首创技术让四肢瘫痪者恢复运动和感觉

首创技术让四肢瘫痪者恢复运动和感觉2020年7月18日，基思-托马斯（KeithThomas）的生活发生了改变，他掉进了一个游泳池，导致C4和C5椎骨受伤，胸部以下瘫痪。但是，得益于一项首创的临床试验，来自纽约马萨皮夸的托马斯现在可以随意移动手臂，三年来第一次感觉到姐姐握着他的手。托马斯说："坦率地说，有一段时间我甚至不知道自己是否还能活下去，或者我是否还想活下去。现在，我能感觉到有人握着我的手。这让我难以抗拒。我唯一想做的就是帮助别人。这一直是我最擅长的事情。如果这能帮助别人，甚至比帮助我更多，那一切都是值得的"。诺斯韦尔健康公司费恩斯坦医学研究所的研究人员、工程师和外科医生团队采用一种新颖的方法，参与了恢复托马斯触觉和运动的工作。首先，他们利用功能磁共振成像（fMRI）绘制了托马斯的大脑图，确定了负责手臂运动和手部触觉的区域。然后是长达15小时的马拉松式开脑手术，植入植入物。有时，托马斯需要保持清醒，以便向外科医生提供实时反馈。手术医生之一阿什什-梅塔（AshshMehta）说："因为我们有凯斯的（fMRI）图像，而且他在部分手术过程中与我们交谈，所以我们很清楚应该在哪里植入大脑植入物。我们在负责运动的区域植入了两块芯片，在负责手指触觉和感觉的大脑部分又植入了三块芯片"。凯斯-托马斯的大脑中植入了五个微型芯片，形成了双重神经旁路的关键部分，它利用人工智能解码并将他的想法转化为行动，刺激他的大脑和脊髓，以恢复他手臂和手部的运动和感觉。在所谓的"思维驱动疗法"中，托马斯头部突出的两个端口与计算机相连。人工智能会读取、解释并将他的想法转化为行动，这就是新颖的双神经旁路疗法的基础。例如，当托马斯想到要捏一下自己的手时，大脑发出的电信号就会被计算机解码，然后将信号发送到放置在他脊柱和前臂肌肉上的柔性无创电极贴片上，从而使他的手活动起来。指尖和手掌上的传感器将触摸和压力信息传回大脑，大脑将这些信息记录为感觉。临床试验首席研究员查德-布顿（ChadBouton）说："这是首次通过电子方式将瘫痪者的大脑、身体和脊髓连接在一起，以恢复持久的运动和感觉。"自从开始试验以来，托马斯的臂力增加了一倍，他的前臂和手腕开始有感觉了，即使在没有连接到旁路系统时也是如此。自从2020年的一次潜水事故导致基思-托马斯胸部以下瘫痪以来，他第一次能感觉到妹妹握住了他的手。单一神经旁路方法以前也曾使用过，并取得了良好的效果。在这些病例中，一个或多个微型芯片被植入大脑，从而完全绕过脊髓损伤，同时刺激器激活目标肌肉。然而，这种方法只有在使用者与电脑保持连接时才起作用，而且通常是在实验室环境中，无法恢复患肢的运动和感觉。双神经旁路技术的希望在于，它能使大脑、身体和脊髓最终形成新的通路，重新学习如何交流。费恩斯坦研究院总裁兼首席执行官凯文-特雷西（KevinTracey）说："数百万人生活在瘫痪和失去知觉的痛苦中，而改善他们状况的方法却很有限。布顿教授和他的团队致力于推进新的生物电子技术，为恢复运动和感觉开辟新的临床途径。"以下视频由NorthwellHealth制作，记录了基思-托马斯参与双神经旁路试验的过程，包括从手术到他对这项技术的反应。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374299.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1374299.htm

首医清华联合完成首例大脑硬膜外芯片植入 四肢截瘫患者实现自主脑控喝水

首医清华联合完成首例大脑硬膜外芯片植入四肢截瘫患者实现自主脑控喝水无线微创植入脑机接口NEO系统及其体内机首都医科大学宣武医院赵国光教授团队进行首例无线微创脑机接口植入手术首例接受脑机接口处理器植入脑内的患者是一位车祸引起的颈椎处脊髓完全性损伤（ASIA评分A级），54岁，男性，此前长期处于四肢瘫痪状态。2023年10月24日，首都医科大学宣武医院赵国光教授团队、清华大学医学院洪波教授团队，共同完成了无线微创植入脑机接口NEO（NeuralElectronicOpportunity）首例临床植入试验，将两枚硬币大小的脑机接口处理器通过神经外科医生的操作植入高位截瘫患者颅骨中，成功采集感觉运动脑区颅内神经信号。手术后10天患者出院回家。居家使用时，体外机隔着头皮给体内机供电，并接收脑内的神经信号，传送到电脑或者手机上，实现脑机接口通信。首例植入大脑硬膜外芯片后高位截瘫患者通过无线微创脑机接口成功实现脑控抓握经过三个月的居家康复训练，该患者目前可以通过脑电活动驱动气动手套，实现自主喝水等脑控功能，抓握准确率超过90%。患者脊髓损伤的ASIA临床评分和感觉诱发电位测量均有改善。与脑机接口公司Neuralink首款名为“心灵感应”（Telepathy）产品的技术不同，本项目在无线微创方面实现了两大突破，一方面通过植入脑机接口NEO，将内机埋在颅骨内，电极覆盖在硬膜外，在保证颅内信号质量的同时，不破坏神经组织；另一方面它采用了近场无线供电和传输信号，植入颅骨的体内机无需电池。该项无线微创脑机接口的临床试验分别于2023年4月通过宣武医院审查，10月开展了首例手术，并进行了国际和国内植入医疗器械临床试验注册（NCT05920174、沪械临备20230175）。脑机接口通过记录和解读大脑信号，实现大脑和计算机之间直接通信。一方面可以帮助渐冻症、脊髓损伤、癫痫等脑疾病患者康复；另一方面有望实现脑机融合智能，直接拓展人脑信息处理能力，具有广泛应用前景。团队介绍赵国光教授团队赵国光教授团队较早在国内从事了脑机接口的应用研究工作，2017年开始，即与米格尔院士联合，开展了世界首个脑机接口脊髓损伤的RCT临床注册研究。牵头中国首个癫痫植入式脑机接口III期临床器械临床项目，合作开发、验证中的植入式脑机接口、闭环刺激外科器械数量达6项。由于在神经外科和脑机接口领域中的贡献，赵国光教授入选“北京学者”，同时获得脑机接口领域“华瑙学者奖”，为国内唯一一位获得该奖项的临床医生。洪波教授团队洪波教授团队长期开展脑机接口原理、算法和临床转化研究。2015年高小榕、高上凯教授团队在头皮脑电稳态诱发电位脑机接口中，达到319比特/分钟的信息传输率；2021年洪波教授团队在无线微创脑机接口临床前研究中，每个电极等效信息传输率达到20比特/分钟，均超过当时国际同类脑机接口最高水平。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1415259.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1415259.htm