本报讯(记者 张宇驰 任文 通讯员 姜胜来)戴上一副MR(混合现实)眼镜,就能让脑机接口电极与大脑皮层、脑部血管的三维空间位置关系“纤毫毕现”呈现在眼前。近日,记者从湖北省科技厅获悉,华中科技大学同济医学院附属协和医院教授叶哲伟、博士周弘团队与武汉衷华脑机融合科技发展有限公司联合发布全球首例微米级脑机接口多模态三维图谱。该项研究经过教育部科技查新工作站科技查新报告显示:综合分析检索到的国内外相关文献,未见与这个查新点相同的工作报道。这一突破性成果,标志着全球首次在微米级精度上,实现了脑机接口装置与脑组织关键解剖结构的混合现实呈现。
“脑机接口作为未来科技发展的重要方向,可以帮助我们突破很多目前疾病治疗的瓶颈。比如让部分瘫痪患者恢复行走,让部分失明患者重见光明等。”叶哲伟在接受本报记者采访时表示,脑机接口技术宛如一把神奇的钥匙,搭建起大脑与外部设备沟通的桥梁,开启了一个医疗新篇章。
“传统医学二维影像难以直观展示脑机接口电极与脑组织功能分区、血管和颅骨的复杂空间关系,导致手术风险高、医生学习时间长。”谈及最新研究成果,叶哲伟介绍,2024年9月,团队与衷华脑机研究团队携手,开始相关研究。经过6个多月的攻关,团队在大鼠脑部视觉皮层植入多针微电极阵列后,采用术前、术中、术后多阶段扫描策略,分别使用micro—CT和9.4T高场强磁共振实现了不同组织的微米级成像,再使用软件将不同模态数据统一,并通过混合现实技术为现实大脑“孪生”出一个虚拟的数字“兄弟”。在团队成员展示的混合界面中可以看到,不同颜色标注的脑组织功能区与红色血管组织交织,手指轻触即可单独隐藏颅骨或突出显示特定脑区,BCI装置与关节解剖结构的关系一目了然。
“相较于传统脑立体定位技术,新系统通过多模态微米级成像,能够更精准直观地呈现脑机接口装置与大脑各功能区的三维空间位置关系。”叶哲伟说,这一系统能够在三维空间直观地展示微米级脑组织功能分区、颅骨、脑血管和脑机接口装置的位置关系,为脑机接口的术前规划、术中辅助和术后呈现提供精准指导,极大提高了脑机接口手术的精准性和安全性,为脑机接口的进一步深入研究以及医生学习脑机接口应用开创了全新模式。