近日，中国科学院空天信息创新研究院（简称“空天院”）传感器技术全国重点实验室与哈尔滨医科大学附属第一医院（简称“哈医大一院”）神经外科联合，成功完成“基于植入式微电极阵列的脑深部肿瘤边界精准定位”临床试验。
这是全球范围内首次报道的脑机接口应用于脑深部肿瘤术中边界精准定位的临床试验，标志着我国自主研发的植入式临床脑机接口技术实现重要突破。
神经胶质瘤、脑转移瘤等脑肿瘤具有发病率高、致死率高、复发率高的特点，因其浸润性生长特性导致肿瘤组织与正常脑组织边界模糊难辨。因此，精准定位病灶边界对手术切除、放疗规划和预后评估至关重要。
此次，由空天院与哈医大一院联合完成的临床试验，采用了空天院自主研发的临床脑机接口微电极（NeuroDepth）和多层次调控与高通量神经信号同步检测仪（AIRCAS-128）。NeuroDepth临床微电极主要基于微机电系统（MEMS）工艺和纳米功能材料技术，是新型高时空分辨、多位点的脑机接口神经探针，探针最长可达9.5厘米、厚度不超过0.2 毫米（约为1根头发丝直径）、宽度可根据临床需要自主设计，空间分辨率达15微米，具有超长兼具高韧性与生物安全性，可在全脑任意位置实现单细胞水平电活动原位动态微损伤检测，通过实时信号检测与特征识别，高精度识别肿瘤边界。AIRCAS-128神经信号检测仪相当于“信号解码器”，可以同步采集、分析海量神经信号，将电极捕捉的原始信号转化为精准的“病灶导航”，为肿瘤术中边界判断提供实时数据。
哈医大一院神经外科主任史怀璋介绍：“本次临床试验针对一位胶质瘤患者开展。该患者术前由于脑肿瘤压迫，出现癫痫频发的症状。我们结合影像数据，通过 NeuroDepth 临床微电极实时反馈的单细胞水平神经信号，成功精准识别肿瘤边界，最终在最大程度保护功能区的同时，实现了肿瘤的完整切除。术后，患者癫痫未见发作，语言表达清晰流畅，生活质量得到提高；同时，手术避免了新的神经功能受损，为接下来的康复和后续治疗打下了坚实基础。”
这项技术为神经外科提供实时、高精度的“病灶导航”，有望在精准切除肿瘤的同时最大程度保护健康脑组织，提升患者术后神经功能保留率和生活质量，具有重要的临床推广价值。
据介绍，空天院与哈医大一院后续将进一步拓展技术应用领域，计划推进高精度脑机接口视听觉功能重建，帮助失明、失聪患者实现视听觉感知；推进血管介入脑机接口在卒中后康复、脑积水治疗等领域的临床应用，助力偏瘫患者完成运动功能。
原文链接：https://app.gmdaily.cn/as/opened/n/0630cfe212c34e2fb3124700a5a83fa9
空天院自主研发的NeuroDepth临床微电极（a）32位点临床硬质微电极阵列；（b）13位点临床硬质微电极阵列；（c）16位点双模柔性微电极阵列
空天院自主研发的多层次调控与高通量神经信号同步检测仪（AIRCAS-128）
空天院脑机接口器件工艺制作现场
哈医大一院神经外科主任史怀璋在手术现场
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