半侵入式“腦機接口”加速患者救治

本文轉自：科技日報

華 凌

腦機接口，是指在人類大腦與外部設備之間創建直接連接，進而實現大腦和計算機之間直接通信。

近日，國內外兩條有關“腦機接口”的科技新聞刷新了眼球，並引起人們廣泛關注。

1月29日，由美國人埃隆·馬斯克領導的腦機接口公司，即“Neuralink（神經連接）”在社交媒體X上發帖稱，其在28日完成向患者腦部植入一個硬幣大小的設備，植入者恢復良好，已檢測到腦電信號。

而8小時後，即1月30日，清華大學官網發佈消息，該校醫學院腦機接口研究團隊與首都醫科大學宣武醫院聯合，於2023年10月24日成功進行了全球首例無線微創腦機接口臨牀試驗。這位因車禍造成脊髓損傷、四肢癱瘓14年的患者，經術後三個月康復訓練，已實現自主喝水等腦控功能，抓握準確率超過90%。

那麼，實現腦機接口有幾種方式，之間有何區別？

清華大學醫學院教授洪波在接受科技日報記者採訪時介紹，腦機接口的實現方式分爲非侵入式、侵入式與半侵入式。比較而言，非侵入式無須手術，做成可穿戴式設備，將採集腦電信號的電極附着在頭皮上，提取局部電位信號，相當於神經元活動混合並經過顱骨衰減後的信號，雖然風險小但精度較低，可實現功能有限。

埃隆·馬斯克公司採取的腦機接口方式是侵入式，能使電極與神經元近距離接觸，可以獲得更高質量的神經信號，但手術有風險，且成本較高。

此次清華大學團隊採用的是半侵入式微創技術，將如硬幣大小的電極手術植入顱骨和大腦皮層之間的腦膜上，距離神經元更近，但不直接接觸神經元細胞。其優勢在於沒有神經細胞損傷的風險，並且使用無線供電和通信，可獲得較高信號強度和分辨率，體內無需電池，從而降低了免疫反應和感染的風險。

此前，由工業和信息化部等7部門聯合印發的《關於推動未來產業創新發展的實施意見》提出，“腦機接口”被列入未來產業十大標誌性產品，明確要“突破腦機融合、類腦芯片、大腦計算神經模型等關鍵技術和核心器件，研製一批易用安全的腦機接口產品，鼓勵探索在醫療康復、無人駕駛、虛擬現實等典型領域的應用”。這爲腦機接口的發展指明瞭方向。

就目前技術而言，這兩種方法，哪種更安全，易於實現產業化？

洪波表示，清華大學採取半侵入式技術路線，目的就是爲了讓它能夠更快服務臨牀患者，助力康復。他們研發的系統只是放在腦膜外面，而不損傷腦細胞。對於外科大夫來講，這是一個微創手術，不是嚴格意義上的開顱，患者術後在十天之內即可回家，非常安全。

“需要注意的是，相比世界上其他植入腦機接口，我們的腦機接口這是迄今首個可以做完手術短時間就可回家的。這個解決方案能夠讓更多的患者受益，而全侵入式方案，做完手術仍需待在醫院。”洪波強調說。

“這種進步爲促使技術成果產業化奠定基礎，會大大加速我國腦機接口技術在各種臨牀疾病當中的應用。”洪波充滿信心地說，下一步，其研究團隊打算將成果應用於漸凍症和癲癇患者，開發通用微創腦機接口技術，拓展臨牀應用場景。