据Rain科技10月6日报道，复旦类脑智能科学与技术研究院加福民青年老师团队研发的新一代植入式脑脊接口设备，为脊髓损伤患者带来了站立行走的希望。这项名为“植入式脑脊接口关键技术与系统研制”的项目在2024年全国颠覆性技术创新大赛中，从约1400个参赛项目中脱颖而出，荣获优胜奖，并预计于年底开展首例临床试验。
脊髓是连接大脑与外周神经系统的信息高速通道。一旦脊髓受损，大脑指令无法传递给肌肉，患者就会失去行动能力，这成为医学界长期以来的一大难题。目前，针对脊髓损伤的治疗手段效果有限，主要是因为神经损伤的不可逆性。近年来，随着硬膜外电刺激技术的研究进展，为恢复脊髓损伤患者的运动能力带来了新的希望。例如，2023年瑞士洛桑联邦理工学院Grégoire Courtine博士团队的研究表明，通过脑脊接口技术，采集并解码脑部信号，再对脊髓下肢相关区域进行电刺激，可以连接大脑和脊髓神经通路，使四肢瘫痪患者实现自主行走，甚至在某些案例中实现了脊髓损伤部位神经突触的重塑，让患者在无外界刺激的情况下也能自主控制瘫痪肌肉。
然而，瑞士团队的研究也暴露出脑电运动解码、脊髓神经根个体化重建、系统集成与临床应用等方面的不足。加福民团队在此基础上，研发了新一代脑脊接口技术，其特点在于“高精准、高通量、高集成、低延时”。
这项技术的核心挑战之一在于如何精准刺激脊髓神经根，对下肢相应肌群进行交替激活，从而重建行走步态。加福民团队利用张江影像中心的3T磁共振成像设备，创新设计了包含多种扫描序列的成像方案，并基于人工标签构建自动化重建算法模型，精确捕捉腰骶段脊髓神经根结构特征。更重要的是，他们将相关数据和生成的个体化脊髓神经根模型开源，为神经康复领域专家开展脊髓神经调控基础研究提供了宝贵的支撑。
该团队的方案将解码过程由体外转入体内，提高了脑电信号采集的稳定性和效率，最终实现百毫秒级别的解码速度和刺激指令输出。考虑到正常人的反应时间约为二百毫秒，这意味着未来脊髓损伤患者的行走步态将更加自然流畅。
接下来，加福民团队计划完成植入式脑脊接口关键技术的全套产品开发和临床转化，并希望通过研发三类有源植入式创新医疗器械，建立智能脑脊接口自主知识产权体系，惠及全球更多脊髓损伤患者。
