華西醫(yī)院專(zhuān)家談腦機(jī)接口技術(shù)：非侵入式技術(shù)提升早期阿爾茨海默病診斷效率，侵入式技術(shù)切除腦膠質(zhì)瘤實(shí)現(xiàn)突破

每經(jīng)記者｜陳星    每經(jīng)編輯｜張海妮    

近年來(lái)，隨著人工智能、神經(jīng)科學(xué)、傳感技術(shù)等領(lǐng)域的突破性進(jìn)展，腦機(jī)接口這項(xiàng)充滿(mǎn)科幻色彩的技術(shù)正在加速走向?qū)嶋H應(yīng)用。

5月12日，四川省經(jīng)濟(jì)和信息化廳等八部門(mén)聯(lián)合印發(fā)的《四川省腦機(jī)接口及人機(jī)交互產(chǎn)業(yè)攻堅(jiān)突破行動(dòng)計(jì)劃（2025—2030年）》提出，到2027年，完成3款侵入式腦機(jī)接口產(chǎn)品和5款非侵入式腦機(jī)接口產(chǎn)品的研發(fā)及醫(yī)療器械注冊(cè)，加快實(shí)施省內(nèi)首例侵入式腦機(jī)接口手術(shù)，開(kāi)放醫(yī)療健康場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)年服務(wù)醫(yī)療患者超5萬(wàn)人次。到2030年，全省腦機(jī)接口及人機(jī)交互產(chǎn)業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力全國(guó)領(lǐng)先。

在5月20日進(jìn)行的四川大學(xué)華西醫(yī)院“腦機(jī)接口”媒體溝通會(huì)上，多位專(zhuān)家揭開(kāi)非侵入式和侵入式腦機(jī)接口的神秘面紗，暢談這項(xiàng)技術(shù)在阿爾茨海默病、卒中康復(fù)、膠質(zhì)瘤切除等場(chǎng)景的應(yīng)用潛力。

非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)大幅提升早期阿爾茨海默病診療效率

在未被攻克的疾病中，阿爾茨海默病是“溫和”但致命的一種。“溫和”在于，它的進(jìn)程往往需要多年時(shí)間，且患者及家屬在初期感知程度較低，不會(huì)迅速威脅患者生命；致命在于，它一旦開(kāi)始就無(wú)法逆轉(zhuǎn)，患者的生命質(zhì)量將隨病情進(jìn)展不斷下降，也會(huì)造成沉重的照護(hù)負(fù)擔(dān)和龐大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)成本。

“非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)，有望對(duì)包括阿爾茨海默病在內(nèi)的老年慢性病實(shí)現(xiàn)‘一頭’和‘一尾’管理。這一突破，主要通過(guò)面向社區(qū)和家庭的老年慢病早篩和院外康復(fù)治療實(shí)現(xiàn)。”5月20日，四川大學(xué)華西醫(yī)院智能可穿戴老年健康管理系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室主任、特聘研究員江寧對(duì)記者表示。

四川大學(xué)華西醫(yī)院智能可穿戴老年健康管理系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室主任、特聘研究員江寧 圖片來(lái)源：受訪者提供

江寧談到，阿爾茨海默病病情進(jìn)展快、尚無(wú)特效藥、病程不可逆，因此，在阿爾茨海默病的潛伏期——輕度認(rèn)知障礙（MCI）期盡早進(jìn)行診斷和干預(yù)，是延緩疾病進(jìn)展的關(guān)鍵。

基于對(duì)腦機(jī)接口技術(shù)的探索應(yīng)用，江寧團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出了針對(duì)社區(qū)MCI的“普篩+早篩+非藥物干預(yù)”閉環(huán)的非侵入式腦機(jī)接口類(lèi)設(shè)備，并將之命名為“天鵝湖”項(xiàng)目。

以早篩環(huán)節(jié)為例，江寧團(tuán)隊(duì)自2022年7月開(kāi)始開(kāi)展社區(qū)居住老年人群研究，參與人數(shù)超3000人。通過(guò)對(duì)參與者的全腦頻譜和腦網(wǎng)絡(luò)特性進(jìn)行研究，江寧團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，MCI患者存在異常頻段和異常網(wǎng)絡(luò)模式。通過(guò)這項(xiàng)基于腦電的電生理篩查，僅用4個(gè)電極、5~10分鐘的測(cè)試，就可實(shí)現(xiàn)超過(guò)90%的篩查靈敏度，用于社區(qū)MCI的快速精篩。

江寧對(duì)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者表示，臨床中目前通常使用PET-CT、脊椎穿刺等作為阿爾茨海默病的診斷手段，但其普及度、接受程度都有待進(jìn)一步提升。而基于非侵入式腦機(jī)接口的早期篩查手段有望大幅提升MCI篩查的普及度和效率。

值得一提的是，在MCI的干預(yù)治療環(huán)節(jié)，非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)也能發(fā)揮效用。雖然眼下已經(jīng)有創(chuàng)新藥物可用于早期阿爾茨海默病治療，但用藥負(fù)擔(dān)重、藥物可及性低等仍是未解決的問(wèn)題。江寧表示，基于非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)的經(jīng)顱磁刺激（TMS）、經(jīng)顱電刺激（TES）均可作為MCI的院外康復(fù)手段，對(duì)MCI進(jìn)行早期干預(yù)。江寧透露，其團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)展了腦機(jī)接口技術(shù)干預(yù)MCI與通過(guò)運(yùn)動(dòng)、調(diào)整生活方式等綜合手段干預(yù)MCI的對(duì)照研究。

除阿爾茨海默病外，江寧團(tuán)隊(duì)還基于非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)在卒中康復(fù)、肌少癥早篩康復(fù)領(lǐng)域產(chǎn)出了創(chuàng)新成果。

侵入式腦機(jī)接口技術(shù)切除腦膠質(zhì)瘤實(shí)現(xiàn)突破

在侵入式腦機(jī)接口技術(shù)方面，華西醫(yī)院則通過(guò)對(duì)膠質(zhì)瘤的手術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了從“0”到“1”的技術(shù)攻關(guān)。

根據(jù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)刊物《柳葉刀》發(fā)布的《全球、地區(qū)和國(guó)家腦癌和其他CNS癌癥負(fù)擔(dān)1990—2016》數(shù)據(jù)，膠質(zhì)瘤全球病例數(shù)最多的三個(gè)國(guó)家分別是中國(guó)、美國(guó)和印度。四川大學(xué)華西醫(yī)院神經(jīng)外科副主任醫(yī)師楊淵表示，盡管與其他惡性腫瘤相比，腦膠質(zhì)瘤的發(fā)病率不高，但它是導(dǎo)致我國(guó)青壯年因惡性腫瘤失能的主要原因。

四川大學(xué)華西醫(yī)院神經(jīng)外科副主任醫(yī)師楊淵 圖片來(lái)源：受訪者提供

針對(duì)膠質(zhì)瘤的手術(shù)治療，所有腫瘤組織當(dāng)前的共識(shí)指南都支持最大程度的安全切除。但楊淵介紹，惡性腦腫瘤往往與正常腦組織呈浸潤(rùn)性生長(zhǎng)，如何在徹底切除腫瘤的同時(shí)最大限度保護(hù)功能性腦區(qū)，一直是神經(jīng)外科手術(shù)的難點(diǎn)。

而腦機(jī)接口輔助手術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用為這一難題提供了創(chuàng)新解決方案。該技術(shù)通過(guò)實(shí)時(shí)解析腦電信號(hào)特征，能夠準(zhǔn)確區(qū)分腫瘤組織與正常神經(jīng)元放電模式的差異，為術(shù)者提供精準(zhǔn)的腫瘤邊界定位參考，顯著提高了腫瘤全切除率。在四川大學(xué)華西醫(yī)院進(jìn)行的一臺(tái)腦腫瘤切除手術(shù)中，醫(yī)療團(tuán)隊(duì)借助侵入式腦機(jī)接口技術(shù)成功為患者切除了腦膠質(zhì)瘤，這是國(guó)內(nèi)首例應(yīng)用侵入式腦機(jī)接口技術(shù)的神經(jīng)外科手術(shù)，也是全球范圍內(nèi)首次應(yīng)用侵入式腦機(jī)接口技術(shù)對(duì)腦膠質(zhì)瘤進(jìn)行手術(shù)治療。

四川大學(xué)華西醫(yī)院神經(jīng)外科學(xué)科主任、主任醫(yī)師毛慶對(duì)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者表示，借助侵入式腦機(jī)接口技術(shù)治療腦腫瘤有三大優(yōu)勢(shì)：第一，腦機(jī)接口技術(shù)相對(duì)安全。第二，與傳統(tǒng)的定位方式比較，減少了并發(fā)癥。“在全切率、腫瘤邊界的識(shí)別率和功能的保護(hù)率（上），這一技術(shù)與傳統(tǒng)金標(biāo)準(zhǔn)是一致的，同時(shí)降低了并發(fā)癥發(fā)生率。”第三，當(dāng)這一產(chǎn)品成熟后，其使用門(mén)檻很低，“相當(dāng)于攝影技術(shù)從專(zhuān)業(yè)照相館向普通使用者的轉(zhuǎn)移”。

借助侵入式腦機(jī)接口技術(shù)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)腦膠質(zhì)瘤的安全范圍最大化切除，“還可以通過(guò)電極片去預(yù)測(cè)腫瘤復(fù)發(fā)方向，達(dá)到精準(zhǔn)的擴(kuò)張切除，延長(zhǎng)病人術(shù)后生存時(shí)間”。楊淵說(shuō)。

在腦機(jī)接口概念持續(xù)火熱之下，無(wú)數(shù)技術(shù)嘗試正在成為現(xiàn)實(shí)。眼下，無(wú)論是學(xué)界還是產(chǎn)業(yè)界，都在等待一個(gè)成熟產(chǎn)品、一套成熟技術(shù)，帶來(lái)真正顛覆性的變化。

封面圖片來(lái)源：受訪者提供