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空天院自主研發(fā)的NeuroDepth臨床微電極（a）32位點(diǎn)臨床硬質(zhì)微電極陣列；（b）13位點(diǎn)臨床硬質(zhì)微電極陣列；（c）16位點(diǎn)雙模柔性微電極陣列空天院自主研發(fā)的多層次調(diào)控與高通量神經(jīng)信號同步檢測儀（AIRCAS-128）空天院腦機(jī)接口器件工藝制作現(xiàn)場哈醫(yī)大一院神經(jīng)外科主任史懷璋在手術(shù)現(xiàn)場近日，中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院（簡稱“空天院”）傳感器技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院（簡稱“哈醫(yī)大一院”）神經(jīng)外科聯(lián)合，成功完成“基于植入式微電極陣列的腦深部腫瘤邊界精準(zhǔn)定位”臨床試驗(yàn)。這是全球范圍內(nèi)首次報(bào)道的腦機(jī)接口應(yīng)用于腦深部腫瘤術(shù)中邊界精準(zhǔn)定位的臨床試驗(yàn)，標(biāo)志著我國自主研發(fā)的植入式臨床腦機(jī)接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)重要突破。神經(jīng)膠質(zhì)瘤、腦轉(zhuǎn)移瘤等腦腫瘤具有發(fā)病率高、致死率高、復(fù)發(fā)率高的特點(diǎn)，因其浸潤性生長特性導(dǎo)致腫瘤組織與正常腦組織邊界模糊難辨。因此，精準(zhǔn)定位病灶邊界對手術(shù)切除、放療規(guī)劃和預(yù)后評估至關(guān)重要。此次，由空天院與哈醫(yī)大一院聯(lián)合完成的臨床試驗(yàn)，采用了空天院自主研發(fā)的臨床腦機(jī)接口微電極（NeuroDepth）和多層次調(diào)控與高通量神經(jīng)信號同步檢測儀（AIRCAS-128）。NeuroDepth臨床微電極主要基于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）工藝和納米功能材料技術(shù)，是新型高時(shí)空分辨、多位點(diǎn)的腦機(jī)接口神經(jīng)探針，探針最長可達(dá)9.5厘米、厚度不超過0.2 毫米（約為1根頭發(fā)絲直徑）、寬度可根據(jù)臨床需要自主設(shè)計(jì)，空間分辨率達(dá)15微米，具有超長兼具高韌性與生物安全性，可在全腦任意位置實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞水平電活動(dòng)原位動(dòng)態(tài)微損傷檢測，通過實(shí)時(shí)信號檢測與特征識別，高精度識別腫瘤邊界。AIRCAS-128神經(jīng)信號檢測儀相當(dāng)于“信號解碼器”，可以同步采集、分析海量神經(jīng)信號，將電極捕捉的原始信號轉(zhuǎn)化為精準(zhǔn)的“病灶導(dǎo)航”，為腫瘤術(shù)中邊界判斷提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。哈醫(yī)大一院神經(jīng)外科主任史懷璋介紹：“本次臨床試驗(yàn)針對一位膠質(zhì)瘤患者開展。該患者術(shù)前由于腦腫瘤壓迫，出現(xiàn)癲癇頻發(fā)的癥狀。我們結(jié)合影像數(shù)據(jù)，通過 NeuroDepth 臨床微電極實(shí)時(shí)反饋的單細(xì)胞水平神經(jīng)信號，成功精準(zhǔn)識別腫瘤邊界，最終在最大程度保護(hù)功能區(qū)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了腫瘤的完整切除。術(shù)后，患者癲癇未見發(fā)作，語言表達(dá)清晰流暢，生活質(zhì)量得到提高；同時(shí)，手術(shù)避免了新的神經(jīng)功能受損，為接下來的康復(fù)和后續(xù)治療打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?！边@項(xiàng)技術(shù)為神經(jīng)外科提供實(shí)時(shí)、高精度的“病灶導(dǎo)航”，有望在精準(zhǔn)切除腫瘤的同時(shí)最大程度保護(hù)健康腦組織，提升患者術(shù)后神經(jīng)功能保留率和生活質(zhì)量，具有重要的臨床推廣價(jià)值。據(jù)介紹，空天院與哈醫(yī)大一院后續(xù)將進(jìn)一步拓展技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，計(jì)劃推進(jìn)高精度腦機(jī)接口視聽覺功能重建，幫助失明、失聰患者實(shí)現(xiàn)視聽覺感知；推進(jìn)血管介入腦機(jī)接口在卒中后康復(fù)、腦積水治療等領(lǐng)域的臨床應(yīng)用，助力偏癱患者完成運(yùn)動(dòng)功能。