全球首创!我国自主研发脑机接口技术实现脑深部肿瘤精准定位

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近日,中国科学院空天信息创新研究院与哈尔滨医科大学附属第一医院合作,成功开展了全球首例基于植入式微电极阵列的脑深部肿瘤术中边界定位临床试验。该突破标志着我国自主研发的临床脑机接口技术在神经外科应用方面取得重要进展,有望显著提升脑肿瘤手术的精准度和安全性。

脑深部肿瘤,如神经胶质瘤和脑转移瘤,因浸润性生长导致与正常组织边界模糊,成为临床手术中的重大挑战。传统影像技术如MRI和CT虽可术前初步定位,但因术中脑组织移位等因素,实际误差较大;现有术中监测手段如超声、黄荧光导航或皮层脑电图等方法,在实时性和分辨率方面仍存在局限,难以实现单细胞级别的精准识别。

针对这一难题,研究团队采用了两项核心自主技术:一是新型植入式微电极“NeuroDepth”,具备高韧性、极薄厚度(约0.2毫米)和长达9.5厘米的探测深度,可在全脑范围内进行单细胞水平原位信号检测;二是高通量神经信号检测仪AIRCAS-128,能够同步采集与分析大量神经电生理及化学信号,实时解析肿瘤与正常组织的差异。

该技术不仅能以15微米级空间分辨率捕捉神经电活动,还可同步监测多巴胺、谷氨酸等化学信号,从多维度为医生提供术中实时决策支持,大幅提高了边界识别的准确性。

在针对一名胶质瘤患者的临床试验中,该系统成功辅助医生识别出精确的肿瘤边界,在完整切除病灶的同时最大限度地保护了语言等重要功能脑区。患者术后语言能力明显恢复,未出现新增神经功能损伤,康复状况良好。

该项成果为我国脑肿瘤手术提供了全新的实时精准导航工具,具有显著的临床应用价值与推广前景。

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