南開(kāi)科研團(tuán)隊(duì)牽頭完成國(guó)內(nèi)首例介入式腦機(jī)接口動(dòng)物試驗(yàn)

本文來(lái)源：南開(kāi)大學(xué)新聞網(wǎng)　　

我國(guó)首次在羊腦內(nèi)實(shí)現(xiàn)介入式腦機(jī)接口

南開(kāi)大學(xué)段峰教授在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)

　　南開(kāi)新聞網(wǎng)訊(記者 喬仁銘)6月25日，我國(guó)自主研發(fā)的國(guó)內(nèi)首款介入式腦機(jī)接口在北京成功完成動(dòng)物試驗(yàn)。此次試驗(yàn)的介入式腦機(jī)接口由南開(kāi)大學(xué)人工智能學(xué)院段峰教授科研團(tuán)隊(duì)牽頭，與上海心瑋醫(yī)療科技股份有限公司聯(lián)合研發(fā)。此次試驗(yàn)的成功，標(biāo)志著我國(guó)在腦機(jī)接口、介入機(jī)器人研究領(lǐng)域達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

　　本次試驗(yàn)是國(guó)內(nèi)首次在羊腦內(nèi)實(shí)現(xiàn)介入式腦機(jī)接口，突破了介入式腦電電極、血管內(nèi)腦電采集等核心技術(shù)，完成了支架、導(dǎo)管等神經(jīng)介入器械產(chǎn)品研制，解決了傳統(tǒng)侵入式腦機(jī)接口對(duì)腦區(qū)造成不可逆損傷的弊端，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)介入式腦機(jī)接口領(lǐng)域空白，對(duì)推動(dòng)我國(guó)腦科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展具有重要意義。

　　腦機(jī)接口技術(shù)可以在不依賴(lài)外周神經(jīng)系統(tǒng)和肌肉組織的情況下，把大腦皮層的信號(hào)活動(dòng)直接轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)指令，控制外界設(shè)備。對(duì)于嚴(yán)重運(yùn)動(dòng)功能障礙的患者（腦卒中、漸凍癥等）來(lái)說(shuō)，腦機(jī)接口能夠幫助他們獨(dú)立控制外界設(shè)備，恢復(fù)部分運(yùn)動(dòng)能力，提高生活質(zhì)量。

　　傳統(tǒng)腦機(jī)接口分為侵入式腦機(jī)接口和非侵入式腦機(jī)接口。侵入式腦機(jī)接口需要通過(guò)開(kāi)顱手術(shù)或者鉆透顱骨將腦電傳感器植入腦內(nèi)，如馬斯克的Neuralink腦機(jī)接口需要直接從頭骨植入，這可能會(huì)導(dǎo)致患者大腦的長(zhǎng)期炎癥。而非侵入腦機(jī)接口雖然對(duì)人沒(méi)有傷害，但是腦電信號(hào)微弱，識(shí)別準(zhǔn)確率和實(shí)時(shí)性受限。

　　段峰教授科研團(tuán)隊(duì)牽頭研發(fā)的介入式腦機(jī)接口技術(shù)只需要通過(guò)類(lèi)似心臟搭橋的微創(chuàng)手術(shù)便可實(shí)現(xiàn)腦機(jī)連接。科研團(tuán)隊(duì)采用治療中風(fēng)的神經(jīng)介入技術(shù)，通過(guò)靜脈將腦電傳感器植入到大腦運(yùn)動(dòng)皮層、視覺(jué)皮層等腦區(qū)后，神經(jīng)支架膨脹，將電極擠壓在靠近大腦的血管壁上，從而獲取相應(yīng)腦區(qū)信號(hào)。這一技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是不需要顱骨鉆孔或開(kāi)顱手術(shù)即可獲得腦電信號(hào)，整個(gè)手術(shù)植入過(guò)程可在兩小時(shí)內(nèi)完成。

介入機(jī)器人輔助實(shí)驗(yàn)

羊腦內(nèi)傳感器及介入式腦電信號(hào)

　　此次試驗(yàn)的腦電極植入術(shù)，由河北工業(yè)大學(xué)張建華教授科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)的介入機(jī)器人輔助完成。該機(jī)器人采用主從操作方式，由宣武醫(yī)院神經(jīng)外科馬永杰主任醫(yī)師在主端操作，成功完成了部分血管造影。試驗(yàn)最終在羊腦血管內(nèi)完成了傳感器植入，并成功采集到了腦電信號(hào)。

手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)

　　據(jù)段峰介紹，人體內(nèi)血管的支架經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期臨床應(yīng)用及研究，已經(jīng)擁有較高的安全性。事實(shí)上，通過(guò)介入式腦機(jī)接口這一方式，沿著血管植入傳感器，可以連通并激活大腦區(qū)域，無(wú)需侵入大腦即可獲得腦電信息。此次在動(dòng)物腦內(nèi)開(kāi)展的介入式腦機(jī)試驗(yàn)研究，在改善人們因腦、脊髓、周?chē)窠?jīng)或肌肉功能障礙引起的嚴(yán)重癱瘓患者的功能獨(dú)立性，在治療癲癇、睡眠障礙、帕金森病等疾病中具有重要意義，未來(lái)市場(chǎng)前景廣闊。

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