
一位因车祸导致颈椎错位的患者已经瘫痪4年,此前无法拿水杯,如今通过植入脑内的芯片以及一套体外装置,可以凭借他自己的意念,顺利完成拿水杯喝水的动作。复旦大学附属华山医院院长、神经外科常务副主任毛颖介绍,最近这则令人振奋的治疗案例,得益于脑机接口与神经外科技术的融合发展。这也是华山医院毛颖泛功能神经外科劳模创新工作室创建两年多来,获得的又一开创性成果,工作室于近期被命名为“上海市劳模创新工作室”。
毛颖劳模创新工作室的顶尖专家们,深耕于脑胶质瘤、脑血管病和脑功能疾病三大专病领域,重点攻关脑机接口、血运重建、神经调控等神经外科重大疾病诊疗技术难点,帮助患者最大限度地保留和恢复功能。他们奋战在神经科学的最前沿,用创新工具与技术探索大脑神秘世界,积极将新技术应用于临床治疗。在医学科技日新月异、诊疗模式深刻变革的当下,让疾病从可治到治好、从微创到无创、从“治脑病”到“强脑力”,是他们孜孜以求的目标,不断提升诊疗水平造福更多患者。
用“脑机接口”破解治疗困局
一枚硬币大小的脑机接口体内机,被嵌入38岁患者董先生的颅骨外,用于采集该患者大脑中感觉运动区域的神经信号。这款脑机接口系统不仅依赖植入人脑的芯片,还配有一套体外装置,其中包括一副手套,患者可通过脑电信号控制手套,完成抓握等动作。这仿佛再现了科幻电影里的场景,俗称用“意念”实现动作。毛颖谈起前不久的创新案例,神采奕奕。他讲道,通过自主研发的电极植入精准定位系统,手术团队只花了3.3分钟,就快速精准地定位了控制手部运动感觉的脑区,从而大幅减少同类手术时间,并降低了风险。
“脑机接口是未来重要的新发展方向,与此同时,新技术迫切需要一个落点。站在医生的角度,希望前沿技术应用在临床上,真正帮助到患者。”毛颖信心满满,有了这从零到一的突破,必然会带来从一到百的爆发。“脑机接口承载着太多的功能,我们只是实验了脑机接口临床应用的很小一部分功能。”他展望,未来团队将继续深入探索新技术的更多应用场景,如通过运动功能的脑机接口技术,帮助瘫痪的患者恢复或者改善丧失的功能;对于语言功能损伤的患者,通过脑机接口提取大脑信号并解码,从而帮助把患者意图清晰地表达出来。
脑机接口涉及广泛的基础学科发展,如生物医药、机械工程、计算数学等。因此,毛颖劳模创新工作室也一直强调,要让神经外科里每一个亚专科以及医院每一个学科之间,建立起良好的互动模式,也就是所谓的多学科协作诊疗模式(MDT)。通过不同技术的有机融合,诊治团队的通力合作,为病患制定个体化的精准治疗方案,这也是今后医学治疗的发展方向。
在融合协作中突破创新
“以前患者费力去找医生,现在以患者为中心,医生围着患者转。”毛颖继续解释,如今学科布局更趋于科学和人性化。“患者是因为得了某种疾病前来就诊,可能分不清具体需要哪些专业参与。我们要建立全局观,围绕具体病种,通过多学科协作诊疗模式,判断需要哪些学科、在何时介入,调动多学科医护人员共同参与。把每个亚专业的治疗做到极致,让患者得到最大程度的照护,治愈疾病的同时提升生活质量。”
“这样综合化的治疗,必须要发挥团队精神。工作室成员在相互融合、协作的基础上,还要不断地去创新。”毛颖道出工作室保持旺盛创造力的精髓。一直以来,他带领团队凝心聚力,耕耘在脑胶质瘤、复杂脑血管病等领域,为神经外科发展做出重要贡献。团队深化脑血运重建技术方法,极大提升复杂脑血管病治愈率;对于难治性颅内动脉瘤,完成多例创新型颅内搭桥术式,解决了大脑后动脉难治性动脉瘤的治疗难点;他们还提出脑胶质瘤分子分型华山方案,实现术中高精度快速分子诊断,让我国胶质瘤治疗效果跻身国际领先水平。
尽管如此,仍有很多神经损伤是肉眼所不可见的。而工作室“泛功能”一词的由来正是源于它的定位,一切研究治疗都围绕着帮助患者更好地恢复各项功能。毛颖介绍了团队最近的研究方向,经颅磁刺激、电刺激、迷走神经刺激等新技术的发展,对改善大脑功能效果显著。对于神经退行性病变如帕金森病、老年痴呆的治疗,如何通过神经调控的方式有效改善功能,值得关注;对于精神障碍类疾病如强迫症、自闭症等的治疗,神经调控技术同样为其提供了有效的新工具、新手段。
“脑深部电刺激手术(DBS)用来治疗帕金森病效果明确,但是治疗机理却不是非常清楚。这等于只是治标没有治本,我们还要进一步厘清发病的机理,从根源上对病因加以清除。”他举例,工作室不断延展疾病治疗范围,目前还证实了意识障碍关键脑区域及神经通路的工作机制,在国内率先提出一项脑损伤后意识障碍患者的全病程管理范式,从而优化了意识障碍的促醒流程。
以患者所需加速成果产出
青年长江学者、杰出青年科学基金的获得者、入选国家“万人计划”人才、国家杰出青年医师……毛颖劳模创新工作室里藏龙卧虎,他颇为自豪地介绍着团队成员,陈亮主攻颅脑肿瘤,朱巍和顾宇翔瞄准了血管瘤方向,吴雪海和邹翔主要研究认知功能,史之峰专攻新技术研发,杨辉主要攻关细胞和肿瘤发生机制……工作室成立短短两年多,很多创新性成果爆发性地突现出来。
非急性硬膜下血肿是发生在老年人群当中的常见病症,时常反复发作,严重影响生活质量,容易引起偏瘫、意识障碍,甚至危及生命。针对这一顽疾,工作室团队成员最近在《新英格兰医学杂志》发布最新治疗非急性硬膜下血肿的研究成果。“简而言之,我们研究采用新方法,找到了出血源头在脑膜中动脉,再想办法把出血的源头给堵上了。”毛颖的语气举重若轻,而该项成果却历时三年,由华山医院团队牵头,经过全国31家医院团结协作、不舍昼夜地工作,最终交出优异答卷,为全球提供治疗非急性硬膜下血肿的新方法,让“中国方案”造福全球患者。
也是在前不久,团队另一项研究获得突破性进展,让大家不胜欣喜。肺癌是全球第一大癌症杀手,肺癌脑转移患者预后更差。由毛颖领衔,团队成员花玮及迟喻丹研究员团队立足临床问题、攻坚克难,提出新治疗策略,以组合疗法有效激活T细胞功能,从而克服了肿瘤免疫逃逸,为临床治疗靶向耐药的肺癌脑转移患者提供新的治疗思路。
不仅如此,工作室团队还绘制全球首个《疾病血浆蛋白质组图谱》,凭一管血来预测200多种疾病风险,该成果登上《细胞》封面;最新发现胶质瘤化疗耐药的关键机制,为癌症治疗提供新的潜在靶点,并在《CellReports》上发表相关研究……
“医者,要不忘初心,守住底线。努力通过大量临床实践,推动技术更新迭代,让老百姓获益。”毛颖一直这样告诫和勉励工作室成员。他始终坚信,一个人走得快,一群人才能走得更远。他将继续带领工作室,用一份份优异成绩单铺就向脑科学前沿攀登的阶梯,将中国神经外科临床治疗研究推向世界一流。