科學與健康｜腦機接口新技術助力精準識別腫瘤邊界

新華社北京8月28日電（記者胡喆、楊思琪）近日，中國科學院空天信息創新研究院（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，成功完成“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，我國研發的植入式臨牀腦機接口技術實現突破。

神經膠質瘤、腦轉移瘤等腦腫瘤具有發病率高、致死率高、複發率高的特點，其浸潤性生長特性導致腫瘤組織與正常腦組織邊界模糊難辨，因此精準定位病竈邊界對手術切除、放療規劃和預後評估至關重要。

哈醫大一院神經外科主任史懷璋介紹，臨牀常用的術前檢查雖能大致定位腫瘤位置，幫助定位病變及避開功能區，但無法反映手術中的動態變化，醫學界急需一種能在術中實時判讀、精準識別的技術。

由空天院與哈醫大一院聯合完成的臨牀試驗，採用了空天院研發的臨牀腦機接口微電極和多層次調控與高通量神經信號同步檢測儀。

據介紹，這一臨牀微電極主要基於微機電系統工藝和納米功能材料技術，爲新型高時空分辨的腦機接口神經探針，探針兼具高韌性與生物安全性，可通過實時信號檢測識別腫瘤邊界。神經信號檢測儀相當於“信號解碼器”，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爲精準的“病竈導航”，爲腫瘤術中邊界判斷提供實時數據。

中國科學院空天信息創新研究院特聘研究骨幹、副研究員王蜜霞表示，臨牀微電極實時捕捉單細胞水平的神經活動信號，其優勢主要是探測範圍更廣、定位精度更高、信息維度更全。

史懷璋介紹，本次臨牀試驗針對一位膠質瘤患者開展。結合影像數據，通過臨牀微電極實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，實現了腫瘤切除。

“術後，患者癲癇未見發作，語言表達清晰流暢，生活質量得到提高。同時，手術避免了新的神經功能受損，爲接下來的康復和後續治療打下堅實基礎。”史懷璋說。

後續，空天院與哈醫大一院將進一步拓展技術應用領域，計劃推進高精度腦機接口視聽覺功能重建，幫助失明、失聰患者實現視聽覺感知；推進血管介入腦機接口在卒中後康復、腦積水治療等領域的臨牀應用。（完）