央广网上海1月31日消息(记者沈梅)血脑屏障作为大脑的天然保护层,既能阻挡有害物质与细菌入侵以守护中枢神经系统,却也成为不少脑部疾病有效治疗的 “拦路虎”。如何安全开启并顺利闭合血脑屏障,实现高效治疗,一直是医学界亟待破解的难题。

1月29 日,在国家重点研发计划项目《面向脑肿瘤诊疗一体化的超声脑机植入系统技术研究及样机研制》启动会上,复旦大学联合华山医院神经外科共同发布重大研究成果:借助自主研制的超声诊疗一体化装置(UltraBrainPad),团队采用超声神经调控技术,成功为胶质母细胞瘤患者打开血脑屏障,在提升药物入脑浓度后安全闭合屏障,这一创新治疗方法被称为超声脑机接口。

专家正在操作超声(央广网发 受访者供图)

华山医院神经外科史之峰教授介绍,科研团队经前期体外实验与动物实验摸索,确定了最优化的超声打开血脑屏障技术参数。整个操作仅需 3 分钟即可迅速开启血脑屏障,与未开放区域相比,药物浓度平均提升 8 倍,且治疗后 6 小时便能顺利闭合屏障,在保障安全性的同时显著提升疗效。这意味着,未来脑部恶性肿瘤患者不仅能获得更高的脑部药物浓度,还可减少用药剂量,降低治疗费用。

在实验室中,这款超声诊疗一体化装置(UltraBrainPad)展现出便捷高效的优势。医生通过小型手持式超声探头实时观察患者脑内情况,影像同步呈现在设备屏幕上,手触选取治疗靶点后启动超声波,即可实现靶点区域血脑屏障同步打开。配合 AI 图像识别技术,医生能直观观测血脑屏障开放程度,整个过程精准度高。得益于技术的便捷性,患者在基层医院即可完成相关治疗。

据悉,超声神经调控技术以往多用于功能性脑部疾病治疗,此次团队首次将其应用于恶性程度极高的胶质母细胞瘤治疗。胶质母细胞瘤在脑部恶性肿瘤中占比约三成,患者平均生存时间仅 16 个月,传统化学治疗因血脑屏障的阻碍效果不佳。而超声作为物理媒介,本身具有极高的安全性,常用于孕产妇产前检查,研究团队通过攻克多项技术难点,确保在最大安全前提下为患者提供有效治疗。

史之峰将该技术形象比作 “狮吼功”:一方面利用超声波打开血脑屏障,让更多药物进入大脑;另一方面穿透大脑获取信息,实现脑功能区治疗用药的精准调节。针对超声波难以穿透颅骨的问题,医生会为患者植入自主研发的透声脑补片,使整个大脑处于超声波探测范围之内。

谈及技术未来应用,史之峰表示,除胶质母细胞瘤外,团队还计划在阿尔兹海默病、帕金森病等多种脑病,以及头痛、失眠等功能性神经疾病中开展临床试验,让新技术惠及更多患者。

超声脑机系统国家重点研发计划项目负责人、复旦大学生物医学工程与技术创新学院余锦华介绍,研究团队从临床需求出发,汇集超声工程、人工智能、药学病理学等多领域专家,形成高效医工交叉研究模式。她强调,超声系统、药物及人体参数的交叉融合,离不开多学科协作,而 AI 在其中发挥重要作用,助力解决复杂系统融合难题。

华山医院院长毛颖认为,采用超声打开血脑屏障是新颖且有效的方法,为药物入脑开辟了新路径。他指出,脑机接口的这一应用体现了产业链发展潜力,希望未来产研医各方携手,搭建技术平台,拓展更多临床应用场景。

据悉,复旦大学附属华山医院神经外科毛颖、史之峰教授团队将启动 “ROAR-BBBO” 临床研究,用于治疗复发胶质母细胞瘤患者。余锦华教授表示,这项技术的成功实施是项目组的重要起步,未来团队将着力打造超声脑机接口新赛道,除脑肿瘤药物治疗外,还将推动技术在神经调控、脑机融合等领域的科研成果转化。

编辑:何智康
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