大脑作为人体的总司令，管理着人的喜怒哀乐，控制着身体的每一个动作。 “大脑真的很神奇，相关的研究和探索越多，我们就越觉得人们对大脑了解甚少。”北京天坛医院神经外科中心常务副主任曹永昌郑重说道。正是这种恐慌驱使他继续攀登。在三十多年的医学生涯中，曹勇带领团队一次次挑战医学极限。他的努力不仅造福了成千上万的患者，也在国际神经外科领域留下了中国的印记。 在科幻电影《黑客帝国》中，主角通过脑机接口觉醒意识。曹勇的探索是科幻成真——在大脑中植入电极不再是科幻故事，而是人类的一线希望。为瘫痪病人进行手术。到今年年底，脑机接口技术将更广泛地进入临床试验，有望成为解决脑部疾病问题的“金钥匙”。双手术机械臂精确控制导丝，在血管造影机的引导下慢慢刺入患者的颅骨——这个手术不是电影场景，而是曹勇团队日常工作的一个缩影。 2016年，在中国科学院院士、国家神经系统疾病临床研究中心主任赵继宗的指导下，曹勇牵头在国内启动了混合手术的研发工作。 “混合手术是一项革命性的突破，将外科手术与介入治疗完美结合起来。”曹勇解释说：“在一间手术室里，医生既可以进行传统的开颅手术，也​​可以进行微创血管内介入治疗。在神经外科领域，医生面临的主要挑战是止血，特别是对于血供丰富的颅底颅骨，止血的成功与否直接关系到手术的成败和患者的预后。“当切除血供丰富的肿瘤时，术中失血量高达数千毫升，可能导致患者休克甚至死亡。”重症颅脑患者，止血的重要性尤为人所共知，混合手术的优势在于可以应对复杂的情况，曹勇还记得6年前，那是一名颅底骨折、颈内动脉损伤的患者，被送到医院时，病人的情况危在旦夕。颈内动脉止血。但颈内动脉绕圈后，颅内血液供应会减少，患者将面临偏瘫甚至死亡的风险。在混合手术室里，团队为患者开辟了一条生命之路：利用血管内介入技术，置入覆膜支架，封闭血管裂口，止住致命性出血；随后，在同一个手术台上，队员们立即开始开颅手术，精准清除颅内血肿。最终，患者不仅活了下来，而且恢复了正常的生活。 “与传统治疗方法的高死亡率相比，混合手术给患者的预后带来了翻天覆地的变化。”曹颙高兴地说。然而，在混合手术探索的早期，出现了怀疑。曹勇理解同事们的担忧，他默默地选择让数据说话——团队追踪了上百个案例后，他们研究发现：混合手术组的并发症发生率仅为10%，低于传统手术组的17.2%。更重要的是，5年生存率显着提高。 “医生不仅要做手术，更要做技术的引领者。”曹颙说道。 2018年，一名70岁的患者因颅内肿瘤前来就诊。这个肿瘤的直径达到了5厘米。面对手术，老人充满了担忧、不安和害怕。 “这个肿瘤需要做大手术吗？”病人看似不专业的问题引发了曹勇的思考。他思考再三，不断寻找适合老年患者的治疗方法。曹勇团队将血管造影与复合手术相结合后发现，栓塞可以替代部分切除。 “相当于用物理方法来控制肿瘤的血液供应，不需要做大手术，也能争取到栓塞治疗后，老人的颅内肿瘤明显缩小，压迫症状消失。治疗成功后，老人紧紧握着曹勇的手，连声说“谢谢”。这一幕深深地印在了曹勇的心里。“医学不仅是一项技术工作，更是对生命的承诺。”曹勇说，目前，这种模式广泛应用于脑出血、脑血管病等多个领域。如今，混合手术被纳入《中国脑血管病诊疗指南》，并在全国100多家医院推广应用。去年，曹勇团队获批国家自然科学基金重大项目，研究免疫米。脑血管疾病的环境。 “分子生物学非常复杂，免疫细胞有不同的功能，所以你必须自己弄清楚。”他认为神经外科医生应该了解生命——从核磁原理到解码算法，无一例外。时不时有同学抱怨这门学科很难，曹勇总是用自己的经历来激励他：“开会的时候我也没学CT、核磁共振，我相信自学。”未来，曹勇瞄准智能化升级。 “混合手术平台不仅是手术室，也是数据中心。”他的团队与介入手术机器人研发公司合作，正在开发AI（人工智能）导航系统，以实时优化手术路径规划。探索接口“脑机接口不是科幻小说，它是瘫痪病人重获生命的希望。”在脑中天坛医院电脑界面病房，曹勇盯着屏幕上的脑电信号，语气坚定。 2020年，在赵继宗院士的指导下，他作为项目负责人参与的北京脑科学与脑创研究院项目“北脑一号”正式启动。 “脑血管病治愈后，患者往往会留下一系列的偏瘫，有什么办法可以弥补吗？”曹颙自问。这个问题开启了我在国际切割机构的职业生涯。今年，两名中风患者自愿成为首批脑机接口手术受试者。手术过程中，曹勇利用一体化手术平台将电极准确埋入颅骨内，整个过程脑电信号清晰可靠。手术很成功，但信号解码又是一座需要翻越的大山。脑电图就像一个需要精确破译的密码。天塔n医院临床脑接口团队与北京脑科学研究所团队和脑部研究灵感合作开发AI算法。在一项实验中，电极记录了身体运动信号，但解码偏差导致运动失控。 “发现问题是一件好事，它鼓励我们不断调整参数。”曹勇表示，三个月后，团队实现了毫秒级的动作意图转换，患者可以用意念控制机械臂理解这杯水。 “那一刻，所有队员都兴奋不已。”很快，该项目从重建运动功能扩展到探索语言功能。 “语义解码比运动更复杂，涉及整个大脑网络。”曹勇团队邀请国外专家合作，也是在患者聊天时记录脑电变化。失语症患者植入电极兰特试图说“你好”——在屏幕上，信号与语音波形完美匹配。 “未来，脑机接口技术有望让‘读心’成为现实。”曹勇说。当前，脑机接口技术的国际竞争非常激烈。虽然马斯克旗下的 Neurink（Neurink 公司）将在 2023 年率先发布大脑皮层电极，但曹勇信心十足。在他看来，中国方案有独特亮点：“‘北脑一号’柔性电极全球首创，半侵入式设计更安全。” 2024年，天坛医院临床脑接口团队将与国内企业合作，开展无创接口的研发。数据显示，我国脑脑接口专利约1500项，其中与天坛医院相关的专利超过100项。天坛医院曹勇等脑肿瘤临床团队提供关键临床方案这些专利的解决方案。天坛医院脑机接口临床团队计划将脑机接口技术拓展到脊髓损伤修复等领域。 “运动和语言只是起点，全方位的功能恢复才是最终目标。”曹勇认为，脑机接口是一种工具，其本质是信号转换。关键在于解码的深度。近日，曹勇团队启动了血管内脑机接口的研发。传统的脑机接口需要开颅手术才能植入，这是高度侵入性的。临床痛点反映变化。曹勇表示，通过血管内途径植入电极，不需要开颅手术，而是采用血管介入等微创方法将电极置入脑血管内，避免了对脑组织的直接接触和损伤，且具有微创的优点。盟友的入侵更为重要。该团队正在构建“大脑地图”，以精确定位控制运动和语言等各种功能的大脑区域，并将其与集成手术平台相结合，使电极植入更加精确。科弓团队研究员夜以继日地致力于脑机接口技术。当年轻的科研人员遇到瓶颈时，难免会畏难。曹颙总是鼓励他们：“学术赵继宗已经70岁了，还在学习中，我们都要更加努力！”他要求每个团队成员每个月阅读数百篇论文，并且他带头阅读了这些免疫学专着。 “神经外科是最年轻的学科，必须不断改变。”近年来的技术飞跃远远超出了曹勇的想象。回顾2019年，刚开始研究脑机接口技术时，曹勇曾感慨我们不会因为生物相容性等问题而感到悲观，并预测该技术的成熟度将“还有很长的路要走”。 “早期，当电极被植入大脑时，它们几乎完全被组织包裹，从而导致信号衰减。”然而，柔性材料的突破却带来了好转。 “北脑一号”柔性电极表现出长期稳定性。 “现在电极已经就位半年了，信号还是很清晰。”这进步之快，让曹雍惊叹不已。这五六年来，曹勇用自己的临床研究成果推翻了自己的“旧观念”。 “科幻电影中描绘的未来正在成为现实。”看着实验室​​里的脑机接口模型，曹勇眼神稳定。 “北脑二号”项目启动后，脑机接口临床试验将扩大至100例。今天，每周三早上，我天坛医院脑机接口门诊外排起了长队。这是我国第一个专门的脑接口。开业三个月内就接待了来自全国各地的数百名患者。天坛医院临床改造的脑界面上演着人机协作的场景。一名偏瘫患者紧紧盯着屏幕。当“抬起手腕”的命令出现时，他集中了思绪。微电流一触发，僵硬了两个月的手腕竟然微微抬起，颤抖着向着那杯水伸展。 “这就像在断桥上修一条新路。”曹勇讲解了闭环训练的原理。 “只有当系统接收到正确的脑电时，它才会恢复电流，恢复患者的神经路径。”隔壁病床上的病人接受了两个月的训练。脑溢血后，他的右手像爪子一样卷曲，现在他的手五个手指可以稍微张开和闭合。 “从无法制作纸巾到制作勺子，每一次进步都是生命的重新开始。”曹颙说道。病房里，患者床边张贴着训练时间表——每天需要进行6小时的心理训练，分为基础信号采集和闭环反馈两部分。技术工程师全程监控信号质量，例如为新的神经通路“把脉”。 “这不是简单的康复训练，而是人机协同进化。”天坛医院脑机接口临床团队建立了从门诊初筛、实验室检查、术前多学科会诊、术后病房培训、康复中心强化培训、出院后居家随访的完整转化链条。这个系统就像一个精密齿轮，每个环节都是关系到最终的效果。今年，团队计划完成三例植入手术，并开始研发完全植入式设备。”曹勇展示了患者耳后硬币接收器的模型。曹勇绘制的蓝图包括利用脑机接口技术脊髓绝缘，让ALS患者重建语言。“我的梦想是造福众多神经系统疾病患者。”“神经外科是一个事业，而不仅仅是一个职业。”在天坛医院办公室，曹勇谈到了“神经外科”的教诲。 1995年，曹勇从首都医科大学毕业，进入天坛医院，与中国微创神经外科创始人一起工作了三十年，但他的初心并未改变。“当时，天坛医院在北京神外研究院的支持下走在了临床发展的最前沿，科研的基因融入了天坛神外的血液中。”赵继宗院士的从医积极性也深深影响了曹勇的医疗修养。曹勇回忆道：有一次，赵院士在国外会诊回来的路上遇到山体滑坡预警，大家都劝他不要冒险，但院士坚持晚上返回北京，直奔手术室。 “如果病人的手术不顺利，老师会很不舒服。 ”曹颙说。学习是终生的课题。曹颙业余时间喜欢读历史。”历史如镜，说明医学之道。 ”他笑着说：“神经外科医生必须是多面手。 “现在，曹勇的团队包括临床医生、工程师、康复专家。曹勇需要一个全体成员学习学科，“每个人都必须懂解码算法。”2023年，曹勇入选“北京学者”。评论中写道：“曹勇长期从事神经外科脑血管疾病的诊治工作，在脑血管疾病精准外科治疗、复杂脑血管疾病复合手术、脑血管疾病药物调整基础研究等方面做出了突出贡献。他谦虚地说：“天坛医院给了我一个很好的平台，我会不断探索。”“在曹勇团队不断攻克临床难题的同时，相关各部门还为Unlbrain-计算机接口行业广告提供了系统支持。高性能产品，并首次规划脑机接口产业。勇的团队正在着手建立脑机接口标准化治疗系统。 ”他打开了最新的研究计划，其中“从实验室到临床还有很长的路要走，但我们一定会继续下去。”曹勇说。