脑功能术中信息刺激系统：从技术创新到临床应用
脑功能术中信息刺激系统：从技术创新到临床应用
2025年新年伊始，在上海复旦大学附属华山医院，一名女患者通过脑机接口技术成功实现了“意念对话”——她脑中的“新年快乐”被电脑成功解码，并操纵机械手做出比心的动作。这一突破性进展不仅展示了脑机接口技术的飞速发展，也预示着脑功能术中信息刺激系统将迎来新的革命。
创新技术：打造精准手术的“导航仪”
在脑外科手术中，精准定位是手术成功的关键。近年来，以O-arm 3D成像导航系统为代表的创新技术正在改变传统手术方式。
O-arm 3D成像导航系统能够提供实时的三维图像，帮助医生在手术中清晰地看到脊柱的360度X射线图像，包括垂直、水平视角以及横截面图像。这种高精度的成像技术使得医生能够精确到毫米级别评估手术位置，确保手术精确进行，无需大切口，便于无障碍放置金属植入物，即使是严重畸形的脊柱也是如此。
此外，术中神经监测（IONM）技术也在脑外科手术中发挥着重要作用。这种监测设备可以在手术过程中实时监控脊髓和神经系统的活动，使用神经生理学技术，由电生理学的神经系统反应引起，有助于减少手术期间对神经系统和脊髓的损伤风险。
临床应用：为患者带来福音
在临床应用方面，计算机辅助脑手术已经成为治疗脑肿瘤、帕金森病、特发性震颤、癫痫和动静脉畸形等疾病的重要手段。
以脑肿瘤手术为例，神经外科医生可以使用脑图谱技术和术中磁共振成像（MRI）创建大脑的准确图像。这些图像可以引导神经外科医生仅移除需要移除的组织，并专注于目标治疗区域。这样，神经外科医生就能避免触及功能性脑组织。这样做有助于保护运动功能、语言能力和其他重要的大脑功能。
在帕金森病的治疗中，脑深部刺激（DBS）技术已经取得了显著成效。通过计算机辅助手术，医生可以精确地将电极植入大脑深处，电极传递的刺激量由放置在胸部皮肤下类似起搏器的装置控制。一根穿过皮肤的导线将装置与电极相连接。这种方法可以有效缓解帕金森病患者的震颤、僵直等症状。
未来展望：脑机接口引领新方向
随着脑机接口技术的不断发展，未来的脑功能术中信息刺激系统将更加智能化和精准化。目前，我国在非侵入式脑机接口领域已经达到世界先进水平，天津大学与中国电子信息产业集团旗下中电云脑联合研发的具有完全自主知识产权的全球首款脑机接口编解码专用芯片“脑语者”，为未来的发展奠定了坚实基础。
可以预见，未来的脑功能术中信息刺激系统将实现以下突破：
更高的精度：通过更先进的成像技术和算法，实现亚毫米级的精准定位。
更强的智能化：结合人工智能技术，实现手术过程的半自动化甚至全自动化。
更广泛的应用：从目前的脑外科手术扩展到更多领域，如神经康复、精神疾病治疗等。
更好的安全性：通过无创或微创技术，降低手术风险，减少并发症。
脑功能术中信息刺激系统的发展不仅体现了医学与工程技术的深度融合，更为广大患者带来了新的希望。随着技术的不断进步，我们有理由相信，未来的脑外科手术将更加安全、精准和高效，为人类健康事业做出更大贡献。