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腦(nao)(nao)(nao)機(ji)接口通(tong)過記(ji)錄和解讀大(da)腦(nao)(nao)(nao)信(xin)號，實現大(da)腦(nao)(nao)(nao)和計(ji)算機(ji)之間(jian)直接通(tong)信(xin)。一(yi)方面可以幫助漸凍癥、脊髓損傷、癲癇等腦(nao)(nao)(nao)疾病患者康(kang)復；另一(yi)方面有(you)望實現腦(nao)(nao)(nao)機(ji)融合智(zhi)能(neng)(neng)，直接拓展人腦(nao)(nao)(nao)信(xin)息處理(li)能(neng)(neng)力。
2023年10月24日，清華大學醫(yi)學院教授(shou)洪波帶領團隊設計研發的無線微創植(zhi)入腦機接口NEO(Neural Electronic Opportunity)，在宣武醫(yi)院成功進行首例臨床植(zhi)入試驗。
2024年1月(yue)29日(ri)，聯(lian)合(he)團隊召開臨(lin)床試驗階段(duan)總(zong)結會，宣布(bu)首例患(huan)(huan)(huan)者(zhe)腦機(ji)(ji)接(jie)口(kou)康(kang)復取得突破性(xing)進展(zhan)。洪(hong)波(bo)介紹，將兩(liang)枚(mei)硬(ying)(ying)幣大(da)小的腦機(ji)(ji)接(jie)口(kou)處(chu)理器植入高位截癱患(huan)(huan)(huan)者(zhe)顱骨中，成(cheng)功(gong)采(cai)集感覺運動腦區神(shen)經信(xin)號。首例患(huan)(huan)(huan)者(zhe)是因車禍引起的頸椎處(chu)脊髓完(wan)全(quan)性(xing)損(sun)傷(ASIA評分(fen)A級)，處(chu)于(yu)四肢癱瘓(huan)狀態已經14年。該系統(tong)采(cai)用無線微創設計，體內機(ji)(ji)埋在顱骨內，電極(ji)覆蓋(gai)在硬(ying)(ying)膜外(硬(ying)(ying)膜位于(yu)顱骨和(he)大(da)腦皮層之間，起到保護神(shen)經組織作用)，不損(sun)傷大(da)腦細胞，手術(shu)后10天患(huan)(huan)(huan)者(zhe)出(chu)院(yuan)回家(jia)。
居家使用(yong)時，體外機(ji)(ji)隔著頭皮(pi)給體內(nei)機(ji)(ji)供(gong)電，并接收腦(nao)內(nei)的神經信(xin)號，傳送到電腦(nao)或(huo)者(zhe)手機(ji)(ji)上，借助解碼算(suan)法實(shi)現(xian)腦(nao)機(ji)(ji)接口通信(xin)。系統采用(yong)了(le)近場無線(xian)供(gong)電和通信(xin)技術，植入顱骨(gu)的體內(nei)機(ji)(ji)無需電池，患者(zhe)可以終(zhong)生使用(yong)。
經過(guo)3個月的(de)(de)居家腦(nao)機接口康復(fu)訓(xun)練，患者可以(yi)通(tong)過(guo)腦(nao)電活動(dong)驅動(dong)氣動(dong)手(shou)套，實現自主喝水等(deng)腦(nao)控功能，抓握解碼準確率超過(guo)90%；患者脊(ji)髓(sui)損傷的(de)(de)ASIA臨床評分和感覺(jue)誘發電位響應均有顯著改善。
“與馬(ma)斯克領導的(de)企業Neuralink腦(nao)機(ji)接口不(bu)(bu)同，無(wu)線微創植(zhi)入(ru)腦(nao)機(ji)接口NEO把電極(ji)放在大腦(nao)硬膜外，通過長期動(dong)物試(shi)驗研制，不(bu)(bu)會破壞神經組織;采用了近場無(wu)線供電和傳輸信號，體內無(wu)需(xu)電池。”洪(hong)波說(shuo)。
此次臨(lin)(lin)床(chuang)應用的NEO系統軟硬件(jian)由洪波教授(shou)(shou)團隊(dui)與博睿康(kang)科技合作開發，臨(lin)(lin)床(chuang)合作單位(wei)包括(kuo)宣武醫(yi)院、天壇醫(yi)院。第(di)二例脊髓損傷患(huan)者植入已于2023年12月19日(ri)在天壇醫(yi)院成(cheng)功(gong)進行，賈旺教授(shou)(shou)團隊(dui)主持(chi)手術，信號接收正常(chang)，患(huan)者居(ju)家康(kang)復(fu)訓練中。
據(ju)悉，清華醫學院生(sheng)物醫學工程系(xi)腦(nao)(nao)機(ji)接(jie)口(kou)研(yan)究團(tuan)隊長期開展(zhan)腦(nao)(nao)機(ji)接(jie)口(kou)原理、算法和臨床轉化(hua)研(yan)究。2015年高(gao)小(xiao)榕、高(gao)上(shang)凱教授團(tuan)隊在頭皮腦(nao)(nao)電穩態誘發電位腦(nao)(nao)機(ji)接(jie)口(kou)中，達到319比(bi)特(te)/分鐘的信(xin)息傳輸率；2021年洪波教授團(tuan)隊在無線微創腦(nao)(nao)機(ji)接(jie)口(kou)臨床前研(yan)究中，每(mei)個電極(ji)等效信(xin)息傳輸率達到20比(bi)特(te)/分鐘，均(jun)超過當時國際同類腦(nao)(nao)機(ji)接(jie)口(kou)最高(gao)水(shui)平(ping)。
作者(zhe)：記者(zhe) 董魯皖龍
《中(zhong)國教育報(bao)》2024年02月17日第1版(ban) 版(ban)名(ming)：要聞
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