脑机“对话”

7003383

7005136

7005137

<article><section data-type="rtext">作为人体的总指挥，大脑掌管着人的喜怒哀乐，控制着举手投足间的每一个动作。“大脑真是太神奇了，相关研究探索越多，越感觉人类对大脑知之甚少。”北京天坛医院神经外科学中心常务副主任曹勇常由衷感慨。正是这份敬畏，驱使他不断攀登。三十余载从医生涯中，曹勇带领团队一次次挑战医学极限。他的努力不仅惠及数千名患者，更在国际神经外科领域留下中国印记。
 <adv-loader __attr__inner="7004636" __attr__style="width: auto;position: relative;float: left;border: 1px solid #ebebeb; padding: 20px;overflow: hidden;margin: 10px 30px 40px 0;"></adv-loader>
 在科幻电影《黑客帝国》中，主人公通过脑机接口唤醒了意识。曹勇的探索，让科幻照进现实——电极植入大脑不再是科幻故事，而是瘫痪患者重拾希望的曙光。今年年底，脑机接口技术将更广泛地进入临床试验，有望成为破解脑疾病难题的“金钥匙”。<img data-alt="曹勇正在进行手术操作" src="https://img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/405881dd85a155447c046d4e09411990u5.jpg?imageView2/2/w/1260&xtimestamp=1761842215&rand=mwHeSyunDuJwtjni&sign=4f6df612a07603408e426ae7126e3cf4" />双术合璧机械臂精准操控着导丝，在血管造影机引导下缓缓探入患者颅内——这样一台手术不是电影场景，而是曹勇团队日常工作的缩影。2016年，在中国科学院院士、国家神经系统疾病临床医学研究中心主任赵继宗的指导下，曹勇在国内率先启动复合手术平台研发。“复合手术是将开刀手术和介入治疗完美结合的革命性突破。”曹勇解释，“在一间手术室里，医生既能实施传统的开颅手术，又能进行微创的血管内介入治疗，实现了两种技术的优势互补。”神经外科手术中，医生面临的核心挑战就是止血，尤其对血供丰富的颅底肿瘤，止血成功与否，直接关系到手术成败和患者预后。“切除血供丰富的肿瘤时，术中出血量可能高达数千毫升，有可能导致患者休克乃至死亡。”在急重症颅脑患者的救治中，止血的重要性尤为突出，而复合手术的优势，就是可以处理复杂的情况。6年前曾经接诊的一名患者，曹勇至今记忆犹新。那是一名因颅底骨折合并颈内动脉损伤的患者。送到医院时，患者已命悬一线。“情况非常凶险。”曹勇说，既往的治疗方案往往需要结扎颈内动脉来止血。然而颈内动脉结扎后，颅内的血液供应就会减少，患者面临偏瘫甚至死亡的风险。在复合手术室里，团队为患者开辟了生命通道：通过血管内介入技术，放置覆膜支架，封堵住血管破口，止住了致命性的出血；随即，在同一张手术台上，团队成员立刻启动开颅手术，精准清除颅内血肿。最终，患者不仅存活了下来，而且还恢复正常生活。“相比传统治疗方式的高死亡率，复合手术让患者的预后有了天翻地覆的变化。”曹勇欣慰地说。然而，在探索复合手术初期，质疑声曾不绝于耳。曹勇能理解同行的担忧，他默默地选择用数据说话——团队对数百例病例进行追踪后发现：复合手术组的并发症发生率仅为10%，低于传统手术组的17.2%。更关键的是，5年生存率显著提升。“医生不能只会做手术，更要做技术的引领者。”曹勇说。2018年，一名70岁患者因为罹患颅内肿瘤前来就诊。这颗瘤子的直径达到5厘米。面对手术，老人顾虑重重，忐忑又害怕，“这颗瘤子是不是必须大开大切？”患者看似外行的一句提问，却引发了曹勇的思考，他反复琢磨，不断寻找适合老年患者的治疗方法。曹勇团队在复合手术中整合血管造影后发现，栓塞可以替代部分切除。“相当于用物理方法控制肿瘤的血液供应，不用开大刀，也能为患者争取更好的生活质量。”经过栓塞治疗后，老人颅内肿瘤的瘤体明显缩小，压迫症状消失。治疗成功后，老人紧紧握着曹勇的手，连声说“谢谢”。这一幕深深烙印在曹勇的心底。“医学不仅是技术活儿，更是对生命的承诺。”曹勇说，目前，该模式已广泛应用于脑出血、外伤等多个领域。如今，复合手术被写入《中国脑血管病诊疗指南》，在全国百余家医院推广应用。曹勇正通过复合手术不断拓展人类对抗神经外科疾病的更多可能。科研探索从未止步。去年，曹勇团队获批国家自然科学基金重点项目，研究脑血管病的免疫微环境。“分子生物学太复杂，免疫细胞功能多样，都得自己学。”他认为神经外科医生必须终身学习——从核磁原理到解码算法，无一例外。偶尔，有的学生抱怨学科艰深，曹勇总是以自己的经历相勉：“我毕业时连CT、磁共振成像都没学过，全靠自学。”未来，曹勇瞄准智能化升级。“复合手术平台不仅是手术间，更是数据枢纽。”他的团队与介入手术机器人研发企业合作，正在研发AI（人工智能）导航系统，实时优化手术路径规划。接口探秘“脑机接口不是科幻，是瘫痪患者重获新生的希望。”在天坛医院脑机接口病房，曹勇凝视着屏幕上跳动的脑电信号，语气笃定。2020年，在赵继宗院士的指导下，他作为项目负责人参与的北京脑科学与类脑研究所“北脑一号”项目正式启动。“脑血管病治愈后，患者常会留下偏瘫的后遗症，是否有办法弥补？”曹勇自问。这一问，开启了与国际前沿机构的竞速。今年，两名脑卒中患者自愿成为脑机接口手术的首批受试者。术中，曹勇通过复合手术平台将电极准确地埋入颅内，全程脑电信号清晰可靠。手术成功了，但信号解码又是一座高山。脑电如同密码，需要精准破译。天坛医院脑机接口临床团队和北京脑科学与类脑研究所团队合作，开发AI算法。一次实验中，电极记录到肢体运动信号，但解码偏差导致动作失控。“发现问题是好事，促进我们不断调整参数。”曹勇说，三个月后，团队实现了运动意图的毫秒级转化，患者可以凭意念操控机械臂抓握水杯，“那一刻，团队成员无不欢欣鼓舞。”很快，项目从动作功能重建拓展到语言功能探索。“语义解码比运动更复杂，涉及全脑网络。”曹勇团队邀请国外专家一起合作，在患者聊天时同步记录脑电变化。一名失语症患者植入电极后，尝试说“你好”——屏幕上，信号峰值与语音波形完美契合。“未来，脑机接口技术有望让‘读心术’成为现实。”曹勇说。当前，脑机接口技术国际竞争白热化。虽然马斯克的Neuralink（神经连接公司）在2023年抢先发布脑皮层电极，但曹勇非常自信，在他看来，中国方案独具亮点：“‘北脑一号’柔性电极属全球首创，半侵入式设计更安全。”2024年，天坛医院脑机接口临床团队与国内公司合作，推动非侵入接口研发。数据显示，中国脑机接口专利总数约1500项，其中天坛医院相关专利超百项，包括曹勇在内的天坛医院脑机接口临床团队，为这些专利提供了核心的临床解决方案。天坛医院脑机接口临床团队正计划将脑机接口技术扩展至脊髓损伤修复等领域。“运动、语言只是起点，全谱系功能恢复才是最终目标。”曹勇认为，脑机接口是工具，本质是信号转换，关键在解码深度。最近，曹勇团队启动了血管内脑机接口研发。传统脑机接口需要开颅植入，创伤大。临床痛点催生创新。曹勇说，血管内路径植入电极不需要开颅，而是通过血管介入等微创方式，将电极放置在大脑血管内，避免了直接接触和损伤脑组织，微创优势更加显著。团队正在构建“脑网络地图”，精准定位控制运动、语言等不同功能的脑区，结合复合手术平台，让电极植入更精准。科研团队昼夜攻坚脑机接口技术，年轻的科研人员遇到瓶颈，难免有畏难情绪。曹勇总是劝勉他们：“赵继宗院士70岁了，还在不断学习，大家在勤奋上还要更进一步！”他要求团队的每一个成员每个月都要读上百篇论文，自己则带头啃免疫学专著这个硬骨头。“神经外科是最年轻的学科，必须持续创新。”近年来的技术飞跃远超曹勇的想象。回望2019年，刚刚开始研究脑机接口技术时，曹勇曾一度因生物相容性等难题感到悲观，预估技术成熟“遥遥无期”。“早期，当电极植入大脑后，很快就会被组织包裹，导致信号衰减。”然而，柔性材料的突破，让一切迎来转机。“北脑一号”柔性电极表现出长期稳定的特性，“现在电极放置半年后，信号依然十分清晰。”这种进步速度，让曹勇惊叹不已。最近五六年时间，曹勇用自己的临床科研成果颠覆了自己的“老观念”。“科幻电影描绘的未来正照进现实。”望向实验室的脑机接口模型，曹勇目光坚定，“北脑二号”项目启动后，脑机接口临床试验将扩至百例。如今，每周三清晨，天坛医院脑机接口诊室外都会排起长队。这里是我国首个脑机接口专科门诊，开诊三个月已经接待了数百名来自全国各地的患者。在天坛医院脑机接口临床转化病房正上演着人机协同的场景。一名偏瘫患者紧盯屏幕，当“抬手腕”指令出现，他全力集中意念，微电流触发瞬间，僵直了两个月的手腕竟微微抬起，颤巍巍伸向水杯。“这就像在断桥上架新路。”曹勇解释闭环训练原理，“系统只有在捕捉到正确脑电时，才会反馈电流，重塑患者的神经通路。”隔壁床位的患者已经训练了两个月。脑出血后，他的右手蜷缩如爪，如今五指能小幅张合。“从握不住纸巾到能拿勺子，每一次进步都是生命的重启。”曹勇说。病房里，患者的床头贴着训练计划表——每天要进行6个小时的意念训练，分为基础信号采集和闭环反馈两个部分。技术工程师全程监测信号质量，如同给新生神经通路“把脉”，“这不是简单的康复训练，而是人机协同进化。”天坛医院脑机接口临床团队建立了一套完整转化链条：门诊初筛后，进行实验室评估，完成多学科会诊后再进行手术植入，术后进行病房训练，再到康复中心强化训练，出院后居家随访。这套体系如同精密齿轮，每个环节都关乎最终疗效。今年，团队计划完成3例植入手术，同时启动全植入式设备研发。“让电极像心脏起搏器般隐蔽。”曹勇展示着患者耳后硬币大小的接收器模型。曹勇描绘的蓝图中，还有借助脑机接口技术攻克脊髓损伤、让渐冻症患者实现语言重建，“我的梦想，是让更多神经系统疾病患者受益。”笃行不怠“神经外科是事业，不仅是职业。”在天坛医院办公室，曹勇谈起恩师赵继宗院士的教诲。院士对自己的要求，比对学生更严苛。1995年，曹勇从首都医科大学毕业踏入天坛医院，跟随中国微创神经外科这位奠基人一干就是三十年。三十年弹指一挥间。曹勇已经鬓角微霜，但初心始终未曾改变。“那时的天坛医院就以北京神外研究所支持引领临床发展，科研的基因已融入天坛神外的血脉。”赵继宗院士的医者仁心也深刻影响着曹勇的行医实践。曹勇回忆：一次，赵院士在外地会诊后，归途中遇到塌方预警，大家都劝他不要冒险前行，然而院士坚持星夜返京，直奔手术台。“病人的手术如果不顺利，老师就会很难受。”曹勇说。学习是终身课题。曹勇业余最爱读史。“史如明镜，照见医道。”他笑言，“神经外科医生必须是杂家。”现在，曹勇团队中，既有临床医生，也有工程师、康复师，曹勇要求全员跨界学习，“解码算法都得了解。”2023年，曹勇入选“北京学者”。评语写道：“曹勇长期从事神经外科脑血管疾病诊疗工作，在脑血管疾病精准手术治疗、复合手术治疗复杂脑血管病、脑血管疾病精准医学基础研究等方面做出突出贡献。”他谦虚地说：“是天坛医院给了我良好的平台，我还会继续不懈探索。”就在曹勇团队不断攻克临床难题的同时，有关部门也对脑机接口产业的发展给予了系统性的支持。今年7月，工信部等七部门联合发布《关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见》，部署加强脑机接口基础软硬件攻关、打造高性能产品等重点任务和工程，首次对脑机接口产业进行系统规划和顶层设计。9月，国家药监局发布《采用脑机接口技术的医疗器械术语》，这是我国第一项脑机接口医疗器械标准，为脑机接口医疗器械产业高质量发展奠定基础。随着国家脑科学计划的推进，曹勇团队正着手建立脑机接口标准化治疗体系。“未来五年，我们希望让这项技术惠及更多患者。”他翻开最新的研究计划，上面密密麻麻记录着临床试验方案和技术改进要点。“从实验室到临床，这条路还很长，但我们一定会坚定地走下去。”曹勇说。　　</section></article>

7003385

7003386

7003387

7003388

7004638

7004639

7004637

7003389