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国产脑机接口 受试者脑控电子产品

2025-06-14 05:02:26大公报
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  图:科研团队早前进行中国首例侵入式脑机接口的前瞻性临床试验手术。\受访者供图

  一名因高压电事故失去四肢长达13年的受试者,通过中国自主研发的侵入式脑机接口系统,实现“意念”控制电子产品,熟练操作游戏,重燃起生活的信心。接下来,他还将尝试使用机械臂。

  这是中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心赵郑拓研究组及李雪研究组,联合复旦大学附属华山医院吴劲松/路俊锋团队,与相关企业合作,在今年3月成功开展的中国首例侵入式脑机接口的前瞻性临床试验。这一成果标志着中国在侵入式脑机接口技术上成为全球第二个进入临床试验阶段的国家,系统未来上市后,有望造福数以百万计患者。\大公报记者 刘凝哲上海报道

  今年3月,首位受试者在华山医院植入国内首款无线侵入式脑机接口系统。经过80天的观察,这一系统未出现感染和电极失效的情况。经过术后2-3周的训练,受试者已实现“意念”控制电子产品。截肢13年来,他第一次与妻子、女儿一同玩游戏,比试赛车、下象棋,体验生活的幸福。他用手机给为他主刀的路俊锋教授发去信息。“现在我可以通过自己的意念控制电脑,有种心随所动的感觉”,这位36岁的男性受试者说。

  在这一前瞻性临床试验成功之际,大公报记者前往中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心以及华山医院,采访赵郑拓、李雪、路俊锋等科研人员。

  国产柔性神经电极 尺寸全球最小

  与美企Neuralink使用的神经电极相比,中国科学院脑智卓越中心在神经界面技术上处于领先地位。赵郑拓团队研制及生产的神经电极是目前全球最小尺寸、柔性最强的神经电极,截面积仅为Neuralink所使用电极的1/5到1/7,柔性超过Neuralink的百倍,让脑细胞几乎“意识”不到旁边有异物,最大程度上降低了对脑组织的损伤。

  生产这一神经电极的,是国内唯一专注脑机接口核心器件研发的微纳加工中心,其生产过程是半导体和医疗技术的融合交叉创新。赵郑拓向记者介绍,超柔性神经电极,具备高密度、大范围、高通量、长时间的稳定在体神经信号采集能力,已相继完成在齧齿类、非人灵长类和人脑中长期植入和稳定记录验证,为植入式脑机接口前端电极组织相容性差和信道带宽窄的关键瓶颈提供了开拓性的解决方案。

  值得一提的是,在手术友好程度方面,脑智卓越中心研制的植入体直径26mm、厚度不到6mm,是全球最小尺寸的脑控植入体,仅硬币大小,为Neuralink产品1/2。因此不需要整体贯穿颅骨,只需要在大脑运动皮层上方的颅骨上“打薄”出一块硬币大小的凹槽用以镶嵌设备,再在凹槽中打一个在颅骨上开5毫米的穿刺孔。采用神经外科微创术式,在有效降低手术风险的同时,显著缩短术后康复周期。“这一手术在神经外科领域算是非常小的微创手术,甚至手术后都无需拆线”,路俊锋说,这样基于成熟外科技术构建的完整操作体系,其标准化的操作流程更利于在各级医疗机构神经外科开展规模化应用。

  “我想将来能控制我的机械臂,脑袋一想,所有智能的东西,我都能操作。”受试者说。据了解,下一步,项目团队会尝试让受试者使用机械臂,使得他可以在物理生活中完成抓握、拿杯子等操作。后续还将涉及对复杂物理外设进行控制,例如对机器狗、具身智能机器人等智能代理设备的控制,从而拓展他的生活边界。

  明年开启多中心注册临床试验

  另据介绍,科研团队预计在今年继续进行小样本前瞻性临床试验,明年开启多中心注册临床试验。该系统在未来获批注册上市后,有望显著改善完全性脊髓损伤、双上肢截肢及肌萎缩侧索硬化症患者等群体的生存质量。

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