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南開科研團隊牽頭完成國內(nèi)首例介入式腦機接口動物試驗
南開大學新聞網(wǎng)消息，6月25日，我國自主研發(fā)的國內(nèi)首款介入式腦機接口在北京成功完成動物試驗。此次試驗的介入式腦機接口由南開大學人工智能學院段峰教授科研團隊牽頭，與上海心瑋醫(yī)療科技股份有限公司聯(lián)合研發(fā)。此次試驗的成功，標志著我國在腦機接口、介入機器人研究領域達到國際先進水平。
我國首次在羊腦內(nèi)實現(xiàn)介入式腦機接口
本次試驗是國內(nèi)首次在羊腦內(nèi)實現(xiàn)介入式腦機接口，突破了介入式腦電電極、血管內(nèi)腦電采集等核心技術(shù)，完成了支架、導管等神經(jīng)介入器械產(chǎn)品研制，解決了傳統(tǒng)侵入式腦機接口對腦區(qū)造成不可逆損傷的弊端，填補了國內(nèi)介入式腦機接口領域空白，對推動我國腦科學領域發(fā)展具有重要意義。
腦機接口技術(shù)可以在不依賴外周神經(jīng)系統(tǒng)和肌肉組織的情況下，把大腦皮層的信號活動直接轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C指令，控制外界設備。對于嚴重運動功能障礙的患者（腦卒中、漸凍癥等）來說，腦機接口能夠幫助他們獨立控制外界設備，恢復部分運動能力，提高生活質(zhì)量。
傳統(tǒng)腦機接口分為侵入式腦機接口和非侵入式腦機接口。侵入式腦機接口需要通過開顱手術(shù)或者鉆透顱骨將腦電傳感器植入腦內(nèi)，如馬斯克的Neuralink腦機接口需要直接從頭骨植入，這可能會導致患者大腦的長期炎癥。而非侵入腦機接口雖然對人沒有傷害，但是腦電信號微弱，識別準確率和實時性受限。
段峰教授科研團隊牽頭研發(fā)的介入式腦機接口技術(shù)只需要通過類似心臟搭橋的微創(chuàng)手術(shù)便可實現(xiàn)腦機連接?？蒲袌F隊采用治療中風的神經(jīng)介入技術(shù)，通過靜脈將腦電傳感器植入到大腦運動皮層、視覺皮層等腦區(qū)后，神經(jīng)支架膨脹，將電極擠壓在靠近大腦的血管壁上，從而獲取相應腦區(qū)信號。這一技術(shù)最大的優(yōu)點是不需要顱骨鉆孔或開顱手術(shù)即可獲得腦電信號，整個手術(shù)植入過程可在兩小時內(nèi)完成。
介入機器人輔助實驗
羊腦內(nèi)傳感器及介入式腦電信號
此次試驗的腦電極植入術(shù)，由河北工業(yè)大學張建華教授科研團隊研發(fā)的介入機器人輔助完成。該機器人采用主從操作方式，由宣武醫(yī)院神經(jīng)外科馬永杰主任醫(yī)師在主端操作，成功完成了部分血管造影。試驗最終在羊腦血管內(nèi)完成了傳感器植入，并成功采集到了腦電信號。
據(jù)段峰介紹，人體內(nèi)血管的支架經(jīng)過長期臨床應用及研究，已經(jīng)擁有較高的安全性。事實上，通過介入式腦機接口這一方式，沿著血管植入傳感器，可以連通并激活大腦區(qū)域，無需侵入大腦即可獲得腦電信息。此次在動物腦內(nèi)開展的介入式腦機試驗研究，在改善人們因腦、脊髓、周圍神經(jīng)或肌肉功能障礙引起的嚴重癱瘓患者的功能獨立性，在治療癲癇、睡眠障礙、帕金森病等疾病中具有重要意義，未來市場前景廣闊。
- 責任編輯: 林鈴錦
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