半侵入式“脑机接口”加速患者救治
脑机接口，是指在人类大脑与外部设备之间创建直接连接，进而实现大脑和计算机之间直接通信。
近日，国内外两条有关“脑机接口”的科技新闻刷新了眼球，并引起人们广泛关注。
1月29日，由美国人埃隆·马斯克领导的脑机接口公司，即“Neuralink（神经连接）”在社交媒体X上发帖称，其在28日完成向患者脑部植入一个硬币大小的设备，植入者恢复良好，已检测到脑电信号。
而8小时后，即1月30日，清华大学官网发布消息，该校医学院脑机接口研究团队与首都医科大学宣武医院联合，于2023年10月24日成功进行了全球首例无线微创脑机接口临床试验。这位因车祸造成脊髓损伤、四肢瘫痪14年的患者，经术后三个月康复训练，已实现自主喝水等脑控功能，抓握准确率超过90%。
那么，实现脑机接口有几种方式，之间有何区别？
清华大学医学院教授洪波在接受科技日报记者采访时介绍，脑机接口的实现方式分为非侵入式、侵入式与半侵入式。比较而言，非侵入式无须手术，做成可穿戴式设备，将采集脑电信号的电极附着在头皮上，提取局部电位信号，相当于神经元活动混合并经过颅骨衰减后的信号，虽然风险小但精度较低，可实现功能有限。
埃隆·马斯克公司采取的脑机接口方式是侵入式，能使电极与神经元近距离接触，可以获得更高质量的神经信号，但手术有风险，且成本较高。
此次清华大学团队采用的是半侵入式微创技术，将如硬币大小的电极手术植入颅骨和大脑皮层之间的脑膜上，距离神经元更近，但不直接接触神经元细胞。其优势在于没有神经细胞损伤的风险，并且使用无线供电和通信，可获得较高信号强度和分辨率，体内无需电池，从而降低了免疫反应和感染的风险。
此前，由工业和信息化部等7部门联合印发的《关于推动未来产业创新发展的实施意见》提出，“脑机接口”被列入未来产业十大标志性产品，明确要“突破脑机融合、类脑芯片、大脑计算神经模型等关键技术和核心器件，研制一批易用安全的脑机接口产品，鼓励探索在医疗康复、无人驾驶、虚拟现实等典型领域的应用”。这为脑机接口的发展指明了方向。
就目前技术而言，这两种方法，哪种更安全，易于实现产业化？
洪波表示，清华大学采取半侵入式技术路线，目的就是为了让它能够更快服务临床患者，助力康复。他们研发的系统只是放在脑膜外面，而不损伤脑细胞。对于外科大夫来讲，这是一个微创手术，不是严格意义上的开颅，患者术后在十天之内即可回家，非常安全。
“需要注意的是，相比世界上其他植入脑机接口，我们的脑机接口这是迄今首个可以做完手术短时间就可回家的。这个解决方案能够让更多的患者受益，而全侵入式方案，做完手术仍需待在医院。”洪波强调说。
“这种进步为促使技术成果产业化奠定基础，会大大加速我国脑机接口技术在各种临床疾病当中的应用。”洪波充满信心地说，下一步，其研究团队打算将成果应用于渐冻症和癫痫患者，开发通用微创脑机接口技术，拓展临床应用场景。
脑机接口，是指在人类大脑与外部设备之间创建直接连接，进而实现大脑和计算机之间直接通信。
近日，国内外两条有关“脑机接口”的科技新闻刷新了眼球，并引起人们广泛关注。
1月29日，由美国人埃隆·马斯克领导的脑机接口公司，即“Neuralink（神经连接）”在社交媒体X上发帖称，其在28日完成向患者脑部植入一个硬币大小的设备，植入者恢复良好，已检测到脑电信号。
而8小时后，即1月30日，清华大学官网发布消息，该校医学院脑机接口研究团队与首都医科大学宣武医院联合，于2023年10月24日成功进行了全球首例无线微创脑机接口临床试验。这位因车祸造成脊髓损伤、四肢瘫痪14年的患者，经术后三个月康复训练，已实现自主喝水等脑控功能，抓握准确率超过90%。
那么，实现脑机接口有几种方式，之间有何区别？
清华大学医学院教授洪波在接受科技日报记者采访时介绍，脑机接口的实现方式分为非侵入式、侵入式与半侵入式。比较而言，非侵入式无须手术，做成可穿戴式设备，将采集脑电信号的电极附着在头皮上，提取局部电位信号，相当于神经元活动混合并经过颅骨衰减后的信号，虽然风险小但精度较低，可实现功能有限。
埃隆·马斯克公司采取的脑机接口方式是侵入式，能使电极与神经元近距离接触，可以获得更高质量的神经信号，但手术有风险，且成本较高。
此次清华大学团队采用的是半侵入式微创技术，将如硬币大小的电极手术植入颅骨和大脑皮层之间的脑膜上，距离神经元更近，但不直接接触神经元细胞。其优势在于没有神经细胞损伤的风险，并且使用无线供电和通信，可获得较高信号强度和分辨率，体内无需电池，从而降低了免疫反应和感染的风险。
此前，由工业和信息化部等7部门联合印发的《关于推动未来产业创新发展的实施意见》提出，“脑机接口”被列入未来产业十大标志性产品，明确要“突破脑机融合、类脑芯片、大脑计算神经模型等关键技术和核心器件，研制一批易用安全的脑机接口产品，鼓励探索在医疗康复、无人驾驶、虚拟现实等典型领域的应用”。这为脑机接口的发展指明了方向。
就目前技术而言，这两种方法，哪种更安全，易于实现产业化？
洪波表示，清华大学采取半侵入式技术路线，目的就是为了让它能够更快服务临床患者，助力康复。他们研发的系统只是放在脑膜外面，而不损伤脑细胞。对于外科大夫来讲，这是一个微创手术，不是严格意义上的开颅，患者术后在十天之内即可回家，非常安全。
“需要注意的是，相比世界上其他植入脑机接口，我们的脑机接口这是迄今首个可以做完手术短时间就可回家的。这个解决方案能够让更多的患者受益，而全侵入式方案，做完手术仍需待在医院。”洪波强调说。
“这种进步为促使技术成果产业化奠定基础，会大大加速我国脑机接口技术在各种临床疾病当中的应用。”洪波充满信心地说，下一步，其研究团队打算将成果应用于渐冻症和癫痫患者，开发通用微创脑机接口技术，拓展临床应用场景。
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