我國首例介入式腦機接口用于輔助人體患肢運動功能修復的試驗，近日由南開大學團隊牽頭完成。此次試驗幫助一名偏癱患者恢復了部分運動功能。
我國科研團隊取得介入式腦機接口新進展
在天津的一家康復醫院，67歲的鄭先生不僅能拿起水杯喝水，還能在拐杖輔助下行走。鄭先生此前已經腦梗過三次，第三次腦梗導致他偏癱臥床半年多。今年6月，他接受了介入式腦機接口輔助人體患肢運動功能修復的臨床試驗，并進行了三個月左右的康復訓練，目前已恢復上下肢部分運動功能。
介入式腦機接口，是通過頸部血管微創手術的方式，沿著血管把搭載腦機電極的支架導入在相應腦區的血管壁上，來采集腦電信號。
細小的網絲線圈就是導入血管的支架體，它使用的是鈦合金等生物相容性材料，比頭發絲還細小的腦機電極就固定在這個支架上。
專家介紹，電極是一個非常小的薄膜片，附著在支架電極交叉點上，這樣才能把相應腦電信號有效引出。一方面要對人體無害，另一方面要能長時間在血液中穩定采集到相應的腦電信號。
這一介入式方案融合了多項技術：
·植入患者皮下的無線傳輸與供電設備實現腦電信號的無線通信傳輸；
·智能算法和模型解碼患者的運動意圖；
·同步的電刺激訓練，促進神經突觸再生，提升運動功能恢復效率。
南開大學醫學院副院長、天津市介入腦機與智能康復重點實驗室主任 段峰：讓患者的肢體重新再建立了一個體外的神經通路，加速他的恢復。
目前，介入式腦機接口技術已啟動多中心臨床試驗，并被納入科技部《腦機接口研究倫理指引》，未來有望為腦卒中、截癱、漸凍癥等運動功能障礙患者提供全新的治療方式。
侵入式、半侵入式、非侵入式和介入式
據介紹，此前大家較為熟知的腦機接口的連接方式主要是侵入式、半侵入式和非侵入式。
侵入式腦機接口是將電極直接植入到大腦皮層中，可直接接觸到神經元細胞，獲得更高質量的腦電信號，但需要進行開顱手術，可能對受試者造成傷害。
半侵入式腦機接口是將電極植入顱腔，置于大腦皮層表面進行腦電信號采集。
非侵入式腦機接口無需手術，通過腦電帽等外掛設備就可以直接在頭皮表面采集腦電信號，安全性相對更有保障，但由于腦電信號在體外采集，不如顱內采集的信號準確。
天津市腦機交互與人機共融海河實驗室常務副主任 倪廣?。?/strong>非侵入非常安全，因為不需要任何手術。侵入式植入的位置不同，采集信號會更加清晰，但帶來一個潛在威脅，因為植入體內，炎癥反應、生物相容性方面會帶來一定的隱患。
介入式：通過微創從頸部靜脈血管介入
介入式腦機接口通過微創從頸部靜脈血管介入，無需開顱即可提取顱內腦電信號，信號識別的精度和穩定性介于侵入式和非侵入式之間。
中國科學院院士、山東第一醫科大學校長 陸林：介入式有它的優勢，就是減少手術的風險。未來如果有更多臨床經驗，做到定位更精準、沒有長期副作用，做到非常可靠的話，是一個突破和進步。
腦機接口正走向應用 全產業鏈布局待加強
日前，工信部等七部門聯合印發《關于推動腦機接口產業創新發展的實施意見》，為這一前沿技術領域的產業化繪制具體路徑。眼下，腦機接口的應用場景也越來越豐富，正在加速從實驗室走向臨床應用。
新型“腦起搏器”助力帕金森患者癥狀改善
在深圳市第二人民醫院，32歲的帕金森病患者高女士前來復查。今年6月，高女士在醫院腦機接口中心完成了深圳首例基于新型“腦起搏器”的腦機接口手術。高女士是青年型帕金森病患者，已患病5年。
腦機接口技術中的腦深部電刺激療法，也被稱為“腦起搏器”，可以通過植入電極，刺激特定的深部腦功能區，阻斷病理性的腦環路，調節大腦神經遞質的分泌和神經環路的活動，從而達到控制患者癥狀和改善患者的運動功能、生活質量的目的。
此次高女士植入的是一種新型“腦起搏器”，除了刺激功能，還具備藍牙可感知的功能，醫生可以讀取帕金森病患者特征性的腦電信號來實現更精準的神經調控。未來，這一技術還將進一步應用于治療癲癇、疼痛、精神病、癱瘓等神經、精神疾病患者。
深圳市第二人民醫院功能神經科及腦機接口臨床研究病房主任 蔡曉東：更進一步針對性地、個體化地治療病人，這是非常有意義的。
非侵入式腦機接口助力醫生進行聽力檢測
天津腦機交互與人機共融海河實驗室最新研發的一套聽覺智能評估系統，融合了非侵入式腦機接口技術。
在聽覺刺激下，人的大腦皮層產生相應的神經電信號，醫生通過分析腦電帽提取的腦電信號，能夠準確檢測出患者，尤其是嬰幼兒和老人的聽力受損程度，以及在進行人工耳蝸植入手術后聽力功能的恢復情況。目前這一應用正在天津市兒童醫院、北京兒童醫院等醫院進行臨床測試。
天津市腦機交互與人機共融海河實驗室常務副主任 倪廣健：比如聽力正常的一歲的小孩，帶他去看病，他是回答不了大夫的問題的，這個技術能隨時監測他的聽力活動，真正讓患者享受到前沿科技帶來的福利和好處。
腦機接口前沿科技正加速接入民生領域。7月，國家醫保局新增了一批醫療新技術價格項目，其中就包括腦機接口的相關費用，為腦機接口進入臨床應用和規范收費提前準備。8月，工業和信息化部等七部門發布文件，為腦機接口產業發展繪出路線圖。
專家指出，近年來腦機接口技術發展勢頭迅猛，但技術落地應用仍有瓶頸。比如，腦機接口核心器件、算法、系統的標準，應用過程中的倫理規范等都有待進一步制定和完善。此外，腦機接口產業鏈仍處于初期發展階段，需要從全產業鏈角度進行布局。
天津市腦機交互與人機共融海河實驗室常務副主任 倪廣?。?/strong>真正想把腦機接口從實驗室走到產業，其實需要全鏈條的覆蓋。比如說，用什么樣的電極采集腦電信號；采集到信號，用什么樣的芯片去放大；信號如何進行分類、如何進行計算；如何集成為一個系統能夠應用到的具體場景，這是全鏈條的工作。
編輯：馬蕾
責編：孟鵬博