这是全球范围内首次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。

近日，中国科学院空天信息创新研究院有个特别实验室，叫传感器技术全国重点实验室呢，它跟哈尔滨医科大学附属第一医院的神经外科联合之后，成功做完了一项临床试验，这项试验的名字是“基于植入式微电极阵列的脑深部肿瘤边界精准定位”。这可是全球范围内，头一回把脑机接口用在脑深部肿瘤术中边界精准定位上的临床试验呀，这意味着我国自主研发的植入式临床脑机接口技术达成了一项重要突破。这一技术，给神经外科送去了实时的、高精度的“病灶导航”，有希望在精准地切掉肿瘤期间，最大程度地保护健康的脑组织，提高患者术后神经功能保留的比率以及生活的质量，具备重要的临床推广方面的价值。

用于临床的NeuroDepth微电极，其中包括，一种是具有32个位点的临床硬质微电极阵列，还有一种是具备13个位点的临床硬质微电极阵列脑神经递质检测仪骗局，另外还有一种是含有16个位点的双模柔性微电极阵列。

脑肿瘤边界精准识别：临床亟待突破的难题

神经胶质瘤、脑转移瘤这类脑肿瘤发病率很高，致死率也很高，复发率同样很高，因为它有浸润性生长的特性，致使肿瘤组织跟正常脑组织的边界模糊得难以分辨，所以精准定位病灶边界对手术切除很关键，对放疗规划很关键，对预后评估同样关键。

哈尔滨医科大学附属第一医院神经外科主任史怀璋讲，临床常用的术前检查，像MRI、CT，虽能大概定位肿瘤位子，帮忙定位病变并避开功能区，可没法反映手术里的动态变化，像脑组织移位，误差能达到5毫米至20毫米，在肿瘤切除后期误差更显著。而且术中超声、黄荧光导航等技术，也很难实时、精确区分正常脑组织功能区与肿瘤组织。术中皮层脑电图，即ECoG电生理监测技术，尽管分辨率是毫米级的，检测的是场电位信号，可还达不到单细胞水平精准识别，同时存在检测的滞后性。因此，医学界一直急需一种能在术中实时判读、精准识别的技术。

为脑肿瘤手术装上“精准导航”

针对这项临床试验，运用了由中国科学院空天信息创新研究院自行研发的临床脑机接口微电极，也就是 NeuroDepth，还采用了多层次调控与高通量神经信号同步检测仪，即 AIRCAS-128。

有一种叫多层次调控所用的，以及高通量神经信号同步检测的仪器，它叫（AIRCAS-128）。

在这当中，NeuroDepth临床微电极主要依靠微机电系统（MEMS）工艺以及纳米功能材料技术，它是一种新型的、具备高时空分辨能力、多位点设置的脑机接口神经探针，这种探针最长能够达到9.5厘米，其厚度不超过0.2毫米（大概等同于1根头发丝的直径），宽度能够依据临床的需求自行设计脑神经递质检测仪骗局，空间分辨率为15微米，拥有高韧性以及生物安全性，能够在全脑的任何位置达成单细胞水平电活动的原位动态微损伤检测，可以通过实时信号检测以及特征识别来高精度地识别肿瘤边界。AIRCAS - 128神经信号检测仪算得上是“信号解码器”了，它能够同步去采集神经信号，可以同步对海量神经信号进行分析，它能把电极捕捉到的原始信号转变成为精准无误的“病灶导航”，会为肿瘤术中边界的判断提供实时的数据。

中国科学院空天信息创新研究院承担副研究员职位的王蜜霞作出介绍，NeuroDepth临床微电极具备能够实时捕捉处于单细胞水平状态下神经活动信号的能力，它所具有的优势在主要体现于这样三个方面：

本次临床试验针对一名胶质瘤患者展开，该患者术前因脑肿瘤压迫，出现频繁的语言混乱症状。在临床试验里，医务人员结合影像数据，借助NeuroDepth临床微电极实时反馈的单细胞水平神经信号，成功精准辨认了肿瘤边界，最终在最大程度保护功能区之际，达成了肿瘤的完整切除。术后，患者语言表达清晰且流畅，生活质量得以提升，同时，手术防止了新的神经功能受损，为后续的康复以及后续治疗奠定了坚实基础。

中国科学院空天信息创新研究院脑机接口器件工艺制作现场

NeuroDepth临床微电极被应用，它解决了术中动态识别方面的难题，这有望重塑神经外科术中导航以及精准切除的技术范式，还为推动脑机接口领域医工融合与临床转化应用提供了示范。

2007年起，中国科学院空天信息创新研究院研制出了一系列仪器 ，这些仪器是硬质/柔性植入式脑机接口神经微电极阵列 ，在国际上首次达成从器件到系统的活体神经细胞原位检测 ，此检测具备双模同步 、高通道 、以及高时空分辨率的特点 ，为这次临床试验奠定了技术基础。

哈尔滨医科大学附属第一医院神经外科手术现场

中国科学院院士吴一戎表明，空天信息技术不是仅存在于传统航空航天范畴，在与微系统、医工交叉融合之际，呈现出强大创新潜力，像高性能传感器、智能感知与神经接口等关键技术协同发展，正快马加鞭推进脑机接口等前沿技术的工程转化以及临床落地。此次临床试验成功落地是脑机接口技术迈向临床转化以及产业化发展的关键一步，为保障人民生命健康、提升国家科技竞争力给予重要科技支撑。

科研团队在未来，会与医疗部门进一步去拓展技术应用的领域，计划推进用高精度脑机接口来进行视听觉功能重建，以此帮助失明以及失聪的患者达成视听觉感知，还计划推进血管介入脑机接口，在卒中之后康复、脑积水治疗等领域的临床应用，依靠此助力偏瘫患者去完成运动功能。

（总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉）