣布全球首例植入式硬腦膜外電極腦機接口輔助治療頸髓損傷引起的四肢截癱患者行為能力取得突破性進展。
無線微創植入腦機介面NEO系統及其體內機
首都醫科大學宣武醫院趙國光教授團隊進行首例無線微創腦機介面植入手術
首例接受腦機介面處理器植入腦內的患者是一位車禍引起的頸椎處脊髓完全性損傷(ASIA評分A級),54歲,男性,此前長期處於四肢癱瘓狀態。 2023年10月24日,首都醫科大學宣武醫院趙國光教授團隊、清華大學醫學院洪波教授團隊,共同完成了無線微創植入腦機介面NEO(Neural Electronic Opportunity)首例臨床植入試驗,將兩枚硬幣大小的腦機介面處理器透過神經外科醫師的操作植入高位截癱患者顱骨中,成功擷取感覺運動腦區顱內神經訊號。手術後10天患者出院回家。居家使用時,體外機隔著頭皮給體內機供電,並接收腦內的神經訊號,傳送到電腦或手機上,實現腦機介面通訊。
首例植入大腦硬腦膜外晶片後高位截癱患者透過無線微創腦機介面成功實現腦控抓握
經過三個月的居家復健訓練,目前患者可透過腦電活動驅動氣動手套,達到自主喝水等腦控功能,抓握準確率超過90%。患者脊髓損傷的ASIA臨床評分和感覺誘發電位測量均有改善。
與腦機介面公司Neuralink首款名為「心靈感應」(Telepathy)產品的技術不同,本專案在無線微創方面實現了兩大突破,一方面透過植入腦機介面NEO,將內機埋在顱骨內,電極覆蓋在硬膜外,在保證顱內訊號品質的同時,不破壞神經組織;另一方面它採用了近場無線供電和傳輸訊號,植入顱骨的體內機無需電池。這項無線微創腦機介面的臨床試驗分別於2023年4月透過宣武醫院審查,10月進行了首例手術,並進行了國際和國內植入醫療器材臨床試驗註冊(NCT05920174、滬械臨備20230175)。
腦機介面透過記錄和解讀大腦訊號,實現大腦和電腦之間直接通訊。一方面可以幫助漸凍症、脊髓損傷、癲癇等腦疾病患者康復;另一方面有望實現腦機融合智能,直接拓展人腦訊息處理能力,具有廣泛應用前景。
團隊介紹
趙國光教授團隊
趙國光教授團隊較早在國內從事了腦機介面的應用研究工作,2017年開始,即與米格爾院士聯合,開展了世界首個腦機介面脊髓損傷的RCT臨床註冊研究。主導中國首個癲癇植入式腦機介面III期臨床器材臨床項目,合作開發、驗證中的植入式腦機介面、閉環刺激外科器材數量達6項。由於在神經外科和腦機介面領域中的貢獻,趙國光教授入選“北京學者”,同時獲得腦機介面領域“華瑙學者獎”,為國內唯一一位獲得該獎項的臨床醫生。
洪波教授團隊
洪波教授團隊長期進行腦機介面原理、演算法和臨床轉化研究。 2015年高小榕、高上凱教授團隊在頭皮腦電穩態誘發電位腦機介面中,達到319位元/分鐘的資訊傳輸率;2021年洪波教授團隊在無線微創腦機介面臨床前研究中,每個電極等效資訊傳輸率達20位元/分鐘,均超過當時國際同類腦機介面最高水準。