清华医学院洪波：计划两年内实现无线微创植入脑机接口大规模临床试验

发布日期：2024-09-19 20:19

来源类型：青瞳视角 | 作者：理查德·基尔

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在科技日新月异的今天，脑机接口技术作为一项前沿科技，正逐步从实验室走向临床，为人类的生活和健康带来前所未有的变革。作为这一领域的领军人物之一，清华大学医学院教授洪波及其团队，其设计研发的“无线微创植入脑机接口NEO系统”，在国内率先实现了脑机接口技术的临床应用，引起广泛关注。

近日，洪波在腾讯青少年科学小会的活动现场接受羊城晚报等媒体记者的采访，畅谈脑机接口技术的现状、挑战与未来。

临床试验取得突破性进展

自20年前将脑机接口概念引入中国以来，洪波带领团队一直致力于该技术的研发与应用。他们的设计思路不仅注重技术的科学性与实用性，更着眼于患者的实际需求。在洪波的带领下，团队成功研发了“无线微创植入脑机接口NEO系统”，并在临床试验中取得了突破性进展。

2023年10月24日，在北京宣武医院，瘫痪了15年的老杨接受了无线微创植入脑机接口手术，成为该项技术的首例临床试验患者。经过一个多月的训练，老杨在气动机械手臂的帮助下成功抓握起了矿泉水瓶。

“老杨因为车祸脊髓受伤，大脑没有办法指挥四肢。他唯一的希望是有一天能用思维指挥机械手帮助自己喝水、吃饭，就是这些大家普通得不能再普通的日常活动。”在洪波看来，老杨的心愿就是团队坚持做脑机接口的初心和使命。

如今，老杨可以自如地吃饭、喝水，最近还悄悄出现了一些新变化。他有时候会觉得自己的手指在不由自主地动，别人握他的手，他会感觉到冷热。洪波透露，通过精确地测量，团队猜想每一次脑机接口的使用可能都有电信号刺激老杨损伤的神经网络。“会不会经过反复的刺激，他的神经网络自己慢慢修复了呢？我们期待在未来的两个月里面，老杨会有更多的进展。”

第二例临床试验的患者是同样因为车祸导致脊髓损伤的小白。去年12月份完成植入手术后，经过很短时间的康复训练，小白就能够很轻松地利用脑机接口驱动屏幕光标进行操作。

前段时间，小白想回内蒙古老家一趟，团队里一名研究生和小白一起带着脑机接口设备搭上了飞机。“在7000米高空的时候，我们打开了小白的脑机接口，让他在飞机上可以玩游戏、听歌、看影视节目。这是一次大胆的尝试，我们想检验脑机接口未来能不能帮助截瘫患者、残疾人正常的生活和旅游。”洪波说，这次实验很好的证明了脑机接口在真实世界的可靠应用性。

期待未来应用惠及更多患者

洪波介绍，脑机接口技术作为一种人机交互的新方式，目前主要分为植入式、半植入式和非植入式三大类型，前两种主要应用于医疗康复等场景，后一种更多运用在可穿戴娱乐设备中。

他解释说，大脑自内向外都可以“放电”，亦即脑电波，但“放电”的功率逐渐衰减。如果把大脑比作一个大会堂，植入式脑机接口就是在会堂里摆放麦克风，非植入式就是放在会堂外面，而他们研究的方案就属于半植入式——把麦克风贴在门里面。

据介绍，无线微创植入脑机接口设备由电极、体内机和体外机三部分组成。负责采集信号的电极覆盖在颅骨与大脑皮层之间的硬膜外，负责处理和通讯的体内机埋入颅骨内，体外机则吸附在头皮上，负责接收、传输脑电信号并为体内机供电。这种设计不仅实现了无线信号传输与供电，还大大降低了手术创伤与感染风险。

技术需要不断地更迭升级。洪波谈道，未来将通过增加电极来提升无线微创植入脑机接口系统的灵敏度和精确性。与此同时，材料科学的突破、脑科学的进步也会推动脑机接口技术的升级。“随着我们对脑信号的理解越来越深入，翻译算法做得越来越好，都会提升整个系统的通讯情况。”洪波说。

谈及未来的发展规划，洪波表示，团队计划在未来两年内实现大规模临床试验，完成几十例或上百例受试患者的植入手术，“具体的例数要根据国家药监部门对于该类产品有效性的统计测算要求”。待获得第三类有源植入医疗器械许可证后，无线微创植入脑机接口系统将面向市场有更广泛的应用，惠及更多患者。

“我们国家因为车祸或外伤导致脊髓损伤的患者有三百万到四百万，他们一般伤口稳定下来以后就待在家里什么也做不了，所有的日常起居都要家人照顾。如果有一个技术能帮助这些人，这是脑机接口造福患者、造福人类的最重要贡献。”洪波说。

文｜记者 王莉图｜受访者提供

编辑：李各力

来源：羊城晚报•羊城派