一名截瘫患者经治疗迈出了“自主行走第一步”。
近日，浙江大学医学院附属第二医院(以下简称“浙大二院”)成功完成全国首例闭环脊髓神经接口植入手术。术后，曾经的截瘫患者不仅可以直线行走，还能够完成转弯、上下坡、变速行走等多种日常动作。这标志着，我国在脊髓神经接口及神经功能重塑领域取得重大技术突破。
脊髓损伤后的功能修复和重塑，是当前医学领域亟待解决的难题之一。脊髓损伤患者面临着不同程度的截瘫，往往伴随有感觉功能障碍、大小便失控等症状，承受着常人难以想象的身体痛苦和心理创伤。
如今这名截瘫患者向前“迈出的一小步”，是脊髓神经接口技术“跨越的一大步”，未来或将为更多患者带去自主行动的曙光。
迈出一小步
这名重获自由的截瘫患者姓金，今年61岁。2024年10月，他因高处坠落导致胸部四分之三的椎体骨折，被诊断为完全性截瘫。尽管在脊椎手术后接受了为期4个月的系统康复训练，但他的双腿依然无法抬起，运动功能没有明显改善，同时大小便不能自主控制、感觉减退。根据当时的状态，医生评估他恢复自主行走的可能性非常小。
浙大二院联合浙江大学南湖脑机交叉研究院、脑机智能全国重点实验室、生物医学工程与仪器科学学院团队评估之后认为，利用脊髓神经接口技术可以帮助其站起来并且实现行走。
今年3月8日，金大叔在浙大二院接受了闭环脊髓神经接口植入手术。术中，神经外科医生在他腰部脊椎中植入了一根带有16个触点的脊髓刺激电极，并在其腹部植入了一个火柴盒大小的无线可充电刺激控制器。术后，项目团队进一步开展了刺激模式与刺激参数优化调试。
浙大二院神经外科副主任、功能神经外科组组长朱君明介绍，过去不到3个月的时间，“金大叔下肢功能显著改善，疼痛感觉消失，生活质量提升”。用他女儿的话说，每一天的变化都“肉眼可见”。
术后第3天，金大叔实现对弯腿、抬腿等动作的控制;术后第15天，成功实现自主站立及行走动作;术后1个月，在助行器的帮助下，恢复自主迈步行走;术后两个月，通过脊髓刺激配合系统化康复训练，金大叔已经能够完成多种日常活动……
5月27日，金大叔的康复训练又有了新突破：在关掉机器的情况下，借助助行器已经能够连续完成上下台阶的动作。
朱君明补充，闭环脊髓神经接口植入技术不只是通过刺激让患者产生类似机器人行走的动作，而是帮助其重新建立和增强受损脊髓的信号传导，从而加强脊髓的神经修复，加速自主功能恢复。“现在(金大叔)行走时已经可以关掉机器，虽然还不是那么稳定，但是我们相信，经过更长时间的训练，未来不开机器他也可以稳定行走。”他说。
跨越一大步
人体脊髓上的信号传导，就像高速公路上行驶的车辆，而胸椎骨折如同山体塌方一般，会将正常的道路阻断。想要重新打通这条“道路”，并不容易。
实验研究阶段，浙大二院团队曾在小鼠、大鼠、猴子等动物身上进行脊髓损伤的研究，后来逐渐进展到临床阶段。去年7月，他们调研了国内外研究进展，梳理了研究目标和思路，开始开展临床伦理申请、志愿者招募及临床试验系统搭建等工作。
拥有一套能够形成闭环的脊髓神经接口系统，是实现这项技术的第一步。浙大二院团队联合企业开发的这套系统，拥有自主知识产权，集合了16个触点刺激的电极、全植入式脊髓刺激器、无线肌电信号采集设备以及调控软件等功能模块，能够实现精准刺激输出、灵活触点配置、闭环反馈等。
具体到手术过程，比较大的一个难点是：如何对肌肉群实现精准激活。浙江大学教授、南湖脑机交叉研究院脑机接口与平台中心主任许科帝回忆，当时金大叔的这台手术持续了近9个小时。他解释说，“并不是因为这是一台很难、很危险的手术，而是整个过程需要工程人员和临床医生配合，调整脊髓刺激电极植入的最佳位置，并明确电极的16个触点分别激活哪处肌肉。这部分工作，大概就用了近5个小时。”
在整个临床试验的过程中，浙大二院团队还会利用肌电反馈控制技术，通过捕捉运动过程中的肌电信号，实时计算并调节刺激输出，形成闭环反馈，帮助患者实现更加稳定、自然的行走和运动。另外，根据患者不同阶段的功能恢复状态，设计符合患者需求的康复训练方法，提高治疗效果。
“传统脊髓刺激器多采用固定刺激模式与参数，很难做到让患者完全恢复自主行为控制。”许科帝说：“我们更加关注患者自身脊髓功能的恢复与增强，采用特定的刺激触点组合方式及精确的刺激频率和强度，结合闭环的肌电反馈等新技术，这对重建生理性步态至关重要。”
未来，金大叔会进一步接受脊髓神经接口的治疗与康复训练。项目团队将面向不同生活场景和功能需求，持续优化治疗方案，帮助他更好更快恢复。浙大二院团队也将继续招募相关患者，不断升级系统，完善闭环脊髓神经接口植入技术。截至6月初，招募患者的信息发出后，已经吸引了1500多人报名。
无论是对于浙大二院项目团队、脊髓神经接口植入技术，还是更多的截瘫患者来说，金大叔向前迈出的每一步，都是一个新的开始。
