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只需在腦部和脊髓植入電極芯片，在大腦與脊髓搭建一條“神經(jīng)旁路”，癱瘓患者就有可能重新自主控制肌肉，恢復下肢站立及行走功能。

記者5日獲悉，復旦大學類腦智能科學與技術研究院青年教師加福民團隊研發(fā)新一代用于脊髓損傷患者的植入式腦脊接口設備，為脊髓損傷患者帶來重新站立行走的希望。相關項目“植入式腦脊接口關鍵技術與系統(tǒng)研制”，在約1400個參賽項目中脫穎而出，獲2024年全國顛覆性技術創(chuàng)新大賽優(yōu)勝獎，預計年底開展首例臨床試驗。

如何使脊髓損傷致癱患者恢復運動能力，一直以來是醫(yī)學界重大難題。由于神經(jīng)損傷的不可逆性，目前針對脊髓損傷患者的治療手段效果有限。2023年，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院 Grégoire Courtine博士團隊初步驗證腦脊接口實現(xiàn)脊髓損傷患者功能恢復的可能，但在腦電運動解碼、脊髓神經(jīng)根個體化重建、系統(tǒng)集成與臨床應用等方面還存在許多不足。

針對這些不足，加福民團隊采用紅外動捕、肌電、慣性傳感器、足底壓力墊等多模態(tài)技術，構建健康步態(tài)以及多種異常步態(tài)數(shù)據(jù)集，建立算法模型，實現(xiàn)跨人群、跨模態(tài)、跨類型的連續(xù)步態(tài)軌跡高性能追蹤，為腦脊接口技術奠定基礎。加福民團隊提出“三合一”的系統(tǒng)設計方案：將三臺設備集成為一臺顱骨植入式微型設備，減小患者術后創(chuàng)口的同時，也能實現(xiàn)采集與刺激一體化，對患者自主運動進行閉環(huán)調(diào)控。

這個方案可將解碼過程由體外轉(zhuǎn)入體內(nèi)，提高腦電信號采集穩(wěn)定性和效率，最終實現(xiàn)百毫秒級別的解碼速度和刺激指令輸出——正常人的反應時間為二百毫秒左右，這意味在未來，脊髓損傷患者的行走步態(tài)將更加自然流暢。

下一階段，加福民計劃完成植入式腦脊接口關鍵技術的產(chǎn)品開發(fā)和臨床轉(zhuǎn)化。加福民表示，希望通過研發(fā)三類有源植入式創(chuàng)新醫(yī)療器械，建立智能腦脊接口自主知識產(chǎn)權體系，讓全球更多脊髓損傷患者獲益。