央廣網(wǎng)上海1月31日消息(記者沈梅)血腦屏障作為大腦的天然保護(hù)層,既能阻擋有害物質(zhì)與細(xì)菌入侵以守護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng),卻也成為不少腦部疾病有效治療的 “攔路虎”。如何安全開啟并順利閉合血腦屏障,實(shí)現(xiàn)高效治療,一直是醫(yī)學(xué)界亟待破解的難題。
1月29 日,在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目《面向腦腫瘤診療一體化的超聲腦機(jī)植入系統(tǒng)技術(shù)研究及樣機(jī)研制》啟動(dòng)會(huì)上,復(fù)旦大學(xué)聯(lián)合華山醫(yī)院神經(jīng)外科共同發(fā)布重大研究成果:借助自主研制的超聲診療一體化裝置(UltraBrainPad),團(tuán)隊(duì)采用超聲神經(jīng)調(diào)控技術(shù),成功為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者打開血腦屏障,在提升藥物入腦濃度后安全閉合屏障,這一創(chuàng)新治療方法被稱為超聲腦機(jī)接口。

專家正在操作超聲(央廣網(wǎng)發(fā) 受訪者供圖)
華山醫(yī)院神經(jīng)外科史之峰教授介紹,科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)前期體外實(shí)驗(yàn)與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)摸索,確定了最優(yōu)化的超聲打開血腦屏障技術(shù)參數(shù)。整個(gè)操作僅需 3 分鐘即可迅速開啟血腦屏障,與未開放區(qū)域相比,藥物濃度平均提升 8 倍,且治療后 6 小時(shí)便能順利閉合屏障,在保障安全性的同時(shí)顯著提升療效。這意味著,未來腦部惡性腫瘤患者不僅能獲得更高的腦部藥物濃度,還可減少用藥劑量,降低治療費(fèi)用。
在實(shí)驗(yàn)室中,這款超聲診療一體化裝置(UltraBrainPad)展現(xiàn)出便捷高效的優(yōu)勢(shì)。醫(yī)生通過小型手持式超聲探頭實(shí)時(shí)觀察患者腦內(nèi)情況,影像同步呈現(xiàn)在設(shè)備屏幕上,手觸選取治療靶點(diǎn)后啟動(dòng)超聲波,即可實(shí)現(xiàn)靶點(diǎn)區(qū)域血腦屏障同步打開。配合 AI 圖像識(shí)別技術(shù),醫(yī)生能直觀觀測(cè)血腦屏障開放程度,整個(gè)過程精準(zhǔn)度高。得益于技術(shù)的便捷性,患者在基層醫(yī)院即可完成相關(guān)治療。
據(jù)悉,超聲神經(jīng)調(diào)控技術(shù)以往多用于功能性腦部疾病治療,此次團(tuán)隊(duì)首次將其應(yīng)用于惡性程度極高的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤治療。膠質(zhì)母細(xì)胞瘤在腦部惡性腫瘤中占比約三成,患者平均生存時(shí)間僅 16 個(gè)月,傳統(tǒng)化學(xué)治療因血腦屏障的阻礙效果不佳。而超聲作為物理媒介,本身具有極高的安全性,常用于孕產(chǎn)婦產(chǎn)前檢查,研究團(tuán)隊(duì)通過攻克多項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn),確保在最大安全前提下為患者提供有效治療。
史之峰將該技術(shù)形象比作 “獅吼功”:一方面利用超聲波打開血腦屏障,讓更多藥物進(jìn)入大腦;另一方面穿透大腦獲取信息,實(shí)現(xiàn)腦功能區(qū)治療用藥的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。針對(duì)超聲波難以穿透顱骨的問題,醫(yī)生會(huì)為患者植入自主研發(fā)的透聲腦補(bǔ)片,使整個(gè)大腦處于超聲波探測(cè)范圍之內(nèi)。
談及技術(shù)未來應(yīng)用,史之峰表示,除膠質(zhì)母細(xì)胞瘤外,團(tuán)隊(duì)還計(jì)劃在阿爾茲海默病、帕金森病等多種腦病,以及頭痛、失眠等功能性神經(jīng)疾病中開展臨床試驗(yàn),讓新技術(shù)惠及更多患者。
超聲腦機(jī)系統(tǒng)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與技術(shù)創(chuàng)新學(xué)院余錦華介紹,研究團(tuán)隊(duì)從臨床需求出發(fā),匯集超聲工程、人工智能、藥學(xué)病理學(xué)等多領(lǐng)域?qū)<遥纬筛咝пt(yī)工交叉研究模式。她強(qiáng)調(diào),超聲系統(tǒng)、藥物及人體參數(shù)的交叉融合,離不開多學(xué)科協(xié)作,而 AI 在其中發(fā)揮重要作用,助力解決復(fù)雜系統(tǒng)融合難題。
華山醫(yī)院院長(zhǎng)毛穎認(rèn)為,采用超聲打開血腦屏障是新穎且有效的方法,為藥物入腦開辟了新路徑。他指出,腦機(jī)接口的這一應(yīng)用體現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?jié)摿,希望未來產(chǎn)研醫(yī)各方攜手,搭建技術(shù)平臺(tái),拓展更多臨床應(yīng)用場(chǎng)景。
據(jù)悉,復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院神經(jīng)外科毛穎、史之峰教授團(tuán)隊(duì)將啟動(dòng) “ROAR-BBBO” 臨床研究,用于治療復(fù)發(fā)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者。余錦華教授表示,這項(xiàng)技術(shù)的成功實(shí)施是項(xiàng)目組的重要起步,未來團(tuán)隊(duì)將著力打造超聲腦機(jī)接口新賽道,除腦腫瘤藥物治療外,還將推動(dòng)技術(shù)在神經(jīng)調(diào)控、腦機(jī)融合等領(lǐng)域的科研成果轉(zhuǎn)化。
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