脊髓損傷被稱為“醫(yī)學(xué)界的珠穆朗瑪峰”,每一條受損的神經(jīng)纖維背后,都牽動(dòng)著數(shù)百萬家庭的希望。當(dāng)脊髓這個(gè)連接大腦與身體的“信息高速公路”遭遇事故或疾病時(shí),截癱患者不僅失去行動(dòng)能力,更可能面臨泌尿系統(tǒng)感染、肌肉萎縮、壓瘡等多種并發(fā)癥。傳統(tǒng)治療手段如物理康復(fù)、神經(jīng)修復(fù)藥物等,往往只能延緩病程進(jìn)展,卻難以實(shí)現(xiàn)功能重建。
然而,2025年初復(fù)旦大學(xué)加福民團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)突破性技術(shù),徹底改寫了這一領(lǐng)域的醫(yī)學(xué)歷史——全球首例完全截癱患者通過微創(chuàng)腦脊接口技術(shù)重新站立行走,標(biāo)志著人類在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域邁出了歷史性的一步。
技術(shù)革命:解碼神經(jīng)信號(hào)的“數(shù)字橋梁”
這項(xiàng)名為“腦脊接口”的技術(shù),其核心在于構(gòu)建一條跨越脊髓損傷區(qū)域的“神經(jīng)旁路”。研究團(tuán)隊(duì)通過微創(chuàng)手術(shù),將直徑僅1毫米的柔性電極精準(zhǔn)植入患者大腦運(yùn)動(dòng)皮層和脊髓硬膜外區(qū)域。當(dāng)患者產(chǎn)生行走意圖時(shí),電極實(shí)時(shí)捕捉大腦發(fā)出的電信號(hào),經(jīng)輕量級(jí)AI算法解碼后轉(zhuǎn)化為電刺激指令,繞過受損脊髓直接激活下肢運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元。這一過程從信號(hào)采集到動(dòng)作執(zhí)行僅需50毫秒,幾乎與健康人體的神經(jīng)傳導(dǎo)速度同步。
手術(shù)本身僅需2小時(shí),且通過一次性立體定向技術(shù)同步完成腦部與脊髓電極植入,將創(chuàng)傷風(fēng)險(xiǎn)降至最低。首例患者林先生在術(shù)后第1天即出現(xiàn)右腿屈曲反應(yīng),第10天實(shí)現(xiàn)自主跨步行走,第49天已能借助助行器獨(dú)立移動(dòng)。更令人振奮的是,第二例患者趙先生因長(zhǎng)期癱瘓導(dǎo)致下肢肌肉嚴(yán)重萎縮,但在術(shù)后兩周竟實(shí)現(xiàn)了輔助行走;第三例患者溫先生盡管脊柱內(nèi)置鋼釘增加了手術(shù)難度,仍于次日成功激活下肢運(yùn)動(dòng)。這些成果不僅驗(yàn)證了技術(shù)的可靠性,更揭示了其對(duì)不同損傷程度患者的廣泛適用性。
從實(shí)驗(yàn)室到生活:改寫患者的“命運(yùn)”
對(duì)于脊髓損傷群體而言,這項(xiàng)技術(shù)的意義遠(yuǎn)超生理功能重建。首例患者林先生術(shù)后坦言:“我終于再次體會(huì)到走路的感覺”,這句話背后折射出的是尊嚴(yán)的回歸與社會(huì)角色的重塑。數(shù)據(jù)顯示,接受治療的患者生活質(zhì)量評(píng)分中,心理健康維度提升47%,社會(huì)功能維度提升62%。從醫(yī)學(xué)經(jīng)濟(jì)角度看,傳統(tǒng)脊髓刺激器年治療費(fèi)用高達(dá)20萬元,而國(guó)產(chǎn)化后的腦脊接口系統(tǒng)預(yù)計(jì)可將成本壓縮至5萬元以內(nèi),未來普及后每年可為我國(guó)節(jié)省超5000億元醫(yī)療支出。
技術(shù)的突破還帶來意料之外的連鎖效應(yīng)。例如,患者術(shù)后踝關(guān)節(jié)活動(dòng)的恢復(fù)驗(yàn)證了神經(jīng)通路的重建,而實(shí)時(shí)生物力學(xué)反饋系統(tǒng)甚至促進(jìn)了損傷區(qū)軸突再生,部分患者出現(xiàn)觸覺恢復(fù)跡象。這為未來探索更復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)功能修復(fù)(如精細(xì)手部動(dòng)作)奠定了基礎(chǔ)。
未來藍(lán)圖:神經(jīng)科學(xué)的“十年計(jì)劃”
加福民團(tuán)隊(duì)在神經(jīng)調(diào)控領(lǐng)域展現(xiàn)了清晰的戰(zhàn)略規(guī)劃,致力于分階段推進(jìn)腦脊接口技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)化。針對(duì)重癥患者,團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)植入式腦脊接口系統(tǒng),通過微創(chuàng)手術(shù)實(shí)現(xiàn)神經(jīng)信號(hào)的重建與功能恢復(fù);而對(duì)于輕癥患者,團(tuán)隊(duì)同步研發(fā)非植入式穿戴設(shè)備,以更便捷的方式幫助患者恢復(fù)運(yùn)動(dòng)能力。預(yù)計(jì)在未來5至10年內(nèi),這項(xiàng)技術(shù)將逐步實(shí)現(xiàn)規(guī)?;占?,惠及更多脊髓損傷患者。團(tuán)隊(duì)的遠(yuǎn)期目標(biāo)是通過構(gòu)建完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系,推動(dòng)技術(shù)在全球范圍內(nèi)的應(yīng)用,最終為全球2000萬脊髓損傷患者帶來重獲新生的希望。
然而,技術(shù)飛躍也伴隨倫理挑戰(zhàn)。當(dāng)神經(jīng)調(diào)控從治療邁向功能增強(qiáng),如何界定“修復(fù)”與“改造”的邊界?歐盟已啟動(dòng)“神經(jīng)權(quán)利法案”立法,我國(guó)科技部亦發(fā)布《腦機(jī)接口研究倫理指引》,強(qiáng)調(diào)“治療優(yōu)先,增強(qiáng)審慎”原則。這提醒我們,在攀登技術(shù)高峰時(shí),必須系緊倫理的“安全繩”。
這項(xiàng)突破不僅是醫(yī)學(xué)與工程學(xué)的交響,更是中國(guó)科技從追趕到領(lǐng)跑的縮影。復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院作為國(guó)家醫(yī)學(xué)中心,依托多學(xué)科團(tuán)隊(duì)攻克了術(shù)前神經(jīng)重建成像、微創(chuàng)植入等關(guān)鍵技術(shù),彰顯了“大科學(xué)”協(xié)作模式的威力。正如加福民教授所言:“我們修復(fù)的不只是神經(jīng)通路,更是人類突破生命局限的勇氣。”當(dāng)林先生邁出第一步的影像傳遍世界,它已然成為一盞明燈,照亮了全球2000萬癱瘓患者重獲新生的道路。未來,隨著技術(shù)普及與迭代,更多“不可能”將被重新定義——這或許正是醫(yī)學(xué)最動(dòng)人的使命:讓絕望者重燃希望,讓禁錮的生命重獲自由。
信息參考來源:復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院、央視新聞