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华南地区完成首例全侵入式脑机接口植入手术 两例高位截瘫患者入组临床试验

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6月11日,南方医科大学珠江医院在一天内先后为两名脊髓损伤所致高位截瘫患者实施全侵入式脑机接口植入手术。首台手术于当日上午完成,受试者为一名39岁患者;同日下午,另一名53岁车祸后截瘫患者接受相同术式。这是华南地区首次开展此类临床试验。

手术基本情况

首例受试者因脊髓损伤导致高位截瘫,第二例则因车祸外伤造成同等程度瘫痪。手术采用全侵入式方案,需将微电极阵列直接植入大脑皮层特定功能区,以建立信号采集通道。术后,患者将在康复周期内通过体外解码设备读取并转换脑神经信号,逐步尝试对计算机光标、机械外骨骼等外部装置进行意念控制。

全侵入式脑机接口注解

脑机接口(BCI)是指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接通路,通过采集并解析神经电信号实现信息交互。根据电极植入深度,通常分为非侵入式(头皮脑电)、半侵入式(硬膜下或皮层表面)和全侵入式三类。全侵入式需将微电极阵列植入大脑皮层组织内部,可获得最高分辨率的神经元放电信号,但手术创伤及长期生物相容性风险也相对最高。此次珠江医院采用的即属此类技术路径,目标在于为重度运动功能障碍人群重建对外部设备的精细控制能力。

参与机构简介

南方医科大学珠江医院是集医疗、教学、科研为一体的大型综合三甲医院,神经外科为国家临床重点专科建设单位,在功能神经外科与脑机接口临床转化领域积累多年。该院此次开展的临床试验属于前瞻性研究,旨在验证全侵入式脑机接口系统在高位截瘫人群中的安全性及初步有效性。

适用人群与潜在影响

高位截瘫通常指颈段脊髓损伤,造成四肢及躯干感觉运动功能严重丧失,传统治疗手段难以修复已断裂的神经传导通路。脑机接口技术绕过受损脊髓,直接从大脑获取运动意图并转化为外部设备指令,为这一群体提供了一种不依赖残余神经肌肉通道的交互路径。目前全球范围内同类植入式研究案例有限,国内此前仅少数机构开展过相关探索。珠江医院此次连续两例植入,有望为华南地区重度瘫痪患者参与前沿神经调控技术提供临床入口。

项目团队透露,术后关键观察周期将持续数月至半年,重点评估电极阵列长期植入的稳定性、神经信号质量及受试者对外部设备的操控学习曲线。
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华南首例侵入式脑机接口手术植入硬币大小装置 微电极厚度仅3微米

南方医科大学珠江医院近期为一名脊髓损伤后四肢瘫痪的患者,成功实施国产侵入式高分辨率颅内微电极植入手术。这是华南地区完成的首例此类手术,患者即将进入脑控训练阶段,逐步学会用意念控制外部设备。

植入电极可随脑组织自然舒展

植入系统由植入体与微电极两部分构成。植入体尺寸与一枚硬币相当,其核心是超柔性微纳电极,厚度仅3微米,约为人类头发丝直径的几十分之一。

微纳电极的超柔性特性使其能够跟随脑组织的微小运动而自然伸展,避免刚性结构带来的损伤,从而降低长期植入引发的免疫反应与胶质瘢痕形成风险,为高通量神经信号采集提供稳定条件。

机器人辅助下完成毫米级精准操作

功能神经外科主任郭燕舞带领团队,借助手术机器人与显微镜实施微创术式。首先在大脑运动皮层上方的颅骨区“打薄”出硬币大小的凹槽,用以放置植入体;随后在该区域中央打开一个直径仅数毫米的穿刺孔,将微电极精确放置至大脑皮层运动区。

郭燕舞表示,全程精度控制在毫米级别,既保障了手术安全性与电极功能的有效性,也明显缩短了患者术后的康复时间。

这项操作所依托的“全国多中心脊髓损伤截瘫脑机接口GCP项目”,正对国产侵入式脑机接口器械用于脊髓损伤后运动功能重建的效果进行临床试验评估。

  • GCP(Good Clinical Practice)即医疗器械临床试验质量管理规范,该项研究需在严格监管下验证器械的安全性和有效性。

患者因车祸颈髓损伤致四肢瘫痪

2024年9月,陈先生在一次意外中颈部第2至4节段损伤,此后四肢完全瘫痪。经历一年多的康复治疗后,运动功能改善有限。经综合评估,他入组上述GCP项目,接受侵入式脑机接口手术。

珠江医院院长郭洪波指出,术后经过一段时间的脑控训练,患者将从大脑运动皮层主动产生特定信号,逐步学会驱动电脑光标、轮椅和机械臂等外部设备,甚至可能重返日常工作环境。

医院已布局五个脑机接口临床研究病区

珠江医院在华南地区较早对脑机接口临床研究进行系统布局,目前已建成脑功能障碍、意识障碍、运动障碍、听觉障碍及神经退行性疾病五大脑机接口临床研究病区,持续探索该类技术在神经疾病诊疗、功能重建与康复领域的应用边界。