非侵入式腦機接口

　　魔笛

　　全球首款利用神經(jīng)可塑性的原理進行開發(fā)的腦機接口設(shè)備。

　　可以在300毫秒內(nèi)識別患者腦部發(fā)出的運動意識信號，采取人工措施激發(fā)對應(yīng)的肢體運動，促使大腦產(chǎn)生正確的感覺反饋，令破損的腦區(qū)神經(jīng)重新連接或在空白腦區(qū)搭建新的神經(jīng)通路。

　　預(yù)計在2027年春節(jié)前后取得三類醫(yī)療器械證之后便可以進入醫(yī)院，進行大規(guī)模使用。

　　篩查老年癡呆

　　通過對腦電信號的捕捉、分析，非侵入式腦機接口可以篩查出處于輕度認知障礙階段（老年癡呆潛伏期）的患者，并對其進行顱電-磁刺激干預(yù)治療，形成一個從篩查到治療的閉環(huán)體系。

　　侵入式腦機接口

　　將腦機接口技術(shù)用于腦膠質(zhì)瘤手術(shù)，在世界范圍內(nèi)排第一。

　　通過腦電信號解碼，區(qū)別腫瘤的電信號與正常神經(jīng)元電信號，判斷腦部組織到底是腫瘤還是神經(jīng)元，輔助醫(yī)生對腫瘤邊界進行判斷，從而提高醫(yī)生對于腫瘤的全切率，致殘率可降到10%以下。

　　形成的產(chǎn)品可以降低技術(shù)使用門檻。基層醫(yī)院醫(yī)生也能使用其進行手術(shù)。

　　腦機接口是指通過腦電信號將生物大腦與計算機或其他外圍設(shè)備連接，進行控制和通訊等智能交互方式。作為科幻作品中的“常客”，腦機接口往往與癱瘓者行走、失語者“說話”、盲人“復(fù)明”等畫面關(guān)聯(lián)，而隨著技術(shù)不斷發(fā)展，腦機接口也確實正在讓這些畫面成為現(xiàn)實。

　　5月12日，四川省經(jīng)濟和信息化廳等八部門聯(lián)合印發(fā)《四川省腦機接口及人機交互產(chǎn)業(yè)攻堅突破行動計劃（2025—2030年）》，明確提出支持四川大學(xué)華西醫(yī)院、四川省人民醫(yī)院等綜合性醫(yī)院，常態(tài)化開展植入式腦機接口手術(shù)。當下的腦機接口技術(shù)發(fā)展為醫(yī)療領(lǐng)域帶來了哪些改變？它又如何讓科幻想象變成現(xiàn)實？日前，記者走進四川大學(xué)華西醫(yī)院，了解當前最前沿的研究成果。

　　全球首款自主研發(fā)

　　非侵入式腦機接口

　　讓癱瘓者行走

　　一個白色的頭戴式設(shè)備，外觀與電動自行車頭盔相似，插上電極，打開接口，戴在患者頭上，就能幫助因腦卒中而偏癱的患者重新掌握身體的“主動權(quán)”。在四川大學(xué)華西醫(yī)院“腦機接口”媒體溝通會的現(xiàn)場，記者見到了這個全球首款利用神經(jīng)可塑性的原理進行開發(fā)的腦機接口設(shè)備——“魔笛”。

　　四川大學(xué)華西醫(yī)院智能可穿戴老年健康管理系統(tǒng)實驗室主任、特聘研究員江寧告訴記者，“魔笛”可以在300毫秒內(nèi)識別患者腦部發(fā)出的運動意識信號，采取人工措施激發(fā)對應(yīng)的肢體運動（比如，控制患者的外骨骼或者用電刺激相關(guān)肌肉來產(chǎn)生相應(yīng)的動作），促使大腦產(chǎn)生正確的感覺反饋，令破損的腦區(qū)神經(jīng)重新連接或在空白腦區(qū)搭建新的神經(jīng)通路。

　　“我們研究的目的不是為了功能替代，而是想通過反復(fù)的人工意識和肢體運動，形成一條‘首先產(chǎn)生運動意識，再產(chǎn)生感覺反饋’的運動意識閉環(huán)，讓患者康復(fù)。”江寧說，“預(yù)計‘魔笛’在2027年春節(jié)前后取得三類醫(yī)療器械證之后便可以進入醫(yī)院，進行大規(guī)模使用。”

　　實際上，這樣的非侵入式腦機接口不僅運用在卒中康復(fù)中。通過對腦電信號的捕捉、分析，非侵入式腦機接口還可以篩查出處于輕度認知障礙階段（老年癡呆潛伏期）的患者，并對其進行顱電-磁刺激干預(yù)治療，形成一個從篩查到治療的閉環(huán)體系，實現(xiàn)老年癡呆早篩、早診、早干預(yù)的目標。

　　全世界首個運用

　　侵入式腦機接口實現(xiàn)腦腫瘤精準切除

　　像“魔笛”這樣的非侵入式設(shè)備只是腦機接口的形式之一，在神經(jīng)外科領(lǐng)域，侵入式腦機接口的研究應(yīng)用使得膠質(zhì)瘤手術(shù)實現(xiàn)了從“0”到“1”的技術(shù)攻關(guān)。與非侵入式腦機接口通過頭皮傳感器采集信號不同，侵入式腦機接口通過手術(shù)深入到顱骨以下，對大腦中的組織進行信號采集、記錄，模糊的腦瘤和腦組織邊界變得清晰。

　　“癌癥界”有兩個癌王，一個是胰腺癌，另一個是腦膠質(zhì)瘤，俗稱腦癌。據(jù)四川大學(xué)神經(jīng)外科副教授楊淵介紹，腦內(nèi)的惡性腫瘤為浸潤性地生長，與大腦神經(jīng)元盤根交錯，如何在保留大腦功能區(qū)域完好的同時干凈切除腫瘤，是腦癌手術(shù)最大的難點。“以前，我們只能通過影像學(xué)、超聲、核磁共振，甚至在手術(shù)中喚醒患者等方式，主觀判斷哪里是大腦功能區(qū)，哪里是腫瘤，這個過程對患者來說很痛苦，甚至很可能引發(fā)癲癇。但腦機接口的出現(xiàn)為問題解決提供了新的思路。”

　　記者了解到，侵入式腦機接口能夠通過腦電信號解碼，區(qū)別腫瘤的電信號與正常神經(jīng)元電信號，判斷腦部組織到底是腫瘤還是神經(jīng)元，輔助醫(yī)生對腫瘤邊界進行判斷，從而提高醫(yī)生對于腫瘤的全切率。四川大學(xué)華西醫(yī)院神經(jīng)外科學(xué)科主任、主任醫(yī)師毛慶分享了一組數(shù)據(jù)，如果用傳統(tǒng)手術(shù)方式進行腦膠質(zhì)瘤切除手術(shù)，手術(shù)致殘率在70%左右，但采取新腦機接口技術(shù)，致殘率可降到10%以下。

　　“將腦機接口技術(shù)用于腦膠質(zhì)瘤手術(shù)，在世界范圍內(nèi)，我們排第一。”毛慶說，除安全外，侵入式腦機接口技術(shù)形成的產(chǎn)品還可以降低技術(shù)使用門檻。“舉個簡單的例子，以前照相要專業(yè)人員，但傻瓜相機出現(xiàn)讓非專業(yè)人員也能拍照。侵入式腦機接口產(chǎn)品推廣后，基層醫(yī)院醫(yī)生也能使用其進行手術(shù)。”

　　成都日報錦觀新聞記者 胡瑰瑋

　　圖據(jù)華西醫(yī)院 制圖 江蕊松

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