馬馳原教授（右一）為患者分析病情。（醫(yī)院 供圖）
“我最大的心愿就是能自己用手摸一摸臉！現(xiàn)在終于在腦機(jī)接口門診看到了希望?！比涨埃袊?guó)人民解放軍東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院（南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬金陵醫(yī)院）腦機(jī)接口門診開(kāi)診，這也是江蘇省首個(gè)腦機(jī)接口門診。因高位頸髓損傷導(dǎo)致截癱的患者老周（化名），在聽(tīng)完該院神經(jīng)外科主任馬馳原教授為他量身定制的診療方案后喜極而泣。
開(kāi)設(shè)腦機(jī)接口門診，是該院繼6月開(kāi)設(shè)腦機(jī)接口臨床研究病房后，在腦機(jī)接口技術(shù)臨床轉(zhuǎn)化與應(yīng)用領(lǐng)域又邁出的堅(jiān)實(shí)一步，旨在為眾多疑難神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者點(diǎn)亮康復(fù)希望。
通訊員 王娟 特約記者 沈大雷
開(kāi)設(shè)腦機(jī)接口門診
神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾病范圍廣泛，給患者家庭和社會(huì)造成沉重負(fù)擔(dān)。然而，人類對(duì)于腦疾病的發(fā)病機(jī)理還知之甚少，診斷治療手段也十分有限。
馬馳原介紹，腦機(jī)接口技術(shù)的出現(xiàn)，為解析、治療腦疾病提供了新的途徑和手段。一方面，腦機(jī)接口技術(shù)可以讓神經(jīng)系統(tǒng)“說(shuō)話”，通過(guò)高精度解碼神經(jīng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)大腦的“意念讀取”和精準(zhǔn)診斷；另一方面，可通過(guò)物理調(diào)控技術(shù)，突破血腦屏障局限，治療腦疾病。
東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院腦機(jī)接口門診由神經(jīng)外科牽頭，根據(jù)患者實(shí)際情況，聯(lián)合神經(jīng)內(nèi)科、康復(fù)科、心理科、泌尿外科等組建多學(xué)科診療團(tuán)隊(duì)，為疑難神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者提供一次掛號(hào)、多科會(huì)診“一站式”服務(wù)，搭建“評(píng)估—診斷—治療—康復(fù)”一體化精準(zhǔn)診療通道。馬馳原表示，目前腦機(jī)接口門診重點(diǎn)服務(wù)脊髓損傷、腦卒中后遺癥、難治性癲癇、帕金森病、意識(shí)障礙、吞咽障礙等患者，提供神經(jīng)功能評(píng)估、腦電信號(hào)采集、康復(fù)預(yù)后研判等服務(wù)。
老周8年前因意外導(dǎo)致頸髓損傷，墜入水中昏迷近3分鐘。被救起后，他病情危重，在醫(yī)院重癥監(jiān)護(hù)病房躺了58天才脫離生命危險(xiǎn)。8年間，他輾轉(zhuǎn)多家醫(yī)院求醫(yī)，卻始終陷入康復(fù)瓶頸。
老周坦言，直到得知江蘇省首個(gè)腦機(jī)接口門診開(kāi)診，全家人燃起了希望。老周幾乎一夜未眠，清晨五點(diǎn)便在家人陪同下趕上“頭班車”，來(lái)到東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院。
“我們會(huì)先通過(guò)非侵入式治療評(píng)估療效，若效果理想，后續(xù)再考慮侵入式深化治療。”馬馳原介紹，侵入式腦機(jī)接口技術(shù)通過(guò)手術(shù)植入電極實(shí)現(xiàn)神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)；非侵入式則采用光、電、磁、聲等無(wú)創(chuàng)方式，無(wú)需手術(shù)即可調(diào)控神經(jīng)功能。
腦機(jī)接口加速“接入”現(xiàn)實(shí)
在開(kāi)設(shè)腦機(jī)接口門診前，東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院6月開(kāi)設(shè)江蘇省首個(gè)腦機(jī)接口臨床研究病房。該病房已常態(tài)化開(kāi)展腦機(jī)接口技術(shù)：在侵入式腦機(jī)接口技術(shù)方面，開(kāi)展了腦機(jī)接口技術(shù)治療脊髓損傷后運(yùn)動(dòng)功能障礙、腦深部電刺激術(shù)治療帕金森病、脊髓電刺激術(shù)治療意識(shí)障礙、迷走神經(jīng)刺激術(shù)治療癲癇、骶神經(jīng)刺激術(shù)治療排尿排便障礙；在非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)方面，開(kāi)展了經(jīng)顱電刺激、經(jīng)顱磁刺激和耳迷走神經(jīng)電刺激等。
腦機(jī)接口臨床研究病房參照腦機(jī)接口相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，遵循環(huán)境科學(xué)原理，為不同病癥患者定制專屬配色。例如，帕金森病患者病房采用多巴胺關(guān)聯(lián)色，有助于促進(jìn)患者多巴胺分泌，進(jìn)而緩解癥狀；癲癇患者需要安靜的環(huán)境、減少外界刺激，病房選用淡藍(lán)色調(diào)。此外，病房會(huì)定時(shí)播放40赫茲伽馬頻率音樂(lè)，助力患者加速認(rèn)知功能恢復(fù)；配備多類專業(yè)康復(fù)設(shè)施，為患者術(shù)后功能鍛煉及神經(jīng)修復(fù)提供支撐；在天花板安裝“天軌系統(tǒng)”，精準(zhǔn)承托部分體重，讓患者在安全狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)“輔助站立及行走”，重新激活運(yùn)動(dòng)功能。
老周的困境并非個(gè)例。馬馳原透露，該院此前參與全國(guó)首個(gè)腦機(jī)接口臨床試驗(yàn)，招募消息發(fā)出3天內(nèi)就收到幾百個(gè)咨詢與申請(qǐng)。7月17日，馬馳原團(tuán)隊(duì)成功為患者郭先生（化名）實(shí)施植入式腦部采集刺激系統(tǒng)手術(shù)，這也是團(tuán)隊(duì)實(shí)施的該院首例半侵入式腦機(jī)接口手術(shù)。
從內(nèi)蒙古自治區(qū)到南京市，2000公里的距離見(jiàn)證了一場(chǎng)跨越地理與命運(yùn)的連線。郭先生因頸椎骨折導(dǎo)致脊髓損傷，癱瘓8年，雙手無(wú)法拿起水杯。確認(rèn)符合入組條件后，患者毅然踏上千里求醫(yī)之路。
手術(shù)中，團(tuán)隊(duì)通過(guò)導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電極毫米級(jí)精確植入，術(shù)后信號(hào)傳輸效果遠(yuǎn)超預(yù)期。馬馳原介紹，該手術(shù)植入的是由清華大學(xué)洪波教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)研發(fā)的國(guó)產(chǎn)半嵌入式腦機(jī)接口設(shè)備——無(wú)線微創(chuàng)腦機(jī)接口（NEO），東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院神經(jīng)外科作為首批研究團(tuán)隊(duì)之一，深度參與了這一前沿技術(shù)的臨床研究與應(yīng)用。
術(shù)后3個(gè)月的評(píng)估顯示，患者右手功能已出現(xiàn)明顯改善，不僅能戴著氣動(dòng)手套拿起礦泉水瓶，還能徒手握住木塊。馬馳原表示，最終目標(biāo)是讓患者擺脫外部設(shè)備，完成自主喝水、吃飯、穿衣等生活自理動(dòng)作。
多學(xué)科深度交叉融合
多學(xué)科協(xié)作是東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院神經(jīng)外科的“傳統(tǒng)強(qiáng)項(xiàng)”?？剖以O(shè)置神經(jīng)腫瘤中心、神經(jīng)介入中心、神經(jīng)創(chuàng)傷與重癥中心、脊柱脊髓中心、腦血管病外科治療中心、功能神經(jīng)外科中心等6個(gè)亞專業(yè)中心，并設(shè)立治療垂體瘤、腦積水、膠質(zhì)瘤等疾病的10個(gè)多學(xué)科診療中心。馬馳原表示，在此基礎(chǔ)上，多學(xué)科協(xié)同的診療模式在腦機(jī)接口門診和病房的應(yīng)用中得到了充分體現(xiàn)。
同時(shí)，東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院將創(chuàng)新延伸至軍事醫(yī)學(xué)與航空航天領(lǐng)域。6月，東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院與南京航空航天大學(xué)共建“航空航天腦科學(xué)研究中心”，旨在充分發(fā)揮醫(yī)工結(jié)合的特色優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)腦科學(xué)在航空航天領(lǐng)域的深度交叉融合與協(xié)同創(chuàng)新，探索腦機(jī)接口在航空航天、醫(yī)療機(jī)器人、工業(yè)制造等領(lǐng)域的應(yīng)用。在航空航天領(lǐng)域，團(tuán)隊(duì)通過(guò)監(jiān)測(cè)飛行員的腦電信號(hào)來(lái)評(píng)估其疲勞程度與情緒狀態(tài)，能夠?yàn)轱w行安全提供可靠保障。這一技術(shù)還有望讓宇航員實(shí)現(xiàn)艙內(nèi)操控艙外機(jī)械臂，從而大幅降低出艙作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。
東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院院長(zhǎng)何子安介紹，歷經(jīng)階段性運(yùn)行，11月26日，醫(yī)院正式啟用配備40張標(biāo)準(zhǔn)化床位的腦機(jī)接口臨床研究病房，可提供“門診—病房—康復(fù)”一體化服務(wù)，標(biāo)志著醫(yī)院在該領(lǐng)域的臨床研究與診療服務(wù)全面落地?！安》繉⒁远鄬W(xué)科整合為支撐，以標(biāo)準(zhǔn)化體系為保障，深化院校合作、聚焦前沿領(lǐng)域，打造‘臨床轉(zhuǎn)化、科技創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)制定、人才培養(yǎng)’四位一體的創(chuàng)新平臺(tái)?！焙巫影舱f(shuō)。
“腦機(jī)接口已被納入‘十五五’規(guī)劃建議的未來(lái)產(chǎn)業(yè)布局，并被列為科技創(chuàng)新重點(diǎn)方向，未來(lái)其應(yīng)用范圍還將大幅拓展。”馬馳原表示，腦機(jī)接口技術(shù)走向成熟后，不僅能修復(fù)人體受損的神經(jīng)功能，還有望增強(qiáng)人類大腦功能，成為大腦的“外掛”設(shè)備，助力人類更便捷地控制各類外部智能設(shè)備。
短評(píng)
從“解碼意念”到更多可能
□ 甘貝貝
將薄如蟬翼的電極貼于患者硬腦膜，可助失明者感知光影、癱瘓者站立行走……昔日科幻場(chǎng)景漸成現(xiàn)實(shí)。隨著腦機(jī)接口技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室加速落地醫(yī)療臨床，更多疑難疾病將迎來(lái)治療新希望。
當(dāng)前，我國(guó)在腦機(jī)接口核心技術(shù)突破、多場(chǎng)景應(yīng)用落地等方面取得重要進(jìn)展，浙江、北京、上海等多地醫(yī)院布局腦機(jī)接口病房、中心或門診，并形成多中心協(xié)同攻關(guān)格局。這意味著，腦機(jī)接口技術(shù)正加速進(jìn)入醫(yī)療實(shí)際應(yīng)用階段，有望“接入”腦卒中致殘、脊髓損傷、漸凍癥等嚴(yán)重神經(jīng)疾病患者的生活，為其帶來(lái)功能恢復(fù)的希望，甚至已經(jīng)“夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)”。
例如，在接受植入手術(shù)近9個(gè)月后，我國(guó)首例侵入式腦機(jī)接口臨床試驗(yàn)參與者狀態(tài)良好，四肢截肢的他憑“意念”能控制電腦，完成發(fā)微信、打游戲等操作。再例如，接受我國(guó)首例閉環(huán)脊髓神經(jīng)接口植入手術(shù)的截癱患者，術(shù)后下肢運(yùn)動(dòng)功能持續(xù)改善，不僅能直線行走，還能完成轉(zhuǎn)彎、上下坡、變速走等多種動(dòng)作。
7月，工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家衛(wèi)生健康委等聯(lián)合印發(fā)《七部門關(guān)于推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》，明確指出到2027年，腦機(jī)接口關(guān)鍵技術(shù)取得突破，初步建立先進(jìn)的技術(shù)體系、產(chǎn)業(yè)體系和標(biāo)準(zhǔn)體系；到2030年，腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力顯著提升，形成安全可靠的產(chǎn)業(yè)體系，綜合實(shí)力邁入世界前列。10月發(fā)布的《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十五個(gè)五年規(guī)劃的建議》，腦機(jī)接口技術(shù)被明確納入科技創(chuàng)新重點(diǎn)發(fā)展方向，成為國(guó)家前瞻布局的六大未來(lái)產(chǎn)業(yè)之一。
上述“路線圖”不僅清晰描繪了未來(lái)產(chǎn)業(yè)的前景，也意味著中國(guó)將繼續(xù)勇攀這座科技高峰，為更多患者和家庭帶來(lái)健康福音。
腦機(jī)接口技術(shù)給神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診治帶來(lái)了更多可能，然而其發(fā)展、應(yīng)用面臨著挑戰(zhàn)。
首先，腦科學(xué)的研究還需不斷深入。進(jìn)一步研究和理解大腦工作原理是推動(dòng)腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵，從而能更精確地解析大腦工作原理。其次，腦機(jī)接口的設(shè)備技術(shù)層面也需要有所突破。例如探索腦機(jī)接口的“雙向通信”技術(shù)，即實(shí)現(xiàn)“從腦到機(jī)”與“從機(jī)到腦”，不僅能將腦信號(hào)轉(zhuǎn)換成意圖運(yùn)動(dòng)指令，還能將與外部環(huán)境交互的設(shè)備捕獲的感覺(jué)信息傳遞至大腦。再次，腦機(jī)接口的相關(guān)倫理問(wèn)題也不容忽視。在保障患者安全的前提下，如何合理應(yīng)用腦機(jī)接口技術(shù)，為患者帶來(lái)最大收益，仍是需要特別關(guān)注的問(wèn)題。
機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。在這場(chǎng)關(guān)乎人類健康福祉的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中，我們正在加速，未來(lái)可期！