时隔大半年,61岁的金大伯再次感受到了双脚踩在地面上的踏实感。这个看似简单的动作背后,是中国脑机接口技术在神经修复领域的一次重要突破。
近日,浙江大学医学院附属第二医院联合浙江大学南湖脑机交叉研究院、脑机智能全国重点实验室、生物医学工程与仪器科学学院,成功完成全国首例闭环脊髓神经接口植入手术。术后,曾经的截瘫患者不仅可以直线行走,而且还能完成转弯、上下坡、变速行走等多种日常动作。
而这次手术中使用的核心产品,来自杭州一家脑机接口公司——佳量医疗。
完全性截瘫者重获站立和行走能力
2024年10月,金大伯因屋顶作业不慎坠落,导致胸3/4椎体骨折。当地医院的诊断结果如同一纸判决书:完全性截瘫。在脊椎手术后,他接受了长达4个月的系统康复训练,但医生给出的评估依然残酷:恢复自主行走的可能性微乎其微。
如果把人体脊髓上的信号传导,比作高速公路上行驶的车辆,那么胸椎骨折就如同山体塌方,阻断了正常的道路。想要重新打通这条“道路”,并不容易。
转机出现在今年3月,金大伯在浙大二院接受了“闭环脊髓神经接口”植入手术。这项听起来充满科技感的手术,简单来讲,就是医生在他的腰椎区域和腹部,分别植入16触点脊髓刺激电极以及无线充电式刺激器,构建起一套基于肌电反馈的神经闭环系统。
其中的刺激器,是一种运用脑机接口技术的小型植入式闭环神经调控设备,只有火柴盒大小。它通过放置在患者体内的电极,采集脑电信号并进行实时分析。
脊髓神经接口的核心,在于帮助患者重新建立和增强受损脊髓的信号传导,从而加强脊髓的神经修复,加速自主功能恢复。这套采用多模态设计的系统,背后凝结了佳量医疗在脑机接口领域多年的技术积累。
术后恢复的每一天都充满惊喜:第三天,金大伯自主抬起了膝盖;第一周,可以坐立并自主移动双腿;第三到四周,首次通过辅助设备实现站立;到了第八周,独立完成100米以上的连续行走……目前,金大伯已进入日常生活功能回归训练阶段。
海归博士的选择
31岁的贵州青年刁银江,比金大伯更早体验到了脑机接口技术带来的奇迹。两年前的5月,饱受癫痫折磨的他来到杭州接受了脑机接口手术。
癫痫,是一种由脑部神经元异常放电引起的神经系统疾病,俗称“羊癫疯”。在药物控制无效后,刁银江每天要经历20多次发作,生活几乎完全被困在家中。
改变命运的,是植入头皮下的那枚刺激器——通过手术将电极植入患者颅内病灶,与固定在颅骨上的微处理器连接,当微处理器探测到脑内异常放电,就立即进行电刺激,抑制癫痫的发作。
“它就像一套‘反导系统’,24小时实时监测,发现危险信号,马上做出反应。”佳量医疗创始人、董事长兼CEO曹鹏表示,此类临床手术,患者的术后反应大多很好。
这位85后海归博士,曾就读于西安交通大学生物医学工程专业;毕业后前往法国国家高等研究院和法国贡比涅技术大学的联合实验室深造,从事磁共振影像科学研究。
在科研一线的那些年,他深刻感受到了中外医疗器械的差距。“我们一定要做出中国人自己的高端医疗器械,让老百姓用得起。”
2020年初,带着这个信念,曹鹏拖着行李箱,单枪匹马地来到余杭未来科技城。彼时,人工智能、脑机接口等技术方兴未艾,脑科学领域空前热闹。他决定创业,在神经科学领域探索新的治疗方式。
在朋友公司的临时办公室里,他花了几天时间独自完成商业计划书,并做了份PPT,参加海创园人才项目评审。
一周后项目过审,佳量医疗就此诞生,曹鹏也在这座城市扎了根。
从大脑到脊髓的突破
就在公司创立的这一年,佳量医疗联合浙江大学及浙大二院、宣武医院、华山医院等科研力量,联合开发Epilcure™闭环神经刺激器。小小的刺激器上整合了多项先进的创新技术,比如,高性能处理芯片、可靠的癫痫信号检测算法、稳定的蓝牙传输技术,以及无线充电电池等。
团队解决了患者长期佩戴的充电问题:只需将充电设备佩戴在手臂上,再戴上一顶配置蓝牙设施的帽子,刺激器就可自动开始充电;充电2小时即可使用一周左右。
曹鹏向橙柿互动介绍,无线充电是公司产品区别于国外同类产品的一大创新点。传统的神经调控设备使用不可充电电池,电池使用寿命4-5年。他们要做的,则是一款永久植入的产品,保证设备的寿命在10年甚至20年以上。
“我们正在构建通用闭环神经接口技术平台。”曹鹏表示,目标是让更多神经功能障碍患者重获新生。
而从大脑到脊髓,从治疗癫痫到帮助金大伯重新站立,“不仅是应用领域的拓展,更是技术上的一次突破,实现了从‘脑信号→刺激反馈’,到‘肌电信号→刺激反馈’的治疗范式重构,展现出高度的通用性。”佳量医疗透露,目前,该技术已拓展至辅助渐冻症患者控制机械臂等更多应用场景。
在今天的微信公众号推文中,这家公司写道:“志愿者持续招募中,欢迎更多有需要的群体加入我们,共同推动神经科技的进步。”
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