全國首例!中國醫生讓癱瘓者自主行走_風聞
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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佈。
去年年底,61歲的金先生不慎從3樓高的房頂墜落,脊髓嚴重損傷並導致完全性癱瘓。經過手術和4個月的康復訓練,金先生雙下肢仍僅能在牀上平移。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”臨牀試驗,他一輩子可能都將在輪椅上度過。
本月,浙大二院宣佈,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,“術後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。這説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,有望開啓脊髓損傷治療的新篇章。

術後3天便恢復下肢運動
由於神經細胞不可再生,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,在意外跌落後,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,術後還經歷4個月的康復治療,但腿部肌力依舊只恢復到1-2級。相當於只能躺在牀上,緩慢平移雙腿的程度。”
不僅可能再也無法站立,由於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,成為這項臨牀研究的“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。
2019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於特定的脊髓神經,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,分別對應着哪些下肢肌肉行為。“脊髓有着錯綜複雜的神經集羣,我們要確保行走所需的主要神經集羣,必須全覆蓋上。”
找到目標後,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,並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,奇蹟也隨之發生。
術後僅僅3天,金先生就恢復了彎腿、抬腿等動作的控制。半個月後,他能起身下牀自主站立,並做出邁步動作。直到術後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,藉着助行器,他能上下坡、轉彎,基本恢復了日常家庭活動功能,同時大小便失禁的症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麼好。用家屬的話説,‘一天一個樣,肉眼可見的進步’,太不可思議了。”朱君明説。
仍在進行患者招募
“為了這台手術,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牀倫理申請,啓動了項目的志願者招募及臨牀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於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佈,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(詳見醫學界此前報道)。
浙大二院採用的全新閉環脊髓神經接口,則屬於硬膜外電刺激技術。“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啓動運動控制。”朱君明説。
相比傳統硬膜外電刺激是採用恆定的刺激模式,在聯合團隊首創的“即時閉環調控”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,進而即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。”朱君明説,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,“雖然目前關機後的行走還不太流暢,但我們希望隨着時間推移,他能徹底脱離機器,迴歸日常生活。”
據瞭解,目前,這項由研究者發起的臨牀研究(IIT)仍在進行臨牀招募,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,未來隨着技術不斷完善,還可能繼續拓展適應人羣,治療更多病情更嚴重的患者。”朱君明説。