在神經功能重塑領域，這是浙大二院/浙江大學腦機接口團隊取得的又一次重大技術突破，目前仍在招募更多患者。

撰文丨凌 駿

責編丨汪 航

又一 項 中國 醫學 進展 公布。

去年年底，61歲的金先生不慎從3樓高的房頂墜落， 脊髓嚴重損傷并導致 完全性癱瘓。經過手術和4個月的康復 訓練 ，金先生雙下肢 仍 僅能在床上平移。若不是在浙江大學醫學院附屬第二醫院（以下簡稱：浙大二院）參與了“ 脊髓神經接口 ”臨床試驗，他一輩子可能都將在輪椅上度過。

本月，浙大二院宣布，聯合 南湖腦機交叉研究院 、浙江大學多學科團隊，醫院成功完成全國首例閉環 脊髓神經接口 植入術，恢復了癱瘓者的行走功能。

更不可思議的是，“術后2個月，我們嘗試關掉機器，發現患者依靠自身就能實現站立行走。這說明他受損的脊髓神經，也在得到自我修復。”浙大二院神經外科副主任 、 功能神經外科組組長朱君明 主任醫師告訴“醫學界”。

在 神經功能重塑領域 ，這是浙大二院/浙江大學腦機接口團隊取得的又一次 重大技術突破 ，有望開啟 脊髓損傷治療 的 新篇章 。

術后3天便恢復下肢運動

由于神經細胞不可再生，脊髓損傷治療一直是醫學領域的“世紀難題”。最新數據顯示，全球有約2000萬人患有脊髓損傷，年新發病例數約為90萬，且以外傷為主的脊髓受損發病率逐年升高。

據朱君明介紹，在意外跌落后，金先生的 胸3/4椎體 骨折，在當地醫院被診斷為完全性癱瘓。“當時他緊急接受了手術，術后還經歷4個月的康復治療，但腿部肌力依舊只恢復到1-2級。相當于只能躺在床上，緩慢平移雙腿的程度。”

不僅可能再也無法站立，由于脊髓神經傳導通路的破壞，金先生還出現了大小便失禁。治療希望渺茫，2024年10月，經當地醫院的推薦，金先生來到了浙大二院，成為這項臨床研究的“1號病人”。

作為我國 最早開展侵入式腦機接口的研究 單位 之一 ，此前， 浙 大二院/浙江大學團隊已多次 取得突破性進展 。

20 19 年 起 ，聯合團隊曾通過腦機接口技術，全國首次實現讓一位 高位截癱 者用 “意念”控制 機械臂， 陸續完成 喝水、吃東西 、寫字 等動作 。

此次自主開發的“脊髓神經接口”，則是一種全新的脊髓硬膜外電刺激治療系統——通過在脊髓植入電極，繞過大腦，直接接收患者“想運動”的肌肉信號，進而產生電刺激作用于特定的脊髓神經，最終觸發患者的運動行為。

為了實現這一效果，朱君明告訴“醫學界”，今年3月8日的手術中，團隊首先測試了金先生不同的脊髓神經，分別對應著哪些下肢肌肉行為。“脊髓有著錯綜復雜的神經集群，我們要確保 行走所需的主要 神經 集群 ，必須全 覆蓋 上。”

找到目標后，朱君明隨即在金先生脊髓硬膜外，植入了一個 帶有16 個 觸點的刺激電極 ， 并在 其 腹部 放入了 火柴盒大小的無線充電控制器。

手術非常成功，奇跡也隨之發生。

術后 僅僅 3天，金 先生就恢復了 彎腿、抬腿等動作 的 控制 。半個月后 ， 他能起身下床 自主站立 ，并做出邁步動作。直到術后 1個月， 金先生的下 肢功能 進一步改善， 在助行器 的 幫助下， 他 恢復 了 行走 能力。

“目前金先生還在不斷好轉，借著助行器，他能上下坡、轉彎，基本恢復了日常家庭活動功能，同時大小便失禁的癥狀也得到了顯著改善。”朱君明告訴“醫學界”，這超出了研究團隊的預期。

“術前我們期望的是金先生能重新站起來，進行簡單的近距離活動，卻沒想到他能恢復得這么好。用家屬的話說，‘一天一個樣，肉眼可見的進步’，太不可思議了。”朱君明說。

仍在進行患者招募

“為了這臺手術，從概念驗證、硬件技術攻關、動物實驗一步步做起，我們已經籌劃了多年。”朱君明對“醫學界”表示，去年年底 ，研究團隊 正式通過 臨床倫理申請 ，啟動了項目的 志愿者招募及臨床試驗系統搭建 等工作。

事實上，這已不是學界第一次嘗試用植入式的脊髓電刺激，來治療脊髓受損的癱瘓者。

在該領域，全球的領軍人物莫過于瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的Grégoire Courtine教授。過去20多年間，Grégoire Courtine團隊通過腦脊/接口、硬膜外電刺激兩大技術路線，讓不少脊髓受損患者恢復了一定的行動功能，相關成果6次登上頂刊《自然》。

腦脊接口是在患者的大腦和脊髓中分別植入一個電極，重建患者“神經-運動”連接。就在金先生手術前幾天，今年3月4日， 復旦 大學附屬 中山醫院 團隊宣布， 全球首次利用微創腦脊接口技術，實現了完全截癱患者恢復站立行走 。

浙大二院采用的全新 閉環 脊髓神經接口，則屬于硬膜外電刺激技術。“術前經過康復治療，金先生下肢能略微活動，因此我們可以直接用肌肉信號來刺激啟動運動控制。”朱君明說。

相比傳統硬膜外電刺激是采用恒定的刺激模式，在聯合團隊首創的“實時閉環調控”系統中，金先生每做出一次動作， 腿部的肌力 變化都能 反饋 至外部 軟件， 進而實時調整脊髓電刺激的參數。

“我們開發了一套人工智能模型，算法能根據 患者表現 進行反饋 ， 以 實現對身體重心和運動平衡的 最佳 控制 。”朱君明說，通過這種方式， 癱瘓者 不僅能恢復運動，還有望在勻速走 、變速走、轉彎、上下坡 ，以及多種不同類型的日常動作中實現自由切換。

值得一提的是，以“脊髓神經接口”為代表的 神經調控 技術，設計之初的主要目標，是代償性地恢復患者運動功能。然而在金先生恢復的過程中，研究團隊驚喜地發現，他還正在逐步實現“關機行走”。

“這可能是因為電刺激 募集 了 更多的神經元細胞 ，促進受損神經環路的自我修復，使得金先生的脊髓神經功能表現出重塑跡象。”朱君明對“醫學界”分析，“雖然目前關機后的行走還不太流暢，但我們希望隨著時間推移，他能徹底脫離機器，回歸日常生活。”

據了解，目前，這項由 研究者發起的臨床研究（IIT） 仍在進行臨床招募， 擬招募10人 。推進過程中， 團隊 還 將 積累更多真實世界數據，迭代算法、 不斷升級脊髓神經接口系統， 以期實現 更好地 性能 控制 。

“現階段， 我們 希望先在中至重度脊髓損傷患者中取得更多突破，未來隨著技術不斷完善，還可能繼續拓展適應人群，治療更多病情更嚴重的患者。”朱君明說。

來源：醫學界

校對：臧恒佳

編輯：張金金

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