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讓截癱患者重新站起來!全國首例“閉環(huán)脊髓神經(jīng)接口”手術(shù)取得突破成果

每日經(jīng)濟新聞 2025-05-27 23:33:51

61歲的金先生因高處墜落導(dǎo)致完全性截癱,被判斷“恢復(fù)自主行走可能性極低”。今年3月,浙大二院為其完成全國首例“閉環(huán)脊髓神經(jīng)接口”植入手術(shù)。術(shù)后,金先生已實現(xiàn)自主直線行走、轉(zhuǎn)彎等復(fù)雜動作。主刀醫(yī)師朱君明表示,該手術(shù)可助患者站起來。此次手術(shù)的成功,為370萬名脊髓損傷患者帶來新希望。專家指出,腦信號的采集和解碼是腦機接口技術(shù)發(fā)展的核心難點,其臨床價值不限于幫助截癱患者,還具備廣闊應(yīng)用前景。

每經(jīng)記者|許立波    每經(jīng)編輯|張海妮    

61歲的金先生癱倒在輪椅上,面對醫(yī)生的下肢檢查,即使是最簡單的抬腳動作也無法完成,雙腿仿佛與身體失去了連接。《每日經(jīng)濟新聞》記者從浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院(以下簡稱浙大二院)提供的視頻資料中看到上述內(nèi)容。

金先生去年10月因高處墜落傷導(dǎo)致胸3/4椎體骨折,被當(dāng)?shù)蒯t(yī)院診斷為完全性截癱,醫(yī)生一度判斷其“恢復(fù)自主行走可能性極低”。今年3月,浙大二院為金先生完成全國首例“閉環(huán)脊髓神經(jīng)接口”植入手術(shù)。術(shù)后,原本被診斷為完全性截癱的金先生已可實現(xiàn)自主直線行走、轉(zhuǎn)彎、上下坡、變速行走等復(fù)雜動作。值得注意的是,這一手術(shù)完全基于國產(chǎn)設(shè)備和自主知識產(chǎn)權(quán)完成,標(biāo)志著我國在脊髓神經(jīng)接口及神經(jīng)功能重塑領(lǐng)域取得重大技術(shù)突破。

“根據(jù)金先生目前恢復(fù)的情況,我認(rèn)為脊髓神經(jīng)接口可以幫他站起來。”團隊主刀醫(yī)師、浙大二院神經(jīng)外科朱君明主任醫(yī)師表示。此次手術(shù)的成功,也為我國370萬名脊髓損傷患者相關(guān)功能的恢復(fù)帶來了新希望。

金先生 圖片來源:浙大二院提供

脊髓神經(jīng)接口為何能幫助截癱患者重新站立?

浙大二院提供給《每日經(jīng)濟新聞》記者的資料顯示,金先生今年61歲,去年10月,他因高處墜落傷導(dǎo)致胸3/4椎體骨折,被當(dāng)?shù)蒯t(yī)院診斷為完全性截癱。盡管在脊椎手術(shù)后接受了為期4個月的系統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練,但傳統(tǒng)康復(fù)手段并未帶來顯著改善,醫(yī)生一度判斷其“恢復(fù)自主行走可能性極低”。

浙大二院提供的視頻資料還原了金先生術(shù)前的真實狀態(tài):金先生平躺在病床上,雙下肢僅能貼著床面左右平移,但始終無法抬離床面。

“我們咨詢過很多醫(yī)生,都說我爸再也沒有希望站起來了。”金先生的家屬回憶起術(shù)前的那段時間,語氣中仍帶著難以掩飾的無力感。

轉(zhuǎn)折發(fā)生在今年3月,金先生在浙大二院接受了國內(nèi)首例“閉環(huán)脊髓神經(jīng)接口”植入手術(shù)。術(shù)中,神經(jīng)外科醫(yī)生在他腰部脊椎中精準(zhǔn)植入了一根帶有16觸點的脊髓刺激電極,并在其腹部植入火柴盒大小的無線可充電刺激控制器。

術(shù)后,項目團隊進一步開展了刺激模式與刺激參數(shù)優(yōu)化調(diào)試,效果亦是立竿見影:術(shù)后第三天,金先生就能實現(xiàn)彎腿、抬腿等動作控制;術(shù)后第十五天,金先生成功實現(xiàn)自主站立及行走動作;術(shù)后一個月,金先生下肢運動功能顯著改善,在助行器幫助下,恢復(fù)自主邁步行走。一段拍攝于今年5月16日的視頻顯示,通過脊髓刺激配合系統(tǒng)化康復(fù)訓(xùn)練,金先生可以在不依靠他人攙扶的情況下,自行使用助行器實現(xiàn)上坡、轉(zhuǎn)彎、坐電梯等日常行動。盡管他的步伐略顯踉蹌,但與術(shù)前無法站立、無法抬腿的狀態(tài)相比,已實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

更令人欣喜的是,金先生的下肢感覺功能也逐步恢復(fù),自主排便功能恢復(fù),生活質(zhì)量顯著改善,提示該技術(shù)在改善運動功能的同時,也具備促進神經(jīng)感覺通路修復(fù)的潛力。

脊髓神經(jīng)接口幫助截癱患者重新站立的治療原理是什么?據(jù)悉,脊髓神經(jīng)接口的核心在于幫助患者重新建立和增強受損脊髓的信號傳導(dǎo),從而加強脊髓的神經(jīng)修復(fù),加速自主功能恢復(fù)。朱君明解釋:“如果把脊髓上的信號傳導(dǎo)比作高速公路,金先生的脊髓損傷情況就像高速公路遭到了破壞,導(dǎo)致大部分車道無法通行,我們團隊采用的脊髓神經(jīng)接口技術(shù)就好比修復(fù)受損道路,重新增強了車輛通行能力。”

浙大二院項目團隊表示,將繼續(xù)推進臨床前瞻性研究,開展臨床被試招募工作并計劃招募10名符合標(biāo)準(zhǔn)的脊髓損傷患者進行持續(xù)追蹤與康復(fù)研究。

腦信號的采集和解碼目前仍是腦機接口企業(yè)博弈的主要方向

在截癱患者金先生的案例中,“閉環(huán)脊髓神經(jīng)接口”的成功應(yīng)用只是腦機接口領(lǐng)域邁向臨床落地的一個縮影。近年來,整個腦機接口行業(yè)正處于由實驗室研究邁向規(guī)?;瘧?yīng)用的關(guān)鍵階段。

知名咨詢機構(gòu)Grand View Research的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,全球腦機接口市場規(guī)模由2019年的12億美元,增長至2023年近20億美元,2019—2023年復(fù)合增長率超13%,預(yù)計到2029年全球腦機接口產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到76.3億美元。

5月27日,深圳大學(xué)特聘研究員、生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院長聘副教授梁臻在接受《每日經(jīng)濟新聞》記者采訪時指出,腦信號的采集和解碼目前仍是腦機接口企業(yè)博弈的主要方向:腦機接口技術(shù)主要是通過電極采集腦電信號,再借由理解算法分析解讀意圖并實時反饋給對應(yīng)的外部設(shè)備,由于腦電信號較為微弱且大腦活動非常復(fù)雜,因此“如何聽到腦”和“如何理解腦”是現(xiàn)階段腦機接口技術(shù)發(fā)展面臨的核心難點。

特別是在產(chǎn)學(xué)研轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié),數(shù)據(jù)環(huán)境差異是當(dāng)前限制腦機接口大規(guī)模落地的主要因素之一。“在實驗室環(huán)境下,我們可以獲取非常干凈、結(jié)構(gòu)化的腦電數(shù)據(jù),進而做出高精度的情緒識別、認(rèn)知建模,這也是我們目前能把情緒識別準(zhǔn)確率做到90%以上的原因。”梁臻解釋。然而,一旦進入現(xiàn)實生活環(huán)境,微幅的腦電信號常被肌電等強干擾信號淹沒,加之用戶行為不確定性強,導(dǎo)致腦電數(shù)據(jù)的質(zhì)量顯著下降。這導(dǎo)致訓(xùn)練出的模型穩(wěn)定性不強,在實際應(yīng)用中極易失效,阻礙產(chǎn)品從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化。

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院功能神經(jīng)外科主任醫(yī)師徐紀(jì)文則向記者表示,腦機接口從產(chǎn)品設(shè)計到應(yīng)用于臨床的過程中面臨著“工程邏輯”與“醫(yī)學(xué)思維”之間的認(rèn)知斷層。工程師關(guān)注的是1+1=2的精密模型,而臨床上同樣的藥物對不同病人可能呈現(xiàn)出完全不同的反應(yīng)。腦機接口真正要走向大規(guī)模應(yīng)用,最好從一開始就讓臨床與研發(fā)同步介入,否則產(chǎn)品成型后往往難以滿足臨床真正的需求。

在徐紀(jì)文看來,腦機接口的臨床價值并不限于“幫助截癱患者站起來”,其對癲癇、帕金森病等功能性神經(jīng)疾病的預(yù)測與干預(yù)同樣具備廣闊的應(yīng)用前景。他向記者透露,目前他正在參與的課題聚焦于癲癇發(fā)作預(yù)測設(shè)備的開發(fā)。如果能在癲癇發(fā)作前5分鐘發(fā)出提示,將為患者爭取到關(guān)鍵的應(yīng)對時間。“通過腦電大數(shù)據(jù)的前期訓(xùn)練,我們已初步實現(xiàn)對癲癇病人發(fā)作前5分鐘的預(yù)警,準(zhǔn)確率可達70%左右。”徐紀(jì)文說。

封面圖片來源:浙大二院提供

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