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一個癱瘓臥床5年的人,還有可能重新站起來嗎?
在首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院,這樣的醫(yī)學(xué)奇跡正在發(fā)生。六年前,小王(化名)因車禍導(dǎo)致截癱,被判定為完全性脊髓損傷。一年前,宣武醫(yī)院神經(jīng)外科團(tuán)隊(duì)為他實(shí)施了腦機(jī)接口聯(lián)合脊髓電刺激截癱治療;一年后,小王從完全性脊髓損傷恢復(fù)為不完全性脊髓損傷,如今已能借助雙拐或助步器站立行走。
腦機(jī)接口帶來的“重生”,已不再只是科幻敘事。這項(xiàng)技術(shù),正成為許多絕境中的患者的“救命稻草”。
前段時間,漸凍癥患者蔡磊的演講《倒計(jì)時》,相信很多人都看過了。
確診漸凍癥六年多,蔡磊已進(jìn)入疾病的終末期,全身癱瘓,但仍然與疾病做抗?fàn)帯T谘葜v中,他說,“如果眼睛看不見了,我會連上腦機(jī)接口,用腦子跟它戰(zhàn)斗。萬一,腦子也轉(zhuǎn)不動了,很有可能,我們能把意識傳送到具身機(jī)器人里,我換一個身體,跟它戰(zhàn)斗。”
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腦機(jī)接口,對很多人來說尚屬陌生,但它的發(fā)展遠(yuǎn)比想象中更快。不僅馬斯克的Neuralink在推進(jìn),國內(nèi)也已經(jīng)深耕多年,甚至已經(jīng)走到可以用醫(yī)保的地步。
2025年3月,國家醫(yī)保局編制印發(fā)《神經(jīng)系統(tǒng)類醫(yī)療服務(wù)價格項(xiàng)目立項(xiàng)指南(試行)》,首次為腦機(jī)接口技術(shù)設(shè)立了專門的醫(yī)療服務(wù)價格項(xiàng)目,包括侵入式腦機(jī)接口置入費(fèi)、侵入式腦機(jī)接口取出費(fèi)、非侵入式腦機(jī)接口適配費(fèi)。
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圖源:國家醫(yī)療保障局
目前,多省份已制定指導(dǎo)價,侵入式腦機(jī)接口置入費(fèi)價格約6000~6600元/次,非侵入式價格約960元。
腦機(jī)接口技術(shù)對生命的挽救,正在從實(shí)驗(yàn)室走入現(xiàn)實(shí)。從多家醫(yī)院的臨床案例看,腦機(jī)接口不僅幫助癱瘓者重新站立,也為漸凍癥、帕金森病等患者帶來新希望。
這些案例背后,是一個規(guī)模巨大的群體。
據(jù)統(tǒng)計(jì),我國脊髓損傷(高位截癱)患者已達(dá)300萬至400萬人,每年新增8萬至9萬例;腦卒中患者超過1500萬人;阿爾茨海默病及其他癡呆患者近1700萬例;帕金森病患者超過500萬,且以每年近10萬的速度遞增;漸凍癥患者約有6萬至10萬人。僅這幾類疾病,波及的人群就在數(shù)千萬量級。
A
什么是腦機(jī)接口?
通俗來講,就是在大腦和外部設(shè)備之間建立一條連接的通路。大腦在活動時產(chǎn)生腦電波,腦機(jī)接口通過識別腦電波特征讀取大腦意圖,轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)指令,實(shí)現(xiàn)人和外部設(shè)備的交互。
目前,腦機(jī)接口技術(shù)主要有兩種,一種是侵入式,其中又分全侵入式和半侵入式;另外一種是非侵入式。在美國,馬斯克的Neuralink選擇的就是全侵入式方案,將1024根比頭發(fā)絲還細(xì)的電極直接插入大腦皮層。
文章開篇的小王,采用的則是半侵入式技術(shù)。與全侵入式技術(shù)相比,半侵入式的安全性相較高一些。
2020年,24歲的小王因?yàn)橐粓鲕嚨湥瑢?dǎo)致脊椎嚴(yán)重?fù)p傷,為國際公認(rèn)最嚴(yán)重的ASIA-A級完全性損傷。
這意味著,小王的大腦與下肢之間的神經(jīng)通路徹底中斷,運(yùn)動信號再也無法抵達(dá)雙腿。癱瘓的小王,必須時刻有一個人在身邊照顧著。多年以來,傳統(tǒng)的康復(fù)未能給他帶來轉(zhuǎn)機(jī),小王的肌肉開始逐漸萎縮。
直到腦機(jī)接口技術(shù)的介入。
去年,宣武醫(yī)院為小王啟動了一項(xiàng)治療方案:腦機(jī)接口聯(lián)合脊髓電刺激截癱治療。
這套名為“北腦一號”的設(shè)備,采用的是半侵入式技術(shù)路線。它并不直接刺入腦組織,而是將一枚6微米厚、卻集成了128個采集通道的柔性電極,放置在硬腦膜外。
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圖源:首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院公眾號
手術(shù)過程極其精細(xì):醫(yī)生在顱骨上打開一個微小的骨窗,露出完好的硬腦膜,再將電極安置在硬腦膜的外側(cè),也就是大腦控制運(yùn)動的區(qū)域附近。在不損傷大腦的情況下,捕捉大腦深處的信號。
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圖源:首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院公眾號
小王的康復(fù)主要由兩項(xiàng)技術(shù)來完成。在體內(nèi),小王的運(yùn)動意圖被轉(zhuǎn)化為精準(zhǔn)電刺激,實(shí)時激活脊髓神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),喚醒身體的運(yùn)動潛能。在體外,是腦控外骨骼。系統(tǒng)讀取腦電信號,實(shí)時驅(qū)動機(jī)械外骨骼,帶動他的腿運(yùn)動。
通過系統(tǒng)訓(xùn)練,小王的大腦與脊髓重新建立了連接。如今,小王已經(jīng)可以熟練地運(yùn)用意念,驅(qū)動機(jī)械骨骼實(shí)現(xiàn)行走。
脊髓損傷導(dǎo)致的截癱,目前是腦機(jī)接口應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域之一。
去年2月,北京大學(xué)第一醫(yī)院神經(jīng)外科為一位四肢癱瘓的30歲年輕男性患者,完成“北腦一號”腦機(jī)接口植入。手術(shù)依然采用半侵入腦機(jī)技術(shù)路徑,將“北腦一號”智能腦機(jī)系統(tǒng)植入患者相應(yīng)腦區(qū)。
術(shù)后不到一周,這位患者就能通過自己的意念,操控機(jī)械臂。比如喝到機(jī)械臂遞過來的水。
2026年7月,南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院剛剛為一名四肢癱瘓20余年的患者,植入高通量超柔性微電極腦機(jī)接口系統(tǒng)。
這位患者在21歲時因高處墜落,頸段脊髓損傷導(dǎo)致四肢癱瘓,二十多年來生活完全無法自理。不過他的大腦皮層依然活躍,能夠發(fā)出一些運(yùn)動指令,但是由于脊髓斷聯(lián),指令無法抵達(dá)四肢。
對于這樣的高位截癱患者,患者恢復(fù)自主運(yùn)動的希望極為渺茫,但是腦機(jī)接口技術(shù)為他帶來了新生。
在手術(shù)機(jī)器人輔助下,將直徑不及人類頭發(fā)幾十分之一的電極“種”入大腦運(yùn)動皮層,捕捉神經(jīng)元放電信號。
當(dāng)患者產(chǎn)生“我想握手”這樣的意念時,這套系統(tǒng)會將神經(jīng)電信號翻譯成具體的機(jī)器指令。通過反復(fù)嘗試,患者不僅能用意念操控電腦屏幕上的光標(biāo),打字、上網(wǎng),還能實(shí)現(xiàn)對智能輪椅乃至機(jī)械臂的驅(qū)動。
脊髓損傷導(dǎo)致的癱瘓,這道難解的醫(yī)學(xué)難題,正在因?yàn)槟X機(jī)接口技術(shù)而有了新的希望。越來越多的癱瘓群體,正在通過腦機(jī)接口,有重獲新生的可能。
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腦機(jī)接口技術(shù)更多的應(yīng)用場景集中于癱瘓群體,但是它的應(yīng)用正延伸至更多的疾病領(lǐng)域,從癲癇到漸凍癥,從意識清醒卻無法動彈的閉鎖綜合征,都因?yàn)槟X機(jī)接口技術(shù)有一些新的嘗試和突破。
華中科技大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院就披露了一起案例,用腦機(jī)接口技術(shù)輔助癲癇治療。
癲癇,是一種常見的慢性神經(jīng)系統(tǒng)疾病,我國約有900萬患者。它以反復(fù)發(fā)作的抽搐、意識障礙為特征,長期頻繁發(fā)作,不僅損害患者認(rèn)知功能,還可能導(dǎo)致意外傷害甚至猝死。
傳統(tǒng)的手術(shù)方式是切除致癇組織,但醫(yī)生主要依靠術(shù)前影像來“盲切”,風(fēng)險極高。而腦機(jī)接口技術(shù)的介入,則提供了非常精準(zhǔn)的定位。
同濟(jì)醫(yī)院的這位患者,已經(jīng)被難治性癲癇折磨了二十多年。生活中,他經(jīng)常毫無征兆突發(fā)肢體抽搐、意識喪失,頻繁跌倒磕碰。
經(jīng)過評估,同濟(jì)醫(yī)院決定采用侵入式腦機(jī)接口術(shù)中監(jiān)測系統(tǒng),實(shí)施精準(zhǔn)病灶定位與切除。經(jīng)過4個小時的手術(shù),依托實(shí)時回傳的深部腦電數(shù)據(jù),在最大限度保留健康腦組織的前提下,完整切除了致癇組織。術(shù)后,患者的癲癇停止發(fā)作,再未出現(xiàn)肢體抽搐或意識喪失。
除了癲癇,腦機(jī)接口在漸凍癥領(lǐng)域也正打開一扇新的窗戶,主要用來重建患者的語言與溝通能力。
去年3月,宣武醫(yī)院就為一名67歲的漸凍癥患者,實(shí)施了無線植入式中文語言腦機(jī)接口手術(shù)。
在神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人輔助下,將“北腦一號”植入患者左側(cè)大腦控制語言運(yùn)動的關(guān)鍵區(qū)域。仍然是采用半侵入腦機(jī)技術(shù)路徑,將128通道柔性高密度電極置于硬腦膜外,實(shí)現(xiàn)神經(jīng)信號采集;將主控與信號傳輸裝置嵌入顱骨表面,實(shí)現(xiàn)神經(jīng)信號的傳輸。
經(jīng)過訓(xùn)練,術(shù)后大約一周,患者實(shí)時解碼準(zhǔn)確率達(dá)52%,可以成功輸出“我要喝水”“我要吃飯”這樣的表達(dá)。
在國際上,類似的探索走得更遠(yuǎn)。今年6月,《自然醫(yī)學(xué)》雜志發(fā)表了一項(xiàng)研究:一名漸凍癥患者使用皮質(zhì)內(nèi)腦機(jī)接口近2年,累計(jì)超過3800小時,僅憑“意念”就實(shí)現(xiàn)了“說話”和電腦操作,并且全程獨(dú)立完成。他以每分鐘56個詞的速度,累計(jì)“說”了18萬個句子,超過九成的句子被標(biāo)注為“至少基本正確”。
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所以說,蔡磊說自己未來可能要用到腦機(jī)接口的想法并非空談。
腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用,還延伸到一種極為罕見且嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)疾病,那就是閉鎖綜合征。
這種病的特征是,患者意識完全清醒,但全身除眼球外幾乎完全癱瘓,甚至無法做出面部表情,靈魂仿佛被囚禁在無法動彈的身體里,他們與外界溝通的橋梁就是眼球運(yùn)動和眨眼。
目前沒有特效藥能直接治愈閉鎖綜合征,但也并非完全沒有希望。今年6月,珠江醫(yī)院就為一名閉鎖綜合征患者完成了侵入式腦機(jī)接口電極植入。
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圖源:珠江醫(yī)院(芯片植入大腦皮層)
手術(shù)植入的高通道柔性電極厚度僅數(shù)微米,貼附于大腦皮層表面采集神經(jīng)元群體信號。通過解碼大腦運(yùn)動與語言相關(guān)區(qū)域的神經(jīng)信號,患者未來有望通過“意念”控制外部設(shè)備,甚至實(shí)現(xiàn)部分語言表達(dá)。
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非侵入式腦機(jī)接口技術(shù),與需要開顱的侵入式腦機(jī)接口不同,它無需手術(shù),是通過戴在頭上的外部設(shè)備來捕捉大腦信號。雖然獲取信號質(zhì)量水平相對較低,但是它更容易操作,安全性也更高一些。
其基本原理是:通過頭戴設(shè)備采集腦電信號,由AI算法實(shí)時解碼患者的運(yùn)動意圖,然后驅(qū)動外骨骼或電刺激設(shè)備,帶動身體完成動作。
浙江省人名醫(yī)院曾接診過這樣一位患者。
一位34歲的患者在去年10月突發(fā)腦卒中,手術(shù)保住了性命,但卻留下了后遺癥:下肢無法行動、右手無力抬舉。
康復(fù)訓(xùn)練中,這位患者使用的就是非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)。他的后腦戴著便攜式腦電圖機(jī),只需要盯著電腦屏幕上的運(yùn)動指令圖表,便攜式腦電圖機(jī)會采集到他的腦電活動,經(jīng)過信號處理和解碼,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)肢體運(yùn)動。
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圖源:浙江省人民醫(yī)院公眾號
在南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院,一位因頸椎損傷后無法行走的截癱患者,在使用非侵入式腦機(jī)接口“腦電帽”后,想象自己能抬腿、邁步。一個月后,他站了起來,甚至能緩慢地走上兩三步。
更重要的是,腦機(jī)接口只是一種訓(xùn)練手段,在訓(xùn)練到一定階段后,患者可以脫離設(shè)備,只需要簡單的支具和拐杖,就能獨(dú)立行走。
腦卒中、意識障礙、吞咽困難、脊髓損傷……這些曾被視為“康復(fù)困難”的疾病,如今都在非侵入式腦機(jī)接口的輔助下,有了新的康復(fù)可能。
今年2月,國內(nèi)首部《非侵入式腦機(jī)接口在神經(jīng)康復(fù)臨床應(yīng)用中的專家共識》發(fā)布,為非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)提供了臨床指引。
整體而言,腦機(jī)接口作為一門新興技術(shù),正為無數(shù)深陷疾病的患者點(diǎn)亮新的希望。
從政策層面看,今年年初發(fā)布的國家“十五五”規(guī)劃綱要,首次將“腦機(jī)接口”寫入,并被列為重點(diǎn)發(fā)展的六大未來產(chǎn)業(yè)之一。而隨著醫(yī)保政策推進(jìn),這項(xiàng)前沿技術(shù)也將會普惠更多患者。
我們也必須清醒地意識到,這項(xiàng)技術(shù)遠(yuǎn)未成熟,這是一個需要長期投入的領(lǐng)域。在安全性和可行性上,仍然缺乏大規(guī)模實(shí)驗(yàn)來確證療效,臨床應(yīng)用上缺乏統(tǒng)一規(guī)范等,都是腦機(jī)接口邁向大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)卡。
參考資料:
《未來已來!中國腦機(jī)接口新突破》首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院
《全國首例“醫(yī)保價”腦機(jī)接口手術(shù)在武漢完成,技術(shù)普惠化產(chǎn)業(yè)化邁出關(guān)鍵一步》長江日報(bào)
《患者四肢癱瘓后,他們在大腦里搭起了一條“數(shù)字神經(jīng)橋”》南方醫(yī)科大學(xué)
《華中首例!侵入式腦機(jī)接口輔助癲癇手術(shù)在同濟(jì)醫(yī)院順利完成》工人日報(bào)
《直擊北大醫(yī)院的“腦革命”,“北腦一號”植入實(shí)現(xiàn)高位癱瘓患者“意念馭臂”》北京大學(xué)第一學(xué)院
《3800小時!漸凍癥患者用腦機(jī)接口說出近200萬字》光明網(wǎng)
《不用開顱,34歲男子靠“想想”康復(fù)!這類患者加速“接入”健康》浙江省人民醫(yī)院
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