
(上海5日综合电)行走,本是再简单不过的事,对于千万瘫痪病人而言,几乎是遥不可及的梦。全球超过2000万人患有脊髓损伤,脊髓损伤导致的瘫痪,在医学界一直被视为“不治之症”。上海复旦大学团队日前取得脑脊接口技术攻关突破,近期通过微创手术,成功让截瘫两年的患者重新站立行走。这项医学突破,为瘫痪者带来新的希望。
让瘫痪者再次站立和行走,这一跨越“不可能”的奇迹,源自复旦大学类脑智能科学与技术研究院加福民团队全球首创的“三合一”脑脊接口技术——通过微创手术在脑与脊髓间搭建“神经桥”,仅需4小时同步植入电极,术后24小时,在人工智能(AI)的辅助下患者即可恢复腿部运动。
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来自广东的34岁患者林先生,两年前不慎从近4公尺高的楼梯上跌落,导致胸椎椎体骨折并椎体脱位、脑出血,依靠轮椅生活。今年1月,林先生成为上海复旦大学附属中山医院与复旦大学类脑智能科学与技术研究院团队联合开展的临床研究的首例受试者。
团队通过在患者脑部特定区域微创植入电极,采集大脑发出的运动信号,这些信号如同大脑发出的“行动指令”,承载患者对下肢动作的意图。随后,藉助算法对信号进行深度解码,将其转化为特定频率和强度的电刺激。
这些电刺激通过植入脊髓相应区域的电极晶片,作用于受损脊髓下方的神经组织,激活下肢指令性活动。这项脑脊接口技术,绕过受损的神经传导通路,搭建起“神经旁路”。

1月8日,研究团队用时2小时,通过一次性微创手术方式完成了在脑内和脊髓硬膜外的关键调控部位置入电极。术后第一天,林先生的右腿就出现了缓慢的屈曲;第49天,他可以在悬吊下独立使用助步器行走。林先生说,终于再次体会到走路的感觉。
参与手术的临床医生,用“震撼”形容第一次看到林先生站立的画面。
2月底,林先生的脊椎损伤感觉平面(身体两侧具有正常感觉功能的最低脊髓节段)有所下移,脚会发热出汗、有酥麻感,站的时候感到腿部肌肉收缩、大小便也开始有感觉……诸多变化令人欣喜。
同样感到重获新生的,还有来自河北的小赵、来自山东的小温,以及从塞尔维亚受伤辗转到华山手术的海员小周,他们分别在2月5日、2月25日、3月3日成功手术。
“这几位截瘫患者治疗效果符合甚至超出我们的预期,术后第一天,3位受试者都可以躺在床上自主抬左右腿。初步证明新一代脑脊接口方案的可行性。2家医院、4例手术的完成,也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。”加福民接受澎湃新闻访问时表示,对于脑脊接口技术来说,脑电意图的解码如何达到高实时性是技术突破的难点。
加福民说:“这几位截瘫患者治疗效果符合甚至超出我们的预期,术后第一天,3位受试者都可以躺在床上自主抬左右腿。初步证明新一代脑脊接口方案的可行性。2家医院、4例手术的完成,也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。” 他指出,对于脑脊接口技术来说,脑电意图的解码如何达到高实时性是技术突破的难点。
此外,每个人的脊髓生理结构都不一样,且人体运动非常复杂,站着抬腿和坐着抬腿的脑电信号都会有所差异。如何精准刺激脊髓特定神经根,是另一个难题。加福民团队搭建了电刺激参数-神经激活-肌肉骨骼运动仿真计算平台,根据仿真人受到电刺激后的仿真计算结果在电脑上调整参数,排除掉大多数无效刺激参数,效率大大提升。
脑脊接口项目是复旦大学脑机接口领域系列突破性成果之一。学校建立了神经调控与脑机接口研究中心,打造脑机接口交叉学科科研合作平台,构建了材料、晶片、人工智能到临床的全技术链条,正在建设融合前沿探索、科创转化与企业孵化为一体的脑机接口创新平台。

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