我國自主研發植入式臨牀腦機接口技術獲突破

科技日報記者 劉垠

記者8月28日從中國科學院空天信息創新研究院（空天院）獲悉，空天院傳感器技術全國重點實驗室與哈爾濱醫科大學附屬第一醫院（哈醫大一院）神經外科聯合完成“基於植入式微電極陣列的腦深部腫瘤邊界精準定位”臨牀試驗。這是全球範圍首個腦機接口應用於腦深部腫瘤術中邊界精準定位的臨牀試驗，標誌着我國自主研發的植入式臨牀腦機接口技術實現重要突破。

該臨牀試驗採用了空天院自主研發的臨牀腦機接口微電極（NeuroDepth），以及多層次調控與高通量神經信號同步檢測儀（AIRCAS-128）。前者通過即時信號檢測，高精度獲取腫瘤邊界特徵信號；後者則可同步採集、分析海量神經信號，將電極捕捉的原始信號轉化為精準的“病灶導航”，為腫瘤術中邊界判斷提供即時數據。

空天院特聘研究骨幹、副研究員王蜜霞介紹，NeuroDepth臨牀微電極即時捕捉單細胞水平的神經活動信號，優勢體現為：探測範圍更廣、定位精度更高、信息維度更全。

“該技術不僅突破了傳統神經電極僅能檢測腦表面和淺層的侷限，可探測包含腦表面、淺腦與腦深部的全腦任意區域；還可同步檢測化學信號如多巴胺、穀氨酸等神經遞質，為區分腫瘤組織與正常組織提供更全面的依據。”王蜜霞解釋，這些性能為及時發現病灶、精準識別病灶邊界提供關鍵技術支撐，從而用於確定腦腫瘤邊界、科學開展手術規劃，可在保護大腦運動、語言、認知等功能區的同時，精準切除惡性腫瘤。

據悉，本次臨牀試驗針對一位膠質瘤患者開展。該患者術前由於腦腫瘤壓迫，出現癲癇頻發症狀。

“我們結合影像數據，通過NeuroDepth臨牀微電極即時反饋的單細胞水平神經信號，成功精準識別腫瘤邊界，在最大程度保護功能區的同時，完整切除了腫瘤。”哈醫大一院神經外科主任史懷璋介紹説，NeuroDepth臨牀微電極應用解決了術中動態識別難題，有望重塑神經外科術中導航與精準切除的技術範式，為推動腦機接口領域醫工融合與臨牀轉化應用提供有力示範。

空天院學術院長、傳感器技術全國重點實驗室學術委員會主任吳一戎院士指出，本次臨牀試驗的成功落地，是腦機接口技術走向臨牀轉化與產業化發展的關鍵一步，希望雙方團隊在技術迭代、臨牀應用拓展等方面持續發力，為保障人民生命健康、提升國家科技競爭力提供重要科技支撐。