瘫痪的病人可以通过“意念”控制身体“行动”?!今后,这将不是科幻小说,而是真实发生的医学突破!今日,记者从河南省人民医院获悉,河南首例无线微创植入式脑机接口手术成功实施,曾经的高位截瘫患者在大脑“开机”后,可以凭借“意念”控制身体完成系列自主动作。这标志着河南省脑机接口临床转化取得重大进展。
两年前,患者吕先生因意外从高处跌落导致高位截瘫,此后,这名曾经的家庭“顶梁柱”不仅丧失了劳动能力,还几乎失去了自主生活能力,就连喝水、吃饭、擦汗、挠痒这些简单动作他也无法自主完成,病人身心几乎陷入“绝境”。
今年上半年,吕先生一家迎来转机。经过多轮筛查和评估,河南省人民医院脑机接口团队将他纳入脑机接口临床试验,吕先生也成为河南首位受试者。
手术前,康复医学科专家对患者手臂运动能力进行了系统测试,结果显示:患者得分多为“0”;一枚鸡蛋重的大号积木,患者尝试3次,一次也抓不起来;捏放钢珠,吕先生努力了1分多钟,同样失败。测试结果显示,患者远端抓握功能已完全丧失。
为了确保手术成功,河南省人民医院多学科医疗团队反复会诊研讨,神经外科、麻醉与围术期医学科、康复医学科、影像科、神经电生理科、输血科、营养科、心理医学科、护理部等多学科专家一次又一次联合评估,推敲完善详细手术方案。
精准定位是能否手术成功的关键。7月18日,手术顺利实施,神经外科医疗团队应用立体定向影像导航、神经电生理监测、功能核磁共振导航定位技术,将两枚硬币大小的脑机接口植入体和电极,分别精确植入到头皮下和硬膜外感觉运动皮层表面,植入当时便采集到了灵敏的大脑感觉运动皮层的神经信号。
术后,经过近一个月的康复修养,患者迎来了“新生”的关键日——8月15日开机测试。
当日,省人民医院医疗专家团队齐聚患者家中。测试现实,吕先生当前脑电信号稳定,主动被动任务激活极强,解码正确率高达95%!这意味着手术当日植入的电极位置精准,处在手部运动和感觉区。这也成为功能重建的坚实基础。
开机后,患者在脑机接口外骨骼气动手套辅助下,在一张彩色的九宫格垫上,用右手稳稳抓起训练圆柱,准确地放在了指定位置,动作流畅。这是意念活动的脑电信号,经适配器转化解码后,体外设备在程序驱动下完成动作指令。随后,患者又拿起一瓶矿泉水,缓缓举到嘴边,流畅完成了喝水动作!最终,吕先生超额完成了当日1.5小时的训练任务。按照康复要求,此后吕先生需要每天按计划完成相应恢复训练,按时按量进行脑控训练打卡,并提交训练作业。
据省人民医院神经外科专家王斌介绍,脑控训练甚至有可能促进神经环路重塑,进而实现脊髓损伤修复,重建受损脊髓与大脑之间的信息通路。随着时间的推移,患者的肌力有可能持续提升,未来有望脱去气动手套,独立完成吃饭、穿衣等精细动作。
当前,我国现有脊髓损伤患者267万,年新增病例近10万,脑卒中患者2634万,致残率致死率高,严重危害人民群众的身体健康。随着脑机接口技术迭代完善,产品性能不断提升,未来将在脑重大疾病治疗和康复领域发挥重要作用,也为其他神经系统疾病的治疗提供了新的思路和方法。
据介绍,此次手术植入的无线微创脑机接口(NEO)是我国完全自主研发的脑机接口技术。国内仅有十余家医院通过筛选成为临床研究分中心,河南省人民医院是其中之一,也是河南唯一一家。手术的成功开展,标志着河南脑机接口技术在临床转化取得关键性进展。下一步,省人民医院将依托脑机接口临床研究中心,陆续开展脑机接口相关临床实验,在脑重大疾病等关键领域更好地应用落地。(记者 王红 通讯员 李伟博)