試驗手術實景。 照片由南開大學提供

近日，由南開大學段峰教授科研團隊牽頭的全球首例非人靈長類動物介入式腦機接口試驗在北京獲得成功。該試驗在猴腦內實現了介入式腦機接口腦控機械臂，對推動腦科學領域研究具有重要意義，標志著我國腦機接口技術躋身國際領先行列。在非人靈長類動物腦內實現介入式腦機接口，尚屬首次。

去年6月，由段峰團隊牽頭、我國自主研發的國內首款介入式腦機接口在北京成功完成動物試驗，在羊腦血管內完成了傳感器植入，並成功採集到了腦電信號。這是國內首次在羊腦內實現介入式腦機接口，突破了介入式腦電電極、血管內腦電信號採集等核心技術，完成了支架、導管等神經介入器械產品研制，解決了傳統侵入式腦機接口的弊端，填補了國內介入式腦機接口領域空白，標志著我國在腦機接口、介入機器人研究領域達到國際先進水平。

此次試驗是在前期介入式腦機接口動物（羊）試驗基礎上取得的進一步成果。段峰團隊牽頭研發的介入式腦機接口，通過介入手術將介入式腦電傳感器貼附在猴腦血管壁上。手術中，介入式腦電傳感器通過頸靜脈，進入矢狀竇，到達猴運動皮層腦區。無需開顱手術，即可在術后成功採集到並識別到非人靈長類動物顱內腦電信號，實現了動物對機械臂的主動控制。該試驗實現了介入式腦電信號從被動採集到主動控制的技術飛躍，突破了血管內腦電信號採集、介入式腦電信號識別等核心技術，而且相較於傳統侵入式和非侵入式腦機接口，該試驗兼顧了安全性和識別穩定性。

腦機接口技術有什麼作用？

“腦機接口技術，可以在不依賴外周神經系統和肌肉組織的情況下，把大腦皮層的信號活動直接轉變為計算機指令，控制外界設備。對於腦卒中、漸凍症等嚴重運動功能障礙的患者來說，腦機接口能夠幫助他們獨立控制外界設備，恢復部分運動能力，提高生活質量。”據段峰介紹，傳統腦機接口分為侵入式腦機接口和非侵入式腦機接口。侵入式腦機接口需要通過開顱手術或者鑽透顱骨將腦電傳感器植入腦內﹔非侵入式腦機接口雖然對人沒有傷害，但是腦電信號微弱，識別准確率和實時性受限。

“通過介入式腦機接口這一方式，沿著血管植入傳感器，可以連通並激活大腦區域，無需侵入大腦即可獲得腦電信息。”段峰表示，其團隊牽頭研發的介入式腦機接口技術，隻需要通過類似心臟搭橋的微創手術便可實現腦機連接。該團隊採用治療中風的神經介入技術，通過靜脈將腦電傳感器植入到大腦運動皮層、視覺皮層等腦區后，神經支架膨脹，將電極擠壓在靠近大腦的血管壁上，從而獲取相應腦區信號。這一技術最大的優點是不需要顱骨鑽孔或開顱手術即可獲得腦電信號，整個手術植入過程可在兩小時內完成，創傷比侵入式腦機接口更小，信號質量比非侵入式腦機接口更高。

段峰介紹說，此次在非人靈長類動物腦內開展的介入式腦機接口試驗研究成果，取得了突破性進步，促進了介入式腦機接口從實驗室前瞻性研究向臨床應用邁進，有助於推動醫療企業產業升級，通過醫工結合打造高端醫療設備民族品牌，將在腦疾病醫療康復領域市場前景廣闊。（記者 姜凝）

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