我国自主研发植入式临床脑机接口技术获突破

科技日报记者 刘垠

记者8月28日从中国科学院空天信息创新研究院（空天院）获悉，空天院传感器技术全国重点实验室与哈尔滨医科大学附属第一医院（哈医大一院）神经外科联合完成“基于植入式微电极阵列的脑深部肿瘤边界精准定位”临床试验。这是全球范围首个脑机接口应用于脑深部肿瘤术中边界精准定位的临床试验，标志着我国自主研发的植入式临床脑机接口技术实现重要突破。

该临床试验采用了空天院自主研发的临床脑机接口微电极（NeuroDepth），以及多层次调控与高通量神经信号同步检测仪（AIRCAS-128）。前者通过实时信号检测，高精度获取肿瘤边界特征信号；后者则可同步采集、分析海量神经信号，将电极捕捉的原始信号转化为精准的“病灶导航”，为肿瘤术中边界判断提供实时数据。

空天院特聘研究骨干、副研究员王蜜霞介绍，NeuroDepth临床微电极实时捕捉单细胞水平的神经活动信号，优势体现为：探测范围更广、定位精度更高、信息维度更全。

“该技术不仅突破了传统神经电极仅能检测脑表面和浅层的局限，可探测包含脑表面、浅脑与脑深部的全脑任意区域；还可同步检测化学信号如多巴胺、谷氨酸等神经递质，为区分肿瘤组织与正常组织提供更全面的依据。”王蜜霞解释，这些性能为及时发现病灶、精准识别病灶边界提供关键技术支撑，从而用于确定脑肿瘤边界、科学开展手术规划，可在保护大脑运动、语言、认知等功能区的同时，精准切除恶性肿瘤。

据悉，本次临床试验针对一位胶质瘤患者开展。该患者术前由于脑肿瘤压迫，出现癫痫频发症状。

“我们结合影像数据，通过NeuroDepth临床微电极实时反馈的单细胞水平神经信号，成功精准识别肿瘤边界，在最大程度保护功能区的同时，完整切除了肿瘤。”哈医大一院神经外科主任史怀璋介绍说，NeuroDepth临床微电极应用解决了术中动态识别难题，有望重塑神经外科术中导航与精准切除的技术范式，为推动脑机接口领域医工融合与临床转化应用提供有力示范。

空天院学术院长、传感器技术全国重点实验室学术委员会主任吴一戎院士指出，本次临床试验的成功落地，是脑机接口技术走向临床转化与产业化发展的关键一步，希望双方团队在技术迭代、临床应用拓展等方面持续发力，为保障人民生命健康、提升国家科技竞争力提供重要科技支撑。