只需在大脑和脊髓中植入电极芯片，搭建一条“神经旁路”，瘫痪患者有望重新自主控制肌肉，恢复站立和行走功能。
据中新社周六报道，上海复旦大学类脑智能科学与技术研究院青年教师加福民团队，开发了新一代用于脊髓损伤患者的植入式脑脊接口设备，为这些患者重新站立行走带来了希望。
这一项目“植入式脑脊接口关键技术与系统研发”从约1400个参赛项目中脱颖而出，获得了2024年全国颠覆性技术创新大赛优胜奖，预计将在今年年底进行首例临床试验。
恢复脊髓损伤患者的运动能力一直是医学界的重大难题。由于神经损伤通常无法逆转，现有的治疗手段对脊髓损伤的效果十分有限。
去年，瑞士洛桑联邦理工学院的库尔坦博士团队初步验证了脑脊接口帮助脊髓损伤患者恢复功能的可行性。然而，在脑电运动解码、脊髓神经根个性化重建、系统集成和临床应用等方面，仍存在许多技术瓶颈。
针对这些挑战，加福民团队采用红外动作捕捉、肌电、惯性传感器和足底压力垫等多模态技术，构建了健康步态及各种异常步态的数据集，并建立了算法模型，实现了跨人群、跨模态、跨类型的连续步态轨迹高效追踪，为脑脊接口技术奠定了坚实的基础。
加福民团队提出了一种“3合1”的系统设计方案：将三台设备集成到一个颅骨植入式微型设备中，既减小了手术创口，又能实现采集与刺激的一体化，提供对患者自主运动的闭环调控。
这种设计将解码过程由体外转移到体内，提高了脑电信号采集的稳定性和效率，最终能够实现百毫秒级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200毫秒，这意味着未来脊髓损伤患者的行走步态将会更加自然流畅。
下一步，加福民团队将完成植入式脑脊接口关键技术的产品开发和临床应用转化。
加福民表示，希望通过开发三类有源植入式创新医疗器械，建立具有自主知识产权的智能脑脊接口体系，造福全球更多的脊髓损伤患者。