2025年3月,在浙江大学医学院附属第二医院的手术室里,一场手术正悄然进行。神经外科专家团队将一套拥有完全自主知识产权的精密装置,植入一位因脊髓损伤而截瘫的患者体内。这并非简单的植入,而是试图在人体最复杂的中枢系统内,架设一座能“双向对话”的智能桥梁——闭环脊髓神经接口。

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两个月后,奇迹发生了。61岁的患者金先生,从术前被判定“恢复行走可能性非常小”,到能够完成直线行走、转弯、上下坡,甚至尝试爬楼梯。目前,金先生已能脱离助行器,拄双拐自主行走,他的下肢感觉与大小便控制能力也同步改善。这项全国首例的成功,标志着我国在脊髓神经接口领域实现了从“单向刺激”到“闭环交互”的根本性破壁,为脊髓损伤患者的功能重塑,开辟了一条充满希望的“中国路径”。

困局——当脊髓“高速公路”遭遇崩塌

脊髓,是人体信息传导的“高速公路”。大脑的指令通过它下达至四肢,躯体的感觉也通过它反馈回大脑。然而,外伤就像一场突如其来的山崩,能将这条要道彻底阻断。金先生的遭遇正是如此——一次高处坠落伤,导致他胸椎骨折,被诊断为完全性截瘫。即便接受了脊椎手术和四个月的康复,他的双腿依然毫无反应,大小便失禁,生活完全依赖他人。

传统的康复手段与早期的“开环”脊髓电刺激,在这场灾难面前往往力有不逮。“开环”刺激如同对损伤路段进行不间断的、固定的广播喊话,不管神经能否“听见”或需要,效果有限且不够精准。“我们面临的核心困境是,损伤后的脊髓,其内在的‘通信协议’被打乱了,而我们缺乏与它进行实时、有效对话的工具。”浙大二院神经外科副主任、功能神经外科组组长朱君明主任医师指出。

破壁之钥——从“喊话”到“对话”的智能跃迁

破局的关键,在于将技术从“开环”升级为“闭环”。浙大二院联合浙江大学生物医学工程与仪器科学学院等顶尖团队,研发的正是这样一套能“读写兼备”的智能系统。

破壁点一:硬件之破——植入“中国芯”的柔性桥梁。手术中植入的,是一根载有16个触点的柔性脊髓刺激电极和一枚火柴盒大小的无线充电控制器。这些全部是中国自主知识产权的产物。电极如一张精密的“神经地毯”,贴合于损伤脊髓表面,用于施加精准电刺激。

破壁点二:算法之破——AI赋能的实时翻译官。核心的突破在于闭环算法。系统通过采集患者运动时微弱的肌电信号,由人工智能实时解读其运动意图,并计算出最匹配的刺激方案,通过电极反馈给脊髓,实现了从“盲目广播”到“有问有答”的跨越。

破壁点三:理念之破——从“替代”到“修复”的模式革命。“传统思路更像是用外部能量强行驱动身体。而我们的目标是修复和增强患者自身的脊髓神经通路。”朱君明主任用了一个生动的比喻:“金大叔的脊髓损伤,好比高速公路被毁,大部分车道瘫痪。我们的技术不是另建新路,而是修复并重新开放这些车道,让车辆(神经信号)能够再次通行。”

攻坚——在毫米尺度上的“微观重建”

将理念转化为现实,是外科技术与工程科技在毫米尺度上的极限共舞。手术需要在搏动的脊髓表面,精准、平稳地植入柔性电极,避开每一根重要的血管,确保长期生物相容性与信号稳定性。

术后,另一场精细的“调试”随即开始。项目团队为金先生量身定制刺激参数,利用AI不断优化。术后第3天,他的腿能弯了;第15天,他在助行器辅助下站了起来,并迈出了第一步。随着系统与神经系统不断“磨合”,他的进步呈指数级增长:从站立到行走,从直线行走、转弯再到上下坡,最终在两个月后实现了多种日常活动的自由切换。

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金大叔在联系爬楼

更令人惊喜的“破壁”随之出现:他的下肢开始恢复部分感觉,自主排便功能回归,排尿控制明显改善。这证明,闭环刺激不仅在于运动功能重建,更可能激活了休眠的感觉与自主神经通路,实现了多功能协同修复。

回响——从“首例”到“群像”的希望之光

金先生的成功并非孤例。截至2025年12月,已有10位患者接受了此项手术并取得积极进展:31岁的李女士术后一个月稳定站立;年轻的患者“小可”两周后便能完成踢腿动作;甚至有一位28岁的法国患者慕名而来,术后恢复良好。这系列案例,验证了该技术的可靠性与普适性,也展现了其国际影响力。

这项突破的深层回响,在于它彻底改变了脊髓损伤治疗的预期。它打破了“完全性损伤不可恢复”的悲观定论,将治疗目标从简单的“辅助站立”提升到 “恢复自然、流畅、多功能整合的自主生活能力”。对于中国约370万脊髓损伤患者而言,这束从杭州照出的微光,意味着巨大的希望。

全国首例闭环脊髓神经接口的成功,是浙大二院在脑机接口领域长期深耕的必然成果。从2020年完成国内首例高龄患者侵入式脑机接口手术,到2024年全球首次实现脑控机械臂书写汉字,再到此次脊髓接口的闭环突破,该院始终处于“脑控”与“控脑”技术革命的最前沿。

“我们相信,金大叔能够在不远的将来,重新回到正常的生活。”这份信心的背后,是一个更宏大的愿景:通过持续的技术迭代与临床转化,让这套系统更智能、更微型、更长效,最终惠及更多神经系统疾病患者。

2025年的这个“破壁时刻”,因此被赋予了里程碑式的意义。它不仅在一位患者体内重建了“对话”,更在中国乃至世界的神经工程领域,树立了一座新的路标。它宣告,人类正以前所未有的精准方式,学习与修复自身最复杂的系统,而中国智慧与中国方案,正在这条最前沿的赛道上,贡献着决定性的力量。

专家介绍

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朱君明教授

主任医师,博士生导师,浙大二院神经外科四病区(癫痫中心)副主任。

临床主要致力于难治性癫痫的外科治疗、帕金森病、功能区及岛叶肿瘤的显微手术切除及功能保护、海绵状血管瘤、正常颅压脑积水的临床诊断及治疗。

研究方向:难治性癫痫的机制及外科治疗;基于脑机接口闭环技术的神经系统损伤技术研究及应用;单细胞测序在胶质瘤的应用及免疫治疗。

社会任职:浙江省医师协会神经调控专业委员会主任委员、浙江省抗癫痫协会第三届理事会副会长、中国医师协会神经调控专业委员会第四届委员会脑机接口学组组长、中国抗癫痫协会谭启富癫痫外科术前评估与手术技术专业委员会第二届副主任委员、中国抗癫痫协会立体定向脑电图与脑定位学专业委员会第三届副主任委员、中国医师协会神经调控专业委员会第四届委员会常务委员、中国老年保健协会脑积水专病分会常务委员、中国抗癫痫协会第五届理事会理事、第七届《中国微侵袭神经外科杂志》编辑委员会编委、中国神经科学学会神经外科基础与临床分会委员、中国医学装备协会神经外科专业委员会委员、中国认知科学学会分子影像分会理事、中国医师协会神经修复协会委员、中国医学会浙江省神经外科分会委员、中国医师协会神经外科医师分会第七届委员会功能神经外科学组组员、浙江省神经外科技术指导中心委员、浙江省新世纪151人才工程培养人才等。