經(jīng)濟觀察報 關(guān)注
2025-06-27 16:26
十幾天過去,神經(jīng)醫(yī)學專家林志雄、吳成翰依然清晰地記得那臺特別的手術(shù)。
6月14日的下午,他們和腦機接口科學家、南開大學教授段峰合作,將介入腦電傳感器芯片通過血管放進了一名偏癱病人的顱內(nèi)靜脈竇。他們希望通過這臺手術(shù),幫助修復(fù)病人的運動功能。
一周后,他們向外界宣布了手術(shù)結(jié)果:手術(shù)順利,病人的抓握功能得到了改善。
兩年前,段峰曾和神經(jīng)醫(yī)學專家吳東東合作,將介入式支架電極置入猴子腦部血管,這是全球首例非人靈長類動物介入式腦機接口試驗。那只猴子至今保持著不錯的狀態(tài)。現(xiàn)在,段峰又在國內(nèi)率先嘗試了在人身上進行同樣的試驗。
腦機接口,顧名思義,是大腦和計算機之間的接口。在科幻電影中,殘疾人用機械臂彈唱,失語者開口說話,失聰者聽到聲音,人類靠意念指揮龐大的機械……作為醫(yī)生,吳成翰也和無數(shù)同行一樣,想象過一個被腦機接口改變的未來:數(shù)以千萬計的因漸凍癥、小兒麻痹癥、外傷、腦腫瘤、腦血管病引起的癱瘓病人,在技術(shù)的幫助下實現(xiàn)生活自理,無數(shù)失能者、照護者的生活得到解放。
一場特別的手術(shù)
這場腦機接口介入手術(shù)由福建三博腦科醫(yī)院院長、神經(jīng)外科醫(yī)生林志雄任PI,他的團隊負責挑選病人、評估病人情況、做術(shù)前準備、評估電極安放位置及術(shù)后管理與協(xié)調(diào)術(shù)后康復(fù)訓練等;段峰團隊負責電極設(shè)計、電極的信號采集和分析;福建省第二人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)生吳成翰負責提供病人,并保證病人術(shù)前、術(shù)后、術(shù)中的安全。
那天吳成翰照例午休,但怎么也睡不著。林志雄同樣忐忑不安,擔心手術(shù)達不到預(yù)期,擔心病人出現(xiàn)并發(fā)癥。從醫(yī)30多年,林志雄做過數(shù)以千計高難度的腦部手術(shù),但很少有一臺手術(shù)讓他這樣緊張。為病人切除腦部腫瘤時,他很清楚每一步操作最可能的結(jié)果是什么,但這一次他心里沒底。
通過介入方式放入顱內(nèi)支架,這樣的手術(shù)早已很成熟了。而附加了腦電信號采集裝置的介入手術(shù),中國醫(yī)生只在羊和猴子身上開展過,現(xiàn)在要直接在人身上開展這類手術(shù),他們還是如履薄冰,因為任何閃失都必須盡可能避免。
手術(shù)前,醫(yī)生們已經(jīng)連續(xù)幾天和病人談話,內(nèi)部會議也開了好幾場,反復(fù)討論手術(shù)方案。手術(shù)當天上午,除了討論手術(shù)方案,醫(yī)生們還重點討論了安全性問題,對電極置入時可能出現(xiàn)的意外逐一分析和研究。
與其他有創(chuàng)操作一樣,將電極置入受試者顱內(nèi)血管壁的手術(shù)有潛在風險。比如,芯片能不能安全地放入腦內(nèi)?靜脈的沿線有沒有問題?術(shù)中會不會出現(xiàn)血管損害、痙攣、出血?支架放不進去或卡住怎么辦?病人血壓過高或過低怎么辦?發(fā)生異物感染怎么辦?一旦出現(xiàn)問題要怎么補救?醫(yī)生們推演著每一種可能的意外和應(yīng)對方案。
6月14日下午4點半,段峰和醫(yī)護人員進入手術(shù)室,開始為病人實施麻醉、做術(shù)前準備。手術(shù)臺上是一名67歲的男性病人,因腦梗死導(dǎo)致左側(cè)肢體癱瘓。此前,他經(jīng)歷了半年多常規(guī)手段的治療,效果不理想。
下午5點半,手術(shù)開始。醫(yī)生在病人的鎖骨下靜脈和腹股溝靜脈分別穿刺,在高精度DSA影像引導(dǎo)下,通過微導(dǎo)絲將介入腦電傳感器芯片置入,腦電傳感器芯片沿著靜脈管經(jīng)過頸內(nèi)靜脈,最后被放置在顱內(nèi)靜脈竇,然后再將微導(dǎo)絲撤出。隨后,醫(yī)生將傳感接收器埋置在鎖骨下的皮下,用于供電和接收顱內(nèi)發(fā)出的腦電信號。
手術(shù)時,吳成翰在手術(shù)臺下觀察病人的血壓、脈搏和生命體征。一個多小時后,手術(shù)結(jié)束,醫(yī)生們出了一身汗。手術(shù)總體順利,唯一的插曲是,病人拔管后,在清醒過程中血壓突然飆升到200,好在經(jīng)過十多分鐘的觀察后,病人的血壓穩(wěn)定了下來。
“我和段峰興奮地擁抱在一起,后來林志雄也加入了擁抱。”吳成翰說,他尤其高興,因為這個病人是被他動員過來的,他需要盡可能保證病人在術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后的安全。
“第一個吃螃蟹”
2024年初,經(jīng)過一年多的動物實驗和技術(shù)儲備,段峰團隊做好了人體安全性和適應(yīng)證實驗的相關(guān)基礎(chǔ)工作。可是,在國內(nèi)尋找敢“第一個敢吃螃蟹的”醫(yī)院并不容易?!斑@件事大家都知道能做,可沒有先例的事都想等等看?!倍畏逭f。
目前,全球主要存在三大腦機接口路線,分別是侵入式、非侵入式、介入式。侵入式要在顱骨上鑿洞,把設(shè)備直接插入腦子;非侵入式要在頭上如戴帽子般罩一個網(wǎng);介入式介于兩者之間,將設(shè)備通過血管送入大腦。
在侵入式、非侵入式這兩個被更多研究者選擇的技術(shù)路徑上,中國科學家也已經(jīng)有了不少探索。在人體試驗方面,首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院與清華大學洪波團隊曾在一年多前成功為一名四肢癱瘓病人顱內(nèi)植入兩枚硬幣大小的腦機接口處理器,讓病人實現(xiàn)了右手主動抓握、自主喝水。
段峰是在介入式腦機接口技術(shù)路徑上走得最遠的中國科學家。由于電極未直接植入腦組織,這種技術(shù)路線在信號采集精度上存在一定局限,也因此受到一些腦機接口研究者的懷疑。段峰在國內(nèi)和多家醫(yī)院溝通過,其中一些醫(yī)院對手術(shù)風險存在擔憂。三博腦科(301293.SZ)旗下的福建三博腦科醫(yī)院最終成為第一家通過倫理審查的醫(yī)院。
在腦機接口領(lǐng)域,除了與段峰合作布局介入式這條路線,三博腦科還有多項布局。三博腦科總經(jīng)理徐向英對經(jīng)濟觀察報記者稱,三博腦科對幾種技術(shù)路徑都做了大量調(diào)研,但現(xiàn)在談?wù)撀肪€孰優(yōu)孰劣還為時尚早,因為腦機接口技術(shù)的研究還處于早期階段,沒有廣泛應(yīng)用于臨床?!艾F(xiàn)在我們首要考慮的是適應(yīng)證和適用人群,至于哪項技術(shù)更優(yōu),目前還需要更多的臨床試驗數(shù)據(jù)來評估。”
林志雄持有類似看法,他認為,目前有創(chuàng)腦機接口不同技術(shù)路線各有優(yōu)缺點,應(yīng)該根據(jù)病人的情況做選擇?;诙畏迩捌趧游飳嶒灮A(chǔ)資料和本次研究的目的,2024年底,福建三博腦科醫(yī)院倫理委員會經(jīng)過詳細審查后批準了研究方案。隨后,病人招募評估工作開始了。
林志雄介紹,一個合格的受試者必須符合兩個基本前提:通過規(guī)范的常規(guī)康復(fù)手段無法獲得滿意的康復(fù)、沒有相關(guān)手術(shù)禁忌癥,同時還要具體評估病人的其他條件。吳成翰則提到,因為是第一例臨床試驗,對受試者的篩選標準相當嚴格,癱瘓時間必須在3個月以上,而且癱瘓原因要是腦梗塞,不能是腦出血。林志雄團隊和吳成翰都篩選過大量病人,最終吳成翰順利找到了合適的受試者。
“找病人非常難?!睆陌肽昵伴_始,每天查完房,吳成翰都要在福建省第二人民醫(yī)院和福建省康復(fù)醫(yī)院各轉(zhuǎn)一圈,看有沒有新的潛在受試者。他前后動員過50余位病人,有的不符合條件,有的因為各種原因拒絕了他。病人最大的顧慮是這種手術(shù)在國內(nèi)沒有先例。最后,吳成翰終于在福建省康復(fù)醫(yī)院找到了受試者。試驗成功后,一些之前拒絕過吳成翰的病人找到他,提出希望參與試驗。
讓改變發(fā)生
術(shù)后第二天,醫(yī)生拿掉了受試者的壓迫止血器。第三天,受試者開始進行康復(fù)訓練。手術(shù)一周后,團隊才向外界公布了這次臨床試驗。吳成翰告訴經(jīng)濟觀察報,這是因為術(shù)后一周內(nèi),病人都有出現(xiàn)血管痙攣和形成腦血栓的可能,并發(fā)癥的出現(xiàn)同樣意味著臨床試驗的失敗。
吳成翰介紹,手術(shù)前,這位病人的手腳為偏癱三級,無法獨立行走,不能做抓握、拿勺子、做“捏”等動作。“康復(fù)訓練后,我看到他的手比原來進步了,他可以拿藥瓶了。”吳成翰說。
據(jù)研究團隊介紹,在臨床試驗過程中,團隊通過介入式腦機接口技術(shù)與功能性電刺激技術(shù)的結(jié)合,實時計算并調(diào)節(jié)刺激輸出,形成“中樞—外周—中樞”閉環(huán)反饋,在進行輔助運動訓練的同時增加神經(jīng)可塑性,從而幫助病人實現(xiàn)更加穩(wěn)定、自然的肢體運動。
林志雄告訴經(jīng)濟觀察報,目前,團隊已經(jīng)能安全地采集到用于指導(dǎo)病人康復(fù)訓練的數(shù)據(jù),在訓練的康復(fù)過程中,也觀察到了病人一些抓握功能的改善。接下來,病人術(shù)后還需要進行長時間的康復(fù)訓練。
在林志雄看來,神經(jīng)外科醫(yī)生是腦機接口研究的最后一公里。通過臨床試驗,把在臨床上發(fā)現(xiàn)的東西反饋給做腦機接口研究的人,才能讓技術(shù)不斷迭代、進步。腦機接口距離在臨床上真正大規(guī)模的使用,還有很長的路要走?!暗诒WC病人安全的基礎(chǔ)上,哪怕是屢敗,我們都會屢戰(zhàn),直到攻克它,直到大眾從中受益。”林志雄說。
吳成翰提到,臨床試驗團隊希望通過3個月的康復(fù)訓練,讓受試者實現(xiàn)基本的生活自理,包括能獨立完成吃飯、起居、如廁等?!鞍巡∪藦乃劳鲞吘壘然貋恚僮屢呀?jīng)不能站、不能走的病人,能站、能走、能獨立生活,這就是我們的奮斗目標。”