作为人体最为神秘的器官,大脑仍在向我们发出召唤,而人类也从未放弃这场人脑探索人脑的极限挑战。文明的发展、社会的前进,恰恰需要清醒的认知和无边的勇气。
赵国光
首都医科大学宣武医院院长
国家神经疾病医学中心主任
国家老年疾病临床医学研究中心主任
北京市老年病医疗研究中心主任
首都医科大学第一临床医学院院长
中国抗癫痫协会立体定向脑电图(SEEG)与脑定位学专委会主任委员
世界微侵袭神经外科学会国际执委
这是一个全新的时代。无处不在的科技正悄然改变着我们的生活。尤其在医学领域,人类正以前所未有的热情,拥抱前沿。情节紧张的攻坚之下,人脑对决人脑的挑战正在进行。而一个人的出现,将代表着中国的声音。
“有时候孤独的奔跑者,自己得跟自己较劲。所以人说克服困难,获得的这种喜悦感是长久的,最大的挑战就是人脑研究人脑。”——引自赵国光采访
赵国光的挑战众多。
“重拾行走”计划,一项旨在帮助脊髓瘫痪的患者重新站立行走的计划。目前,在全球范围内,已有美国、英国、巴西等26个国家参与了这一项目。
2014年的巴西世界杯开幕式上,一位脊髓损伤后截瘫9年的患者,借助外骨骼装置,开出了该届世界杯的第一脚球。这令全球惊叹赞赏的一幕,同样打动了赵国光,2018年,在赵国光的推动下,宣武医院成为亚洲首家加入到“重拾行走计划”的机构。
马华亮,便是众多参与试验的患者之一。两年前,他因为一次工作中的意外脊柱被砸断,这样的患者在过去意味着瘫痪,永久丧失行走功能。而今天,马华亮将体验过去从未有过的训练。
这一切依托于一项人类曾无数次在科幻作品中幻想实现的技术——脑机接口。计算机将采集马华亮大脑中发出的“站立”“行走”的脑内电信号,然后输出到义肢,完成站立、行走这一动作。
对于马华亮来说,用大脑支配义肢,无疑是一件异常困难的事情。在此前,针对脊髓损伤引起的瘫痪,并没有明确的治疗方法,神经保护、再生等技术领域的临床应用遥遥无期。赵国光陪伴患者走出的一小步,实则是迈向治疗突破的一大步。
“我们通过脊髓损伤的患者,他大脑的意念‘我要走路’,这个信号采集到以后,给他解码,支配外骨骼支架来驱动他的肢体活动。最后呢,这样一个反馈,使他损伤的脊髓能够修复。”——引自赵国光采访
尽管科学技术正以前所未有的速度迈步向前,但人们对宇宙中这个已知的最复杂、最精细的体系——大脑的认知,仍然只限于冰山一角。而有着“不死癌症”之称的癫痫,更是作为最复杂的脑部疾病之一,使得一代又一代医者,受困其间,犹如在迷宫中寻路。今天的中国,仍有1000万左右的患者,挑战着医者的极限。
苗苗,在经历了一场肺炎后,癫痫发作加重。之后,苗苗的父亲何文明做了个孤注一掷的决定,去北京。
然而,就在出发的当天,苗苗突然无法走路,父女俩就这样开始了北上求医之路。
“她差不多3岁多的时候发现抽了一次,去年12月份以后越来越严重,最频繁的时候,一个小时两三次都会有。”——苗苗父亲采访
导致苗苗癫痫发作的原因,是大脑中央功能区的皮层发育异常。由于这个位置掌管着右侧肢体的运动,如果采用手术切除或损毁病灶,那么极有可能会导致一侧肢体的瘫痪。但如果不实施手术切除病灶,苗苗一天五十多次的发作频率,将为这个孩子带来毁灭性的打击。
在难治性癫痫的传统治疗中,常常存在一个两难境地,那就是——切还是不切。但实则,事实更加残酷,面对大脑产生的这种顽疾,很多人连手术的机会都没有。
难治性癫痫带来的棘手难题,赵国光如此作答,他希望越过“切与不切”的选择题,为每一位患者争取治疗的机会。而这种大胆的尝试,实则来自于对经典癫痫理论的认知颠覆。
“大脑就是中枢,它又是中枢的中枢,就是不能手术切除的。癫痫本身是个症状
,我不能因为做手术造成新的损害。”——引自赵国光采访
2020年,一个全新的医学名词走到大众面前,这就是——脑网络。网络,意味着群体,意味着互动,而这样的群体活动,在脑海深处远比我们想象的要神奇和频繁。如果将脑看作是网络,脑病则是网络活动偏离正常的状态。节点作为脑网络的最小单元,可以是某一分子,或神经元,再到皮层柱,或某一特定的脑区。一些过去从未有过的发现浮出水面,就如同蝴蝶效应一般,首先在功能神经外科引发了巨变。
而赵国光接下来所做的,就是将可能变为现实。国产“脑机接口”神经刺激系统植入手术的临床试验,正是由赵国光主导的一项极具创新性的研究。人工智能芯片将被植入患者颅内,昼夜无间断监测脑电节律,一旦预测到即将发生的癫痫,即自动启动外源性干扰节律,直接阻断癫痫形成。这将从根源上为部分难治性癫痫患者,打开一扇求生之门。
苗苗,就将成为国内第二例接受该国产芯片植入的患者,远期效果虽仍待观察,但对于苗苗和父亲来说,生活总算有了希望。
这是赵国光另一台重要而特殊的手术。
患者远在三百多公里外的石家庄,赵国光则在北京,进行一场远程治疗手术。
患者是一位64岁的女性,被有着“天下第一痛”之称的三叉神经痛困扰了十多年。这是一种常见的脑神经疾病。三叉神经是大脑内发出12对颅神经中的第5对,包含眼神经、上颌神经及下颌神经三个分支,疾病发作时患者会出现难以忍受的疼痛。
赵国光将带领两地医生团队共同完成三叉神经的损毁,这也是国内首例5G加远程机器人治疗三叉神经痛的手术。
经皮穿刺球囊压迫不需要开刀,术后疼痛缓解率超过95%,术中穿刺定位是关键。然而,既往凭借医生经验,一次穿刺成功率较低,赵国光这次有了一个新的帮手——国产神经外科手术机器人。
一枚枚光学摄像头,是手术机器人的眼睛。通过一种被称之为双目立体视觉成像的技术,它可以精准捕捉患者脑内病灶的空间坐标,机械臂则犹如医生的手臂,负责执行手术,而计算机控制系统则是大脑,根据眼睛所观察到的空间坐标信息追踪靶点,控制手臂,实施精准的手术。在手术机器人出现之前,精准到达只是少数医生的特长,而手术机器人的出现,让几代神经外科医生的梦想成为了现实。
通过5G网络,赵国光在北京做出指令,几乎零延迟地操纵着石家庄的手术机器人,精准将穿刺针引到三叉神经出颅孔处,并成功置入小小的球囊。
此前,赵国光就曾联合广西百色市人民医院,共同完成了一例5G远程机器人辅助脑出血的手术,最终因救治及时,患者成功脱离了危险。或少有人知的是,神经外科手术机器人曾在世界范围形成垄断,而突破技术封锁,实现核心部件国产化,是赵国光和中国研发团队共同的目标。多年后,他们真的做到了。
对于赵国光来说,一项新技术的诞生,最终目的还是服务更多的患者。这一次,他将目光投向了每年患病人数增长巨大的脑出血患者及他们所在的地区。
“脑出血是我们国家的常见病,它一个特点发病急,再有一个就是患者的转运困难,通过机器人的应用项目,尤其是在边远地区的推广,这是健康中国建设的一个重要想法和利器。”——赵国光采访
作为人体最为神秘的器官,大脑仍在向我们发出召唤,而人类也从未放弃这场人脑探索人脑的极限挑战。文明的发展、社会的前进,恰恰需要清醒的认知和无边的勇气。
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