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從輪椅到站立：中國黑科技，讓癱瘓患者重獲行走自由
夢想與現實的落差
在我們的日常生活中，行走是再平常不過的動作，它是我們探索世界、保持活力的基本方式。每一步的邁出，都伴隨著肌肉的協同運動和大腦的精準指令，這一切似乎是與生俱來、無需思考的本能。
然而，對於那些因脊髓損傷而癱瘓的病人來說，行走卻成了一個遙不可及的夢想。他們被困在輪椅之上，活動範圍被極大地限制，生活的每一個細節都充滿了不便與挑戰。曾經，他們也能自由地奔跑、跳躍，感受風的擁抱和大地的堅實；而如今，簡單的站立都成為了一種奢望。
林先生就是這樣一位被命運無情捉弄的人。兩年前，一場意外的跌落，讓他的人生發生了翻天覆地的改變。胸椎椎體骨折並椎體脫位、腦出血，這些殘酷的傷病瞬間摧毀了他的生活。從此，他只能依靠輪椅來移動自己的身體，生活的重心被迫侷限在狹小的空間裡。曾經熱愛的戶外運動、與家人朋友的漫步時光，都只能成為回憶中的片段，深深刺痛著他的心。每一次看到別人輕鬆地行走，他的眼中都會流露出無盡的羨慕和失落。
據統計，中國現存脊髓損傷患者人數約 374 萬，每年新增脊髓損傷患者約 9 萬。這些數字背後，是無數個像林先生一樣，被癱瘓困擾，渴望重新站起來行走的靈魂。在醫學領域，脊髓損傷導致的癱瘓一直被視為 “頑疾”，由於神經損傷的不可逆性，傳統的治療手段往往效果有限，難以從根本上幫助患者恢復自主行動能力。
難道癱瘓病人真的只能在輪椅上度過餘生，永遠與行走絕緣了嗎？當然不是！就在大家近乎絕望的時候，中國科學家帶來了曙光，他們成功研發出一項新技術，為癱瘓病人的行走夢想注入了新的希望。
脊髓損傷：難以跨越的鴻溝
脊髓，這個位於椎管內的中樞神經組織，宛如人體的 “資訊高速通道”，承擔著至關重要的使命。它不僅是感覺資訊和運動資訊的傳導通路，負責將身體各部位的感覺資訊傳遞到大腦，同時也將大腦的指令傳遞到身體各部位，精準控制著身體的運動和姿勢 ；還是許多低級反射的中心，像膝跳反射、排尿反射、排便反射等，這些反射對於維持身體的正常生理功能起著不可或缺的作用。
一旦脊髓受到損傷，就如同高速公路遭遇了嚴重的坍塌事故，神經傳導系統會紊亂或中斷，嚴重時會導致肢體癱瘓、失禁、語言障礙等嚴重的健康問題。這是因為脊髓損傷會影響控制肢體運動和感覺的神經訊號傳遞，使得大腦發出的指令無法順利傳達給肌肉，肌肉得不到正確的指令，就無法正常工作，患者自然也就失去了自主行動能力 。
目前，針對脊髓損傷患者的治療手段主要包括手術治療、康復治療和藥物治療等。手術治療旨在解除脊髓的壓迫，恢復脊柱的穩定性，但手術風險較高，且對於已經受損的神經組織，手術往往難以使其完全恢復。康復治療則是通過物理治療、康復訓練等方法，幫助患者改善肌肉力量和關節活動度，儘可能地提高生活自理能力。然而，康復過程漫長且艱辛，效果也因人而異。藥物治療主要是使用營養神經的藥物，如甲鈷胺、腺苷鈷胺等，輔助神經的修復，但這些藥物的治療效果也十分有限。
脊髓損傷後的神經損傷具有不可逆性，傳統治療手段難以從根本上解決神經再生和功能恢復的問題。這就如同被折斷的橋樑，雖然可以進行簡單的修補，但卻很難恢復到原本暢通無阻的狀態。在這樣的困境下，患者往往需要承受巨大的身體痛苦和心理壓力，生活質量急劇下降。因此，研發新的治療技術，成為了醫學領域亟待解決的問題，也是無數脊髓損傷患者翹首以盼的希望。
橫空出世：新技術帶來曙光
（一）腦脊介面技術揭秘
就在大家為脊髓損傷治療難題絞盡腦汁時，復旦大學類腦智能科學與技術研究院加福民團隊挺身而出，他們研發的腦脊介面技術，如同一道劃破黑暗的曙光，為癱瘓病人的治療帶來了全新的思路和希望 。
這項技術的原理聽起來複雜，但卻充滿了創新性。簡單來說，它就像是在大腦與脊髓之間搭建了一條 “神經旁路”。通過微創手術，將兩個直徑約 1 毫米的電極晶片分別精準地植入到癱瘓病人的腦部和脊髓中。這兩個小小的晶片，可是整個技術的關鍵所在。植入腦部的晶片就像是一個敏銳的 “訊號捕捉器”，能夠精準採集大腦發出的運動訊號。這些訊號承載著患者想要運動的意圖，是身體運動的 “原始指令”。緊接著，借助先進且複雜的演算法對這些訊號進行深度解碼，就像將一種加密的語言翻譯成身體能夠理解的 “運動密碼”，將其轉化為特定頻率和強度的電刺激。而植入脊髓相應區域的電極晶片，則像是一個 “訊號放大器” 和 “執行者”，把這些經過解碼的電刺激傳遞給受損脊髓下方的神經組織，啟動下肢指令性活動 。如此一來，原本因脊髓損傷而中斷的神經訊號傳遞得以恢復，病人就能夠自主控制肌肉，重新獲得下肢站立及行走功能。
（二）手術實例見證奇蹟
理論聽起來很美好，但實際效果究竟如何呢？讓我們通過幾個真實的手術案例來感受一下這項技術的神奇之處。
林先生，這位被命運無情捉弄的患者，在經歷了意外跌落導致胸椎椎體骨折並椎體脫位、腦出血後，雙下肢截癱，只能與輪椅為伴。生活的希望似乎在那一刻變得無比渺茫，他的未來彷彿被黑暗所籠罩。然而，轉機出現在去年 10 月，他報名參加了腦脊介面技術的臨床試驗。今年 1 月 8 日，他成為首位接受一次性立體定向顱內電極置入術與脊髓神經刺激電極置入術的幸運兒。
術後，林先生的身體變化堪稱奇蹟，每一個進步都令人振奮不已，這些變化甚至快到可以以天來計算。術後第 1 天，他的右腿就出現了緩慢的屈曲，這看似微小的動作，卻如同黑暗中的一絲曙光，讓林先生和他的家人看到了希望的火苗 。第 3 天，更是一個具有里程碑意義的日子，林先生實現了自主腦控狀態下的雙下肢運動，他不再是那個只能被動接受命運安排的人，而是重新掌握了自己身體的部分控制權 。第 8 天，他開始在站立架輔助下進行站立抬腿訓練，這是他邁向重新行走的重要一步，每一次抬腿，都凝聚著他對自由行走的渴望和對未來的期待 。第 10 天，在重力懸吊支撐下，他逐漸適應步行模式，成功實現自主控制雙側下肢跨步，曾經遙不可及的行走夢想，正在一步步變為現實 。第 14 天，他的運動反應能力進一步提升，右腿能抬高跨越移動障礙物，這不僅是身體機能的提升，更是他戰勝病魔的有力證明 。第 15 天，他在懸吊下獨立使用站立架行走超過 5 米，這 5 米的距離，對於林先生來說，是重新找回生活自信的 5 米，是充滿希望和勇氣的 5 米 。第 49 天，他已經可以在懸吊下獨立使用助步器行走，曾經那個只能被困在輪椅上的他，如今已經能夠依靠自己的力量邁出步伐，感受行走帶來的自由和快樂 。
繼林先生之後，來自河北的趙先生和山東的溫先生也分別在 2 月 5 日、2 月 25 日成功接受了手術。他們同樣在術後次日，開機 1 小時就實現了腦控抬腿。趙先生癱瘓 22 個月，雙下肢肌肉極度萎縮，這為他的康復之路增加了重重困難。但腦脊介面技術和多學科團隊並沒有讓他失望，通過精準的植入方案和智能化訊號解碼，趙先生術後第一天就能腦控抬腿，術後兩周實現輔助下行走，這一驚人的效果讓他重新燃起了對生活的希望 。溫先生癱瘓 10 個月，由於脊髓損傷後原先脊柱手術後固定的釘子靠近植入部位，給微創手術帶來了極大的挑戰，稍有偏差，不僅可能影響康復處理程序，還可能加重脊髓損傷。然而，多學科團隊憑藉自行研發的術前神經重建成像技術和精湛的手術技巧，成功將電極置入預定位置。術後，溫先生也實現了次日開機 1 小時即腦控抬腿的巨大突破，他的臉上再次綻放出久違的笑容 。
這些患者的成功案例，就像是一盞盞明燈，照亮了無數癱瘓病人前行的道路。它們有力地證明了腦脊介面技術的有效性和可行性，為脊髓損傷患者的治療帶來了前所未有的希望，讓人們看到了科技與醫學相結合所創造的偉大奇蹟。
對比優勢：中國方案的突破
2023 年，瑞士團隊在腦脊介面技術領域發表了相關研究成果，他們通過採集資料、電刺激、神經解碼等手段連接神經通路，讓患者自主控制癱瘓肌肉 ，這一成果在當時引起了廣泛關注，為脊髓損傷治療帶來了新的思路。然而，與中國加福民團隊研發的腦脊介面技術相比，瑞士方案存在著諸多不足之處。
在手術方式上，瑞士方案要在患者雙側開顱，植入兩塊晶片，創面達到兩個掌心大小。如此大的創面，無疑極大地增加了手術的風險和術後感染的可能性 。術後感染是一個嚴重的併發症，它不僅會延長患者的康復時間，增加患者的痛苦，甚至可能危及患者的生命。而且，腦部和脊髓的手術間隔長達 2 年，這意味著患者需要經歷漫長的等待和多次手術的折磨，身心都要承受巨大的壓力。
而加福民團隊的技術則有著明顯的優勢。他們採取微創手術，將 2 個直徑約 1 毫米的電極晶片植入到運動腦區，腦部、脊髓的手術可在 4 小時左右一次完成。這種微創手術方式，大大降低了手術創傷，減少了患者的痛苦和恢復時間。同時，將過去用於腦電採集、脊髓刺激的多台裝置集合為一台顱骨植入式微型裝置，不僅實現了採集與刺激一體化，還提高了腦電訊號採集穩定性和效率 。這就好比將一個複雜的系統進行了高度整合，使得整個操作更加簡便、高效，也降低了出現故障的風險。
在神經重塑效果方面，瑞士團隊的研究中，腦脊介面植入手術後 6 個月左右才出現神經重塑效果，即患者在沒有外部刺激的情況下也能自主控制癱瘓肌肉。而中國加福民團隊的首例患者林先生，在術後不到 2 周，就已表現出神經重塑效果 。這種顯著的差異，充分展示了加福民團隊技術的優越性。神經重塑效果的快速出現，意味著患者能夠更快地恢復自主行動能力，重新回歸正常生活，這對於患者的心理和生理健康都有著極其重要的意義。
未來展望與挑戰並存
（一）廣闊前景
中國現存脊髓損傷患者人數約 374 萬，每年新增脊髓損傷患者約 9 萬，這是一個龐大的數字，意味著有無數的生命正被癱瘓的陰影所籠罩，他們的生活被痛苦和不便充斥，內心滿是對正常生活的渴望 。腦脊介面技術的出現，無疑為這些患者帶來了重新行走的曙光，讓他們看到了生活的希望。未來，若這項技術能夠得到廣泛應用，將會有大量癱瘓病人能夠重新站立起來，邁出自信的步伐，重新擁抱生活的美好。他們將不再被侷限於狹小的輪椅空間，能夠自由地穿梭在大街小巷，感受陽光的溫暖，體驗生活的多姿多彩。這不僅將極大地改善患者的生活質量，讓他們重新找回生活的自信和尊嚴，還將對整個社會產生積極的影響，減輕家庭和社會的負擔，促進社會的和諧與發展。
（二）現存挑戰
然而，任何一項新技術的發展都不可能是一帆風順的，腦脊介面技術也面臨著諸多挑戰。目前，可用於植入人體的成熟電極通道數比較少，這就像是一條狹窄的資訊通道，資訊量受限，難以滿足對人體運動進行精準解碼的需求 。在這種情況下，如何實現對人體運動解碼的即時性、精準性，成為了團隊面臨的最大挑戰。想像一下，如果患者想要抬腿，但由於演算法未能及時精準地解碼，或者解碼延遲了幾秒，患者就可能會摔倒，這不僅會對患者的身體造成傷害，還會打擊他們康復的信心 。
每個人的脊髓生理結構都是獨一無二的，且人體運動極其複雜，站著和坐著抬腿時的腦電訊號都會有所差異 。這就好比每個人的身體都是一個獨特的密碼鎖，而這項技術需要找到每把鎖的精準密碼，難度可想而知。如何精準刺激脊髓特定神經根，成為了擺在團隊面前的又一個難題。
目前研發的腦脊介面裝置僅適用於成年患者，這意味著還有許多未成年患者無法從中受益 。參與臨床試驗的患者每日需要進行 5 小時至 7 小時的康復訓練，這是一個漫長而艱辛的過程，需要患者和家屬付出極大的耐心和精力，積極配合治療 。然而，對於一些患者和家屬來說，長時間的康復訓練可能會帶來經濟和心理上的雙重壓力，這也在一定程度上限制了技術的推廣和應用 。
（三）後續計畫
面對這些挑戰，加福民團隊並沒有退縮，他們有著清晰的後續計畫和堅定的決心。團隊計畫繼續聯合臨床單位，開展更多腦脊介面臨床概念驗證工作，積累更多真實的資料，進一步迭代演算法 。就像不斷打磨一件珍貴的藝術品，通過大量的實踐和資料積累，讓演算法更加精準、高效，能夠更好地適應不同患者的需求 。同時，團隊將完善顱骨植入式腦脊介面微型裝置，做好產品註冊臨床試驗準備 。他們希望通過不斷最佳化裝置，提高裝置的性能和安全性，讓更多的患者能夠放心地使用這項技術 。相信在團隊的不懈努力下，腦脊介面技術將不斷完善，為更多癱瘓病人帶來福音，讓他們重新踏上自由行走的道路 。
科技點亮希望
中國科學家研發的腦脊介面技術，無疑是醫學領域的一項重大突破，為無數癱瘓病人帶來了重新行走的曙光。它讓我們看到了科技的力量，也讓我們對未來充滿了希望。相信在科學家們的不懈努力下，這項技術會不斷完善，讓更多的癱瘓病人能夠重新站起來，擁抱自由的生活。