国际顶级医学期刊《自然・医学》刊发里程碑临床研究成果:美国费恩斯坦医学研究所团队研发双重神经旁路(DNB)混合型神经假体系统,首次在人体临床试验中实现完全性四肢瘫痪患者手部自主运动、触觉感知双向同步重建,设备关闭后康复效果仍可长期维持,为全球脊髓损伤瘫痪人群开辟全新功能重建路径。
一套可双向打通大脑、脊髓神经通路的闭环神经假体系统完成三年人体临床试验,攻克长期以来瘫痪治疗 “只能动、不能感知” 的技术瓶颈,彻底改写高位脊髓损伤手部功能不可逆的医学认知。
本次临床试验受试者为一名 C4/C5 级完全性四肢瘫痪男性,因外伤造成脊髓信号传导完全中断,丧失全部手部活动能力与皮肤触觉。传统康复、外骨骼设备仅能依靠视觉辅助完成简单动作,无法重建天然触觉反馈,患者难以自主完成进食、抓握、触碰等精细化日常行为。
这套双重神经旁路神经假体构建两条独立闭环神经通路,实现 “意念控手、触感回传” 双向交互:
第一条运动通路:植入式高密度脑电极阵列实时采集大脑运动皮层神经信号,依托 AI 实时解码手部张握、弯曲等运动意图,通过无创脊髓电刺激精准激活上肢运动神经元,直接驱动患者原生手部肌肉完成自主动作,无需机械假肢替代肢体;
第二条感知通路:分布于手部的微型压力传感器捕捉触碰、摩擦、挤压等触觉信息,经算法编码为高精度电脉冲,定向刺激大脑体感皮层,让患者真实感知物体软硬、粗细、冷热,形成天然神经反馈闭环,全链路信号延迟低于 35 毫秒,匹配正常人神经反应速度。
三年跟踪测试数据显示,该系统可稳定识别患者运动意图超 5 个月,无需反复校准训练。受试者成功独立完成抓水杯、自主进食、抓取细小物件等生活化操作;同时腕部、指尖触觉全面恢复,即便关闭整套假体设备,触觉留存效果可持续两个月以上,上肢肌力也出现持续性提升,证实系统可主动诱导神经系统神经可塑性重塑,兼具即时辅助与长效康复双重价值。
项目首席研究员查德・布顿博士表示,过往脑机接口、神经刺激技术只能单一恢复运动或单一模拟触觉,无法复刻人体天然 “动 – 感” 协同机制。双重神经旁路系统打通大脑与受损脊髓间的人工神经通道,绕过损伤病灶重建完整体感运动环路,是神经康复领域从 “辅助代偿” 迈向 “神经修复” 的关键跨越。
据统计,全球超 2700 万脊髓损伤瘫痪患者,国内每年新增脊髓损伤病例超 5 万,多数伴随上肢永久运动、感知功能丧失。该神经假体系统兼顾植入安全性、无创刺激、长期神经修复三大优势,区别于单一侵入式脑机设备,兼具临床普及潜力。研究团队下一步将启动多中心扩大临床试验,优化小型化无线植入模组,推进设备医疗器械审批,同时拓展脑卒中、渐冻症等运动功能损伤疾病的适配应用。
业内神经医学专家评价,此次研究证实重度瘫痪患者受损神经环路具备重塑潜力,双向神经假体技术不仅改善患者生活自理能力,更极大降低瘫痪人群长期照护负担,为神经工程、康复医学交叉领域树立全新技术范式。
未来,随着微型电极、低功耗无线传输、AI 神经解码技术持续迭代,双向神经假体有望实现全上肢、乃至全身肢体运动与感知同步重建,让重度瘫痪患者重新拥有自然、有触感的自主肢体。