清華大學取得無線腦機接口技術突破

本報訊（記者 董魯皖龍）腦機接口通過記錄和解讀大腦信號，實現大腦和計算機之間直接通信。一方面可以幫助漸凍癥、脊髓損傷、癲癇等腦疾病患者康復；另一方面有望實現腦機融合智能，直接拓展人腦信息處理能力。

2023年10月24日，清華大學醫學院教授洪波帶領團隊設計研發的無線微創植入腦機接口NEO（Neural Electronic Opportunity），在宣武醫院成功進行首例臨床植入試驗。

2024年1月29日，聯合團隊召開臨床試驗階段總結會，宣布首例患者腦機接口康復取得突破性進展。洪波介紹，將兩枚硬幣大小的腦機接口處理器植入高位截癱患者顱骨中，成功采集感覺運動腦區神經信號。首例患者是因車禍引起的頸椎處脊髓完全性損傷（ASIA評分A級），處于四肢癱瘓狀態已經14年。該系統采用無線微創設計，體內機埋在顱骨內，電極覆蓋在硬膜外（硬膜位于顱骨和大腦皮層之間，起到保護神經組織作用），不損傷大腦細胞，手術后10天患者出院回家。

居家使用時，體外機隔著頭皮給體內機供電，并接收腦內的神經信號，傳送到電腦或者手機上，借助解碼算法實現腦機接口通信。系統采用了近場無線供電和通信技術，植入顱骨的體內機無需電池，患者可以終生使用。

經過3個月的居家腦機接口康復訓練，患者可以通過腦電活動驅動氣動手套，實現自主喝水等腦控功能，抓握解碼準確率超過90%；患者脊髓損傷的ASIA臨床評分和感覺誘發電位響應均有顯著改善。

“與馬斯克領導的企業Neuralink腦機接口不同，無線微創植入腦機接口NEO把電極放在大腦硬膜外，通過長期動物試驗研制，不會破壞神經組織；采用了近場無線供電和傳輸信號，體內無需電池。”洪波說。

此次臨床應用的NEO系統軟硬件由洪波教授團隊與博睿康科技合作開發，臨床合作單位包括宣武醫院、天壇醫院。第二例脊髓損傷患者植入已于2023年12月19日在天壇醫院成功進行，賈旺教授團隊主持手術，信號接收正常，患者居家康復訓練中。

據悉，清華醫學院生物醫學工程系腦機接口研究團隊長期開展腦機接口原理、算法和臨床轉化研究。2015年高小榕、高上凱教授團隊在頭皮腦電穩態誘發電位腦機接口中，達到319比特/分鐘的信息傳輸率；2021年洪波教授團隊在無線微創腦機接口臨床前研究中，每個電極等效信息傳輸率達到20比特/分鐘，均超過當時國際同類腦機接口最高水平。

《中國教育報》2024年02月17日第1版