華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院近日攜手武漢的一家腦機(jī)融合技術(shù)研發(fā)先鋒企業(yè)，共同揭曉了一項(xiàng)全球領(lǐng)先的科研成就——全球首個(gè)微米級(jí)腦機(jī)接口多模態(tài)三維圖譜的誕生。據(jù)權(quán)威科技查新報(bào)告確認(rèn)，這一成果在全球范圍內(nèi)尚屬首次。

該研究團(tuán)隊(duì)由葉哲偉教授和周弘博士領(lǐng)銜，他們?cè)谖⒚准?jí)精度上成功實(shí)現(xiàn)了腦機(jī)接口裝置與大腦關(guān)鍵解剖結(jié)構(gòu)的混合現(xiàn)實(shí)可視化。這一突破解決了腦機(jī)接口研究領(lǐng)域的一大基礎(chǔ)難題：如何精準(zhǔn)描繪大腦復(fù)雜結(jié)構(gòu)的影像。面對(duì)大腦內(nèi)部密集的神經(jīng)血管和復(fù)雜的功能分區(qū)，這項(xiàng)任務(wù)的完成無(wú)疑是一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)。

通過(guò)長(zhǎng)達(dá)半年的不懈探索，研究團(tuán)隊(duì)成功在大鼠的視覺(jué)皮層中植入了多針微電極陣列。隨后，團(tuán)隊(duì)運(yùn)用術(shù)前、術(shù)中和術(shù)后的多階段掃描技術(shù)，結(jié)合micro-CT和9.4T高場(chǎng)強(qiáng)磁共振技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)大腦不同組織的微米級(jí)成像。借助先進(jìn)的軟件工具，研究人員將這些多模態(tài)數(shù)據(jù)融合，并利用混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)，為真實(shí)的腦組織創(chuàng)建了一個(gè)高精度的數(shù)字化“孿生體”。

在成果發(fā)布活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)團(tuán)隊(duì)成員戴上混合現(xiàn)實(shí)眼鏡后，一幅清晰的大鼠腦部全息投影圖像便懸浮在他們眼前。在這幅圖像中，大腦的不同功能區(qū)用不同的顏色標(biāo)注，紅色的血管系統(tǒng)與之交織在一起。通過(guò)簡(jiǎn)單的觸控操作，研究人員可以隨意放大、旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)圖像中的特定腦區(qū)，直觀了解其復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)關(guān)系。

該三維圖譜系統(tǒng)不僅能夠在三維空間中直觀展示微米級(jí)腦組織的功能分區(qū)、顱骨、腦血管以及腦機(jī)接口裝置的位置關(guān)系，還為腦機(jī)接口手術(shù)提供了全面的術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中輔助和術(shù)后評(píng)估指導(dǎo)。這一創(chuàng)新技術(shù)顯著提高了手術(shù)的安全性和準(zhǔn)確性，為腦機(jī)接口研究及醫(yī)生的學(xué)習(xí)應(yīng)用開(kāi)辟了全新路徑。

研究團(tuán)隊(duì)還表示，這項(xiàng)技術(shù)的未來(lái)臨床應(yīng)用潛力巨大，有望為脊髓損傷治療、癲癇病灶定位以及深部腦刺激等高精度腦機(jī)接口手術(shù)提供導(dǎo)航基礎(chǔ)，并為腦機(jī)接口技術(shù)的深入研究提供強(qiáng)有力的可視化支持。