为大脑与脊髓搭建“新路” 我国科学家研发新技术助瘫痪病人恢复行走
新华社上海3月9日电(记者龚雯、新路吴振东)走路,脑脊本是髓搭九游一桩简单的小事,但对瘫痪病人而言,建国家研技术却是科学遥不可及的梦想。记者从复旦大学附属中山医院获悉,发新复行已有首批瘫痪病人,助瘫走经过新一代用于脊髓损伤患者的痪病植入式脑脊接口技术,实现辅助下重新站立和迈步。人恢
复旦大学研发团队、髓搭复旦大学附属中山医院临床团队与首例患者合影。建国家研技术九游新华社发
作为连接大脑与外周神经系统的科学“信息高速通道”,脊髓若受到损伤,发新复行大脑发出的指令就无法传递给肌肉,患者因此失去自主行动能力。由于神经损伤的不可逆性,目前针对脊髓损伤患者的治疗手段效果有限。直至近年,有研究证实脊髓硬膜外电刺激可以重新激活神经肌肉活动,显著促进脊髓损伤后的运动康复。
复旦大学类脑智能科学与技术研究院加福民团队新近研发的脑脊接口技术,以微创手术在瘫痪病人脑部和脊髓植入电极芯片,在大脑与脊髓间巧妙搭建起“神经旁路”。
电极芯片精准采集大脑发出的运动信号,再借助算法对信号进行深度解码,将其转化为特定频率和强度的电刺激。这些电刺激通过植入脊髓相应区域的电极芯片,作用于受损脊髓下方的神经组织,激活下肢指令性活动。由此,病人可以自主控制肌肉,恢复下肢站立及行走功能。
两年前,林先生因意外跌落,导致胸椎椎体骨折并椎体脱位、脑出血,后只能依靠轮椅生活。去年10月他通过报名,在今年1月8日成为首位接受一次性立体定向颅内电极置入术与脊髓神经刺激电极置入术的患者。
复旦大学附属中山医院神经内科主任丁晶表示,术后,林先生的身体变化快到以天计算:第1天右腿出现缓慢的屈曲;第3天实现自主脑控状态下的双下肢运动;第8天开始在站立架辅助下站立抬腿训练;第10天在重力悬吊支撑下逐渐适应步行模式,实现自主控制双侧下肢跨步;第14天运动反应能力逐步提升,右腿能抬高跨越移动障碍物;第15天在悬吊下独立使用站立架行走超过5米;第49天可在悬吊下独立使用助步器行走……
继林先生之后,来自河北的赵先生、山东的温先生分别在2月5日、2月25日成功手术,他们也在术后次日,开机1小时实现脑控抬腿。
据悉,2023年瑞士团队发表的论文称,通过采集数据、电刺激、神经解码等手段连接神经通路,让患者自主控制瘫痪肌肉。虽然这与加福民团队的原理基本一致,但方法和效果迥异:瑞士方案要在患者双侧开颅,植入两块芯片,创面达到两个掌心大小,极易导致感染。此外,脑部和脊髓的手术,间隔长达2年。
而加福民团队采取微创手术,将2个直径约1毫米的电极芯片植入到运动脑区,脑部、脊髓的手术可在4小时左右一次完成。这是因为将过去用于脑电采集、脊髓刺激的多台设备集合为一台颅骨植入式微型设备,不仅大大降低手术创伤,也能实现采集与刺激一体化,提高脑电信号采集稳定性和效率。
更令团队兴奋的是,在受试者身上发现了脑脊接口对神经重塑的作用。在瑞士团队的研究中,脑脊接口植入手术后6个月左右出现神经重塑效果,即患者在没有外部刺激的情况下也能自主控制瘫痪肌肉。而林先生在术后不到2周,就已表现出神经重塑效果。
“这好比大脑与脊髓断掉的‘路’接通后,神经像春天万物复苏一般。”丁晶说,首例患者还有诸多令人欣喜的变化:脊椎损伤感觉平面有所下移,脚会发热出汗、有酥麻感,站的时候感到腿部肌肉收缩等。
据统计,我国现存脊髓损伤患者人数约374万,每年新增脊髓损伤患者约9万。脑脊接口技术的新突破,正为瘫痪病人带来新希望。
复旦大学类脑智能科学与技术研究院青年副研究员加福民坦言,目前想要“广覆盖”还有难度:一方面,可用于植入人体的成熟电极通道数比较少,信息量受限的情况下,如何实现对人体运动解码的实时性、准确性,是团队面临的最大挑战;另一方面,每个人的脊髓生理结构不一样,且人体运动非常复杂,站着和坐着抬腿的脑电信号都会有差异。
此外,目前研发的脑脊接口设备仅适用于成年患者,且参与临床试验的患者每日要进行5小时至7小时的康复训练,需要患者和家属的积极配合。
下一步,加福民团队计划继续联合临床单位,开展更多脑脊接口临床概念验证工作,积累更多真实数据,进一步迭代算法。同时,将完善颅骨植入式脑脊接口微型设备,做好产品注册临床试验准备。
-
钇90治疗成肝癌治疗新利器 全国示范基地落户广州严厉打击电信诈骗,加强城区乱停车、私占公共车位等违规行为整治...市公安局作客“行风热线” 说了这些→汕梅高速部分入口已解封,途经这些路段请注意!凤凰花开,又是一年毕业季!东山中学2022届高中毕业典礼,我泪目了~3月25日央行开展7天期3779亿元逆回购操作1400万元赠票!广东福彩“幸运双色球,你中奖我买单” 赠票营销活动6月21日启动企业商事自助服务一体机在邮储银行梅州市分行“上岗”!油价今晚再上调!95号汽油进入“10元时代”!3月25日央行开展7天期3779亿元逆回购操作凤凰花开,又是一年毕业季!东山中学2022届高中毕业典礼,我泪目了~
- ·创历史新高 港珠澳大桥珠海公路口岸第一季度客流车流双增长
- ·连续强降雨,极易发生山体滑坡、泥石流...如何防汛自救?这有指南!
- ·新闻追踪丨倒在公交车站台和人行道上的工地围挡已修复
- ·新进展!梅龙高铁又一千米级隧道贯通!
- ·创历史新高 港珠澳大桥珠海公路口岸第一季度客流车流双增长
- ·推进诚信建设梅州在行动丨梅州市美派家具公司以优质产品和负责态度打响自身品牌!承诺尽全力做到最好
- ·凤凰花开,又是一年毕业季!东山中学2022届高中毕业典礼,我泪目了~
- ·梅州出发徒步西藏第一人——孤勇者阿斌!
- ·最高奖励800万元!广东构建全链条人工智能应用生态体系丨发布会看广东
- ·父亲节遇上桥梁抢险,他们成了那根最坚实的“顶梁柱”!
- ·过去24小时,最大雨量出现在丰顺县汤南镇!雨仍将持续…
- ·企业商事自助服务一体机在邮储银行梅州市分行“上岗”!
- ·清明将迎出入境客流高峰,深圳湾口岸错峰通关指引请收好
- ·凤凰花开,又是一年毕业季!东山中学2022届高中毕业典礼,我泪目了~
- ·购手信!赏非遗!2022年梅州市“文化和自然遗产日”宣传展示活动有这些好玩的→
- ·梅州获得中央和省级应急救灾资金1000万元
- ·广州多地出现短暂停电,供电局:因电压波动影响,已恢复正常
- ·2022年梅州网络安全系列活动启动!逛主题公园,学网络安全知识~
- ·梅州公安破获一起养老诈骗案!看CCTV揭秘骗局手法
- ·守好养老“钱袋子”!三宗典型案例揭秘诈骗“套路”
- ·2025年社工考试报名已开始,还没报名的请抓紧时间!
- ·梅州将防汛IV级应急响应提升至III级!
- ·“龙舟水”以来,梅州全市累计平均雨量195毫米,比常年偏多36%!
- ·出行提醒!汕梅高速公路这一路段已进行车辆分流
- ·清远鸡、英德红茶落选!2024中国地域农业财富品牌影响力指数TOP100宣告
- ·5小时布放4000斤光缆盘、冒雨连夜抢通网络...防汛抗灾路上的移动力量!