超聲腦機接口來了!華山醫院開啓國內首例,將覆蓋阿爾茲海默病等更多腦病
毛穎教授
今天(1月29日),復旦大學聯合復旦大學附屬華山醫院神經外科在國家重點研發計劃項目——《面向腦腫瘤診療一體化的超聲腦機植入系統技術研究及樣機研製》啓動會上,發佈利用我國自主研製超聲診療一體化裝置“UltraBrainPad”打開膠質母細胞瘤患者血腦屏障、提高藥物入腦濃度的臨牀試驗數據。這是國內首次採用該技術取得明確效果的臨牀實例,未來不僅有望率先惠及膠質母細胞瘤患者,研究團隊還透露,在超聲腦機接口新賽道的探索,將爲阿爾茲海默病等多種腦病提供治療新可能。
膠質母細胞瘤是中樞神經系統最常見的原發惡性腫瘤,被認爲是治療難度最大的癌症之一,臨牀痛點在於血腦屏障的特殊存在導致大多數藥物無法進入腫瘤內部殺傷腫瘤細胞,因此整體治療效果遠落後於肺癌、乳腺癌等腫瘤。
低頻聚焦超聲是一種特殊的超聲治療手段,美國、加拿大科學家在國際上最早採用這種技術打開膠質母細胞瘤患者的血腦屏障,顯著提高化療藥物入腦濃度,大幅延長患者生存時間。
“低頻聚焦超聲是治療重大腦疾病的前沿關鍵技術,在打開血腦屏障、神經調控、腦機融合等多個領域具有廣闊的應用前景,特別是打開血腦屏障的應用,有突破意義,有望使大量無法透過血腦屏障的腦疾病治療藥物從‘無效’變爲‘有效’。”華山醫院院長、神經外科教授毛穎分析。
華山醫院神經外科史之峯教授介紹,此次復旦大學和華山醫院科研團隊通過前期體外和動物實驗摸索,制定了最優化的超聲打開血腦屏障技術參數,僅需3分鐘就能迅速打開血腦屏障,與血腦屏障未開放的腦組織相比,藥物濃度可以平均提高8倍,並且在治療後6小時關閉血腦屏障,療效和安全性均優於國際相關報道。
這到底是一種什麼技術路線?專家介紹,低頻聚焦超聲技術開放血腦屏障目前主要有兩種技術路徑,第一種是在腦內植入相共陣超聲探頭,這種技術可調控性差、存在感染風險;第二種是在磁共振引導下體外聚焦超聲治療,是一種無創技術,但存在精度不夠、成本高昂、操作不便的問題。
此次項目組帶來的“中國方案”是第三種方案,它完全基於超聲的半侵入式技術,小型手持式超聲探頭觀察患者腦內情況,超聲影像實時呈現在UltraBrainPad屏幕上,醫生在屏幕上手觸式選取多個治療靶點,啓動超聲波,就可實現所有靶點區域血腦屏障同時打開,操作便捷、成本節約、精準度高,配合AI圖像識別技術,能可視化觀測到血腦屏障開放程度,安全可靠,在基層醫院就可以完成相關治療過程。
下一步,華山醫院神經外科毛穎教授、史之峯教授就將啓動“ROAR-BBBO”治療復發膠質母細胞瘤患者臨牀研究。英文“ROAR”中文譯爲“咆哮”,借寓中國傳統武功“獅吼功”,以聲波打開血腦屏障,幫助化療藥物入腦,最大程度殺傷腦腫瘤。
這項技術的實施是項目組邁出的第一步,這一國家重點研發計劃項目負責人、復旦大學餘錦華教授表示:“未來我們將着力打造超聲腦機接口新賽道,不光應用於腦腫瘤的藥物治療,會在神經調控、腦機融合等方面實現科研成果的應用轉化,爲阿爾茲海默病、頭痛、失眠等多種腦疾病患者帶來更多好消息。
文|唐聞佳編輯|王秋童