复旦大学研发脑脊接口微创手术 助截瘫患者重获行走能力
今年年初,来自广东的林先生成为全球首例微创脑脊接口概念验证的截瘫患者,医生以微创手术在其脑内及脊髓放置电极。手术后,林先生持续做康复训练,至2月底已经重获行走能力,“我终于再次体会到走路的感觉”。
《央视新闻》报道,脊髓损伤被称为“不治之症”,内地现存374万名患者,每年新增约9万人。
两年前,林先生不慎从近4米高的楼梯上跌落,导致脊髓外伤后截瘫。传统治疗对下肢瘫痪束手无策,而复旦大学加福民团队研发的脑脊接口系统突破技术瓶颈,将2个直径1毫米左右的电极间片植入运动脑区,脑部、脊髓的手术可以在4小时左右一次完成,通过在大脑与脊髓间搭建“神经桥”,使脊髓损伤患者实现自主控制下肢行走。
今年1月8日,林先生成为微创脑脊接口临床概念验证的首例患者,团队仅用时2小时,通过一次性微创手术方式就完成了在脑内和脊髓硬膜外的关键调控部位精准置入电极。
术后第1天,林先生的右腿就出现了缓慢的屈曲;第3天,实现自主脑控状态下的双下肢运动;第10天;实现自主控制双侧下肢跨步行走;第12天,他在联合团队指导下展开康复训练;第49天,林先生已经可以在悬吊下独立使用助步器行走,不禁激动地说“我终于再次体会到走路的感觉”。
今年1月至2月,加福民科研团队已联合复旦大学附属中山医院,成功完成全球首批三例临床概念验证手术。术后第一天,3位受试者都可以躺在床上自主擡左右腿。
对于脊髓损伤患者,远端肢体受到的影响最为严重。患者脚背翘起说明其踝关节活动正常,印证了脑脊接口使患者的神经通路得到重建,植入到运动脑区的电极芯片设计了一套运算速度快、运算能力准确、算力需求低的轻量级AI算法模型。
加福民介绍,团队花了将近3年时间才在算法层面实现了对大脑运动意图实时解码的突破,“如果患者想擡腿,但算法没有解码出来,或者只是晚了几秒,患者可能就会摔跤”。
3月3日,全球首批第四例植入式脑脊接口临床概念验证手术在复旦大学附属华山医院完成,截瘫患者们的治疗效果符合甚至超出了团队的预期。加福民介绍,两间医院、四例手术的完成,证明脑脊接口技术可复制可推广,“这不仅是技术的胜利,更是瘫痪患者重获新生的开始”。
加福民表示,该团队计划分阶段推进临床转化,针对重症患者开发植入式系统,对轻症患者研发穿戴式设备,预计5至10年内实现技术普及,远期目标构建自主知识产权体系,惠及全球2000万患者。