南開科研團隊牽頭完成國內首例介入式腦機接口動物試驗

南開大學新聞網消息，6月25日，我國自主研發的國內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峯教授科研團隊牽頭，與上海心瑋醫療科技股份有限公司聯合研發。此次試驗的成功，標誌着我國在腦機接口、介入機器人研究領域達到國際先進水平。

我國首次在羊腦內實現介入式腦機接口

本次試驗是國內首次在羊腦內實現介入式腦機接口，突破了介入式腦電電極、血管內腦電採集等核心技術，完成了支架、導管等神經介入器械產品研製，解決了傳統侵入式腦機接口對腦區造成不可逆損傷的弊端，填補了國內介入式腦機接口領域空白，對推動我國腦科學領域發展具有重要意義。

腦機接口技術可以在不依賴外周神經系統和肌肉組織的情況下，把大腦皮層的信號活動直接轉變為計算機指令，控制外界設備。對於嚴重運動功能障礙的患者（腦卒中、漸凍症等）來説，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，提高生活質量。

傳統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或者鑽透顱骨將腦電傳感器植入腦內，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症。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。

段峯教授科研團隊牽頭研發的介入式腦機接口技術只需要通過類似心臟搭橋的微創手術便可實現腦機連接。科研團隊採用治療中風的神經介入技術，通過靜脈將腦電傳感器植入到大腦運動皮層、視覺皮層等腦區後，神經支架膨脹，將電極擠壓在靠近大腦的血管壁上，從而獲取相應腦區信號。這一技術最大的優點是不需要顱骨鑽孔或開顱手術即可獲得腦電信號，整個手術植入過程可在兩小時內完成。

介入機器人輔助實驗

羊腦內傳感器及介入式腦電信號

此次試驗的腦電極植入術，由河北工業大學張建華教授科研團隊研發的介入機器人輔助完成。該機器人採用主從操作方式，由宣武醫院神經外科馬永傑主任醫師在主端操作，成功完成了部分血管造影。試驗最終在羊腦血管內完成了傳感器植入，併成功採集到了腦電信號。

據段峯介紹，人體內血管的支架經過長期臨牀應用及研究，已經擁有較高的安全性。事實上，通過介入式腦機接口這一方式，沿着血管植入傳感器，可以連通並激活大腦區域，無需侵入大腦即可獲得腦電信息。此次在動物腦內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。