——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)

全球首例腦機(jī)接口應(yīng)用于腦深部腫瘤術(shù)中邊界精準(zhǔn)定位臨床試驗(yàn)

空天院自主研發(fā)的NeuroDepth臨床微電極
8月28日,中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院宣布,該院與哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)外科聯(lián)合,成功完成全球首例腦機(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(guó)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)移瘤等腦腫瘤發(fā)病率高、致死率高、復(fù)發(fā)率高,同時(shí),由于它存在浸潤(rùn)性生長(zhǎng)的特性,導(dǎo)致腫瘤組織與正常腦組織的邊界模糊,難以精準(zhǔn)切除?!澳壳芭R床常用的術(shù)前檢查手段,雖然能幫助醫(yī)生大致定位腫瘤位置,避開大腦的功能區(qū),但無法反映手術(shù)中出現(xiàn)的腦組織移位等變化。”哈醫(yī)大一院神經(jīng)外科主任史懷璋表示,這些術(shù)前檢查的誤差可達(dá)5至20毫米。而術(shù)中能夠使用的超聲、黃熒光導(dǎo)航等技術(shù),也難以實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)區(qū)分正常腦組織功能區(qū)與腫瘤組織。
好消息是,現(xiàn)在,中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院自主研發(fā)的臨床腦機(jī)接口微電極和多層次調(diào)控與高通量神經(jīng)信號(hào)同步檢測(cè)儀,成為腦腫瘤手術(shù)的“導(dǎo)航器”。該院特聘研究骨干、副研究員王蜜霞介紹,這款微電極探針最長(zhǎng)可達(dá)9.5厘米、厚度不超過0.2毫米,并可根據(jù)臨床需要自主設(shè)計(jì)寬度。植入大腦后,它能通過實(shí)時(shí)信號(hào)檢測(cè)與特征識(shí)別,高精度識(shí)別腫瘤邊界,空間分辨率達(dá)15微米,可以“看清”大腦任意區(qū)域的單個(gè)神經(jīng)細(xì)胞活動(dòng)。神經(jīng)信號(hào)檢測(cè)儀則相當(dāng)于解碼器,對(duì)電極捕捉的海量原始信號(hào)進(jìn)行同步采集、分析,還能同步檢測(cè)神經(jīng)遞質(zhì)等化學(xué)信號(hào),為區(qū)分腫瘤組織與正常組織提供了更全面的依據(jù)。
這種實(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。接受此次臨床試驗(yàn)的,是一位腦部膠質(zhì)瘤患者,由于腫瘤壓迫,術(shù)前患者就已出現(xiàn)癲癇頻發(fā)的癥狀。史懷璋團(tuán)隊(duì)借助腦機(jī)接口設(shè)備,成功精準(zhǔn)識(shí)別腫瘤邊界,在最大程度保護(hù)大腦功能區(qū)的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了腫瘤的完整切除。
“手術(shù)后,患者的癲癇沒有再發(fā)作,也能清晰流暢地表達(dá)交流,這為患者后續(xù)的康復(fù)和治療打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?!笔窇谚氨硎荆X機(jī)接口設(shè)備解決了術(shù)中動(dòng)態(tài)識(shí)別的難題,有望重塑神經(jīng)外科術(shù)中導(dǎo)航與精準(zhǔn)切除的技術(shù)范式。
后續(xù),中國(guó)科學(xué)院空天院將與哈醫(yī)大一院持續(xù)探索高精度腦機(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,并推進(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。
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