医学奇迹！美国科学家为一名瘫痪病人大脑植入人工智能微芯片，一年后可以端起水杯喝茶

时间：2024-11-22 作者：盛诺一家

摘要

科技与医学的交汇再次为人类健康带来突破性的可能。

近日，根据外网媒体报道，美国纽约一胸部以下瘫痪男子，在科学家为其大脑植入一种人工智能微芯片后，臂力和感觉逐渐恢复。目前，他已经可以通过意念和装置刺激举起茶杯喝茶。

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2020年，43岁的Keith Thomas因一次跳水事故，摔断了脖子，导致胸部以下瘫痪。当时正值新冠疫情期间，治疗非常困难。他只有一只手臂可以稍微移动大约一英寸（约等于2.54 厘米）。

2023年，Thomas在美国纽约诺斯威尔健康中心（Northwell Health）的范斯坦医学研究所（The Feinstein Institutes for Medical Research），接受了一场长达15小时的手术，医生在他的大脑中，植入了一颗由人工智能驱动的双神经旁路植入物（微芯片）。

之后，由纽约诺斯威尔健康中心的神经外科医生Ashesh Mehta领导的手术团队，在Thomas的大脑中一共植入了5个微芯片，其中两个位于负责运动的区域，另外3个控制触觉。

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来源：美南新闻网

这项研究的首席研究员、范斯坦研究所生物电子医学研究所的Chad Bouton教授说：“这些微芯片连接到植入Thomas头骨的两个端口，这两个端口与一台运行定制AI的强大计算机相连，我们开发了这种AI来读取Thomas的脑电波，并确定他何时想要移动手臂。”

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来源：Northwell Health-YouTube

这项设备名为“双神经旁路”（Double Neural Bypass），可以根据患者的想法，在其大脑和身体之间重新连接由受伤部位发来的信号。

Bouton教授说：“双神经旁路技术还可以根据Thomas的大脑模式，刺激他的肌肉、大脑和脊髓，促进运动和感觉的持久恢复。Thomas的大脑、身体和脊髓正在重新学习如何再次协同工作。手术需要Thomas在某个时候保持清醒，以确保微芯片在他大脑中的精确位置。”

关于做手术的感觉，Thomas回忆说：“当时整个人意识比较模糊，但我记得听到有人问我是否感觉到了什么，我感觉自己手的某个部位有点刺痛。”

手术后，Thomas会定期回到范斯坦医学研究所的实验室，研究团队要对他的情况进行监测，以获取临床试验的进展结果。

手术后，Thomas的情况远远超出了研究团队的预期：

手术后仅几个月，Thomas就感受到了姐姐用手触摸自己。这是他瘫痪3年以来的头一次感受。当时实验室里的所有人都感动地流下了眼泪。

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来源：Northwell Health-YouTube

其次，Thomas在研究过程中，手臂力量提高了一倍，这在脊髓严重损伤的患者中通常是不可能做到的。

再次，随着手臂力量和感觉的恢复，近期Thomas已经能将一杯茶举到嘴边，喝上一口。完全靠个人意志完成，无需任何人的帮助。

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来源：美南新闻网

Bouton教授激动地说：“手术结束后，在实验室里看到Thomas的这些进步，简直太不可思议了，我激动得说不出话来。这是一个了不起的时刻，也是我们过去几年一直在努力追寻的目标。”

Thomas还恢复了一些受伤部位以下部分肢体的感觉，例如手腕，甚至在实验室外也可以。“这表明Thomas的大脑、身体和脊髓正在重新学习如何再次协同工作，一些神经信号的连接正在得到加强。”Bouton教授说。

Thomas也对自己的进步感到“难以置信”，每一天，他都觉得自己有在进步。

“这项开创性的临床试验标志着瘫痪患者的大脑、身体和脊髓，头一次通过电子方式连接，以恢复持久的运动和感觉。”Bouton教授说。

关于未来的目标，研究人员希望Thomas能够在实验室外执行更多的运动，恢复更多的感觉。

Thomas希望自己有一天能够在没有外力帮助的情况下，自行驾驶电动轮椅，过上独立的生活。同时，他也鼓励其他患者报名参加临床试验。

研究人员将继续监测Thomas在感觉和运动恢复方面的进展，研究团队还获得了扩大临床试验的批准，正在积极寻找新的参与者。

Bouton教授表示，他相信人工智能具有改善瘫痪患者治疗效果的巨大潜力。Bouton教授说：“人工智能已经改变了现代医学的实践方式，我们相信，将人工智能与脑机接口技术相结合，将在未来彻底改变瘫痪和许多其他疾病的治疗。我们希望有一天能利用这项技术，帮助瘫痪患者恢复更多功能，过上更独立的生活。”

案例分享

科技与医学的交汇再次为人类健康带来突破性的可能。Keith Thomas的康复故事不仅展现了人工智能与神经科学的巨大潜力，更为无数脊髓损伤患者提供了新的希望。Thomas的故事也激励着其他患者，无论面临多大的困难，科学始终在探索改变命运的道路。我们有理由相信，随着医学技术的进一步完善，未来将会有更多患者从中获益，重拾对生活的掌控权。

在盛诺一家既往服务过的患者中，曾有一位瘫痪病人，和Thomas的治疗经历很相似，我们一起来看看他的故事。

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2014年，王先生因为双下肢麻木、行动不利，前往医院就诊，结果被诊断为急性脊髓炎。经过康复治疗，症状有所缓解。

2015年，王先生的病情开始恶化，双下肢肌力明显下降，无法自行站立。

正值中年，即将面临瘫痪，王先生很不甘心。他和家人想尽一切办法，用过针灸、按摩、艾灸、冲击治疗、干细胞等多种方法，但病情丝毫没有得到改善。

随着病情每况愈下，王先生的下肢肌痉挛每天都会发作，蕞终双下肢瘫痪，大小便失禁。

为了寻求希望，王先生决定赴美就医。

2018年10月，王先生来到了美国约翰霍普金斯医院。该院的神经内科医生告诉王先生，他所患的是脊髓中风。推测原因可能是心血管疾病，严重的高血脂、高血压，以及大量吸烟等导致的。脊髓中风使其腰椎中部脊髓神经萎缩严重，导致下肢无法动弹。

能不能治？怎么治？

医生认为：王先生的腰椎中部脊髓神经坏死严重，要想恢复正常行走，可能已经很难了。但除了腰椎中部，其他腰椎部位的脊髓功能很好。

接下来，神经内科医生和神经康复科医生一起为王先生制定治疗方案，通过利用一种高科技医疗器械，希望帮他实现站立和简单移动，提高生活质量。

医生采用的是当时国际上非常先进的一项前沿技术和装备——手术植入脊髓刺激装置＋高强度物理治疗＋行走机器人。2018年，美国有线电视新闻网（CNN）曾报道过这一创新疗法。

治疗过程大致是：

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植入脊髓的刺激装置

（来源：2018年美国CNN报道）

医生先通过手术在患者的脊髓中植入一个刺激装置。这种刺激装置能够使患者受伤部位下面的神经元接收到大脑发出的信号，通过遥控器来进行控制。

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使用遥控器进行控制

（来源：2018年美国CNN报道）

当处于开启状态时，大脑信号会刺激位于脊髓深处的、特别是与行走能力有关的神经，让患者能够移动其下半身或走路，即可以自主地控制双腿的运动。

之后，还要依靠一种新“武器”——XO Skeleton.行走机器人。这是一种为患者量身定做的行走机器人，它会带动患者站起来，并用腰胯的力量带动双腿行走。

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XO Skeleton.行走机器人

（来源：2018年美国CBS NEWS报道）

目前，已有许多瘫痪病人通过该疗法从轮椅上站起来，恢复了行走。

在经过6周的物理治疗和康复训练后，医生为王先生实施了脊椎电极片植入手术。

2018年11月30日，医生为他启动了电极设备测试。在电极的刺激下，王先生的腿开始活动，移动了一寸左右（约3.33厘米）。这短短的一寸，却是这位瘫痪4年的病人迈向康复的巨大跨度！

10秒、1分钟、5分钟、15分钟、30分钟……在电极的刺激下，王先生坚持站立了很久，穿戴着机器人行走器，双腿慢慢向前移动。

他满头大汗，却抑制不住兴奋：“没想到，我还能重新站起来！”

这项前沿疗法在2018年被视为脊髓研究领域的重要突破，而王先生是应用到这一研究成果的头一位中国人。

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除了帮助王先生重新站立和行走，医疗团队还要解决他因为长期瘫痪在床而造成的一系列严重的健康问题。

王先生有非常严重的高血脂症和血管动脉硬化，这可能是导致他脊髓中风的原因。医生认为，当务之急必须要同时看内科医生，因为血脂高易导致致命性突发心脏病及脑部中风。之后通过药物治疗，王先生的血脂血糖得到了有效控制，即使长久站立时，血压也没有陡然增高，而是能保持比较平稳的状态。

另一个问题是泌尿感染。医院的泌尿科医生也给出了应对方案，建议做自主导尿或直接膀胱导尿，以减少炎症的发生。

王先生在美国治疗了半年，他每周坚持做理疗，严格控制血糖、血脂，努力戒烟，精神和身体状态都有了明显改善。

编者按

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资料来源：

[1]https://scdaily.com/zh-CN/post/70624?utm_source=chatgpt.com

[2]https://www.youtube.com/watch?v=LGT-W-tHLNg

[3]https://www.youtube.com/watch?v=iORAa2SBPCo

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