本市加快突破腦機接口關鍵技術

6月21日是第二十五個“世界漸凍人日”。基因療法、腦機接口技術等創新醫療科技的出現與應用，讓漸凍症人羣看到了希望。

腦機接口是當前國際科技創新發展的熱點領域，應用潛力巨大。近日，北京青年報記者走進位於北京市昌平區的北京腦科學與類腦研究所，瞭解其利用腦機接口技術爲脊髓損傷、腦卒中、漸凍症等患者開展運動、言語功能替代和康復的臨牀應用情況。

應用

“北腦一號”讓患者重新“說話”

“我想吃飯”“我想出去散步”“請幫我找醫生”……一位因漸凍症導致言語障礙的患者，於今年3月份在宣武醫院完成手術植入後“說出”了上述話語。這也是國際首例植入式腦機接口的中文言語解碼臨牀試驗。

今年5月份，一位腦缺血導致左側偏癱的患者，在北京天壇醫院完成手術植入，目前已能夠使用腦控肌肉刺激裝置，開始上肢功能恢復的訓練。

他們植入的是智能腦機系統“北腦一號”。將一片128通道的柔性高密度薄膜電極通過手術方式，貼敷在患者硬腦膜外，即可採集患者神經元放電信號，進而通過意念控制外部設備，幫助行動不便的患者實現自主活動，或者幫助言語障礙患者重新“說話”。

“今年以來，我們已完成5例患者植入，爲脊髓損傷、腦卒中、漸凍症患者開展運動、言語功能的替代和康復。”北京芯智達神經技術有限公司業務發展總監李園介紹，通過一年左右的研發攻關，目前“北腦一號”智能腦機系統已在北京多家醫院進入臨牀驗證階段。從效果上來看，上述漸凍症患者隨着訓練深入，有望重建交流能力。系統可以解碼輸出患者想說的話，速度達到每分鐘80字以上。

李園表示：“下一步，我們將完成‘北腦一號’智能腦機系統的正式註冊臨牀試驗，同時，繼續推動技術優化與應用拓展。”

進展

“北腦二號”明年有望進入臨牀驗證

當下，腦機接口技術分爲侵入式和非侵入式，腦讀取技術基於相同的基本原理：它們記錄與語言或注意力等功能相關的神經活動（通常是電活動）；解釋該活動的含義；將其用於控制外部設備，或簡單地作爲信息提供給用戶。

國際上言語解碼主要爲英文解碼，不同語言體系間差異很大。李園表示，“北腦一號”有望成爲第一個開放集中文言語腦機接口。

“北腦一號”智能腦機系統，也是國際上首次實現百通道以上、高通量、無線全植入、準實用化的半侵入式腦機系統。面向重大腦疾病、腦損傷引起的運動和言語功能障礙替代和康復的臨牀需求，搭建肢體癱瘓主動式康復訓練和言語障礙患者輔助溝通交流等多種腦機接口臨牀應用場景。

“北腦一號”通過半侵入的方式採集皮層腦電信號。128通道的柔性高密度薄膜電極通過手術方式，貼敷在硬腦膜外，不觸及腦組織，生物相容性高、信號質量優異。李園解釋，“128通道是指128個採集信號的觸點，觸點越多，採集的信息量就越大。”術後患者的頭皮完全縫合，這種植入術式屬於神經外科低風險的手術操作。

李園介紹，腦機接口是典型的跨多學科複雜集成系統。作爲北京市的重大項目之一的“智能腦機系統增強計劃”，就是由北京腦科學與類腦研究所牽頭，成立芯智達公司，以工程化方式快速推進研發，目前成功推出“北腦一號”和“北腦二號”兩套智能腦機系統，均達到世界領先水平。

李園透露，目前，“北腦二號”1024通道有線版已實現猴子用意念攔截運動目標的突破性成果；臨牀應用的微型無線全植入產品正在加速研發中，有望於明年進入臨牀驗證階段。

關鍵技術加快突破臨牀應用進展顯著

北京市醫藥健康產業正加速向具有全球影響力的現代化醫藥健康產業集羣邁進。數據顯示，2024年北京醫藥健康產業規模達到了1.06萬億元，同比增長8.7%。今年以來，全市11款創新藥械產品獲批上市，總數居全國前列。

北京醫藥健康科技發展中心主任劉慧表示，在腦機接口、合成生物製造等新興產業領域，北京具備較好發展優勢，擁有一批領先的代表性創新企業。

智能腦機系統增強計劃是北京市政府支持開展腦機接口研究的重要舉措。劉慧介紹，從腦科學與腦機接口領域的進展與成效來看，北京持續開展腦認知原理解析、腦重大疾病、神經科學新技術、神經計算與神經編解碼等腦科學前沿研究，推動腦重大疾病基因治療技術加快臨牀轉化，正在開展臨牀試驗的重度癲癇和難治性疼痛藥物初步顯示了安全性和有效性。

腦機接口關鍵技術加快突破，研發了超薄柔性深部電極、腦機接口專用芯片、高性能語言解碼器、前饋式運動意圖解碼算法等；臨牀應用進展顯著，清華大學研發的無線微創植入式腦機接口已完成3例人體植入，幫助脊髓損傷患者實現喝水等腦控功能；腦科所、芯智達研發的128通道無線植入腦機接口系統“北腦一號”已完成兩批、5例人體植入，其中，言語障礙患者術後實現近百個中文詞解碼輸出，脊髓損傷高位截癱患者實現隔空操控機械臂、電腦光標，並初步實現康復效果。

文/本報記者宋霞