3月20日,北京脑科学与类脑研究所宣布,“北脑一号”智能脑机系统已完成国际首批人体植入的柔性高通量半侵入式无线全植入式脑机系统,进入临床验证阶段。目前,北京大学第一医院、首都医科大学宣武医院、首都医科大学附属北京天坛医院已有3名患者完成手术植入,患者术后恢复良好。经过术后训练,他们实现了运动想象力控制和中文语言的实时解码。
2月27日,一名30岁的四肢瘫痪男子勇敢地“吃螃蟹”,成为第一个植入“北脑一号”的患者。北京大学医院神经外科主任伊志强在患者的硬脑膜外植入了一个高密度柔性颅内皮层电极。这种只有微米厚度和4厘米见方的电极是“北脑一号”实施“读心术”的关键。它可以收集患者大脑跳动的神经电信号,并通过无线信号传输到体外机。
这种手术属于神经外科低风险手术,术后患者恢复顺利。只需“动动脑筋”,固定在桌子上的机械臂就成了他的“手”。“拿起水壶”、“把水倒进杯子里”、“把杯子举到嘴边”等一系列指令,通过“北脑一号”相继传递到机械臂。
北京脑科学与类脑研究所所长罗敏敏表示,“北脑一号”拥有128个通道,实现了世界上类似脑机产品的最大信号通量,信号采集精度、信号传输和处理性能均处于世界先进水平。该系统可以通过微型体内机、便携式体外机和软件算法,为运动语言功能障碍患者康复带来希望,如脊髓损伤、中风、肌萎缩侧索硬化(渐冻症)等。
不久前,宣武医院院长赵国光团队为一名67岁的渐冻患者进行了世界上第一次无线植入式中文语言脑机接口手术。借助手术机器人,将“北脑一号”准确植入患者左脑控制语言运动的关键区域。经过3小时的训练,系统对62个常用词的实时解码准确率已经达到34%,目前准确率已经提高到52%。
目前,“北脑一号”已经完成了3例人体植入手术。面对不同情况的患者,医疗团队会选择不同的手术方式,通过调整电极放置的位置,达到语言解码或运动功能修复的效果。
“北脑一号”的突破离不开“智能脑机系统增强计划”的实施。依托北京脑科学与类脑研究所,本市联合北京优势大学院所和医疗机构,针对脑机接口技术的前沿,开展有组织的研究。“感谢每一位勇于参与实验的患者!”罗敏敏表示,R&D团队将根据三名患者的使用情况进一步优化“北脑一号”。最早,“北脑一号”有望在今年年底通过申报正式进入临床试验阶段。
“北脑二号”的研发也在继续。去年,“北脑二号”国际首次实现了非人类灵长类对二维运动目标的大脑控制拦截。罗敏敏透露,这套设备今年也有望升级为“无线版”,生产原型机,进行大动物实验。
市科委、中关村管委会表示,随后,我市将鼓励多创新主体联合面对产业发展需求,开展跨学科交叉研究,加快原创创新和关键技术突破,推动建设检验检测、孵化转化等平台,加快应用一批脑机接口新技术、新产品多场景,加快建立符合脑机接口创新发展的标准化体系,推动脑机接口创新发展。(记者刘苏雅)
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