曾让瘫痪患者1天内恢复行走能力，这家脑机接口企业或在年底冲刺商业化

随着医学研究的不断深入，科研人员对瘫痪的理解也在逐渐加深。近年来，随着脑机接口、神经疗法、干细胞疗法等技术的不断突破，越来越多团队开始尝试重新唤醒瘫痪患者的运动功能。

对于荷兰医疗技术公司ONWARD Medical来说，这一目标已近在咫尺。在2023年，该公司全球首次成功在人体内植入神经刺激系统ARC-IM和脑机接口设备，以恢复患者脊髓损伤后上肢的动作和功能，包括手臂、手指等运动。

在2024年，这家公司刚刚成功募集了成功募集2000万欧元，将继续驱动脑机接口技术与该公司的ARC-IM疗法相结合，以恢复脊髓损伤后意识驱动的下肢活动能力。

2014年，瑞士联邦理工学院神经科学研究人员Jocelyne Bloch和Gregoire Courtine成立了ONWARD Medical，这家公司最早专注的技术是硬膜外电刺激技术。

这项技术被应用于运动康复领域并非新鲜事。早在30年前，已有多项临床前和临床研究证明，硬膜外电刺激技术能够促进修复脊髓损伤患者的运动功能，特别是行走功能。然而，这项技术带来的疗效并非立竿见影。瘫痪患者在进行硬膜外电刺激治疗时，通常需要数名医生或理疗师辅助完成，坚持长达数月的高强度治疗，才可能成功。成功的概率，以及康复情况都存在不确定性。

然而在2018年，Jocelyne Bloch和Gregoire Courtine开发了一项靶向神经技术，将这种不确定转化为了一种普遍的治疗方法。

和传统硬膜外电刺激技术不同，靶向神经技术更注重精确刺激脊髓中的特定神经元群体，以恢复运动功能。这一技术的核心在于核心在于识别和激活那些对于运动功能恢复至关重要的神经元亚群。

通过靶向神经技术，Jocelyne Bloch和Gregoire Courtine成功让3名慢性截瘫患者重新获得了行走的能力，这项研究也以封面论文形式发表于知名学术杂志《Nature》上。

随着脑机接口技术的逐渐成熟，ONWARD Medical有了新的方向。不仅要让瘫痪患者重新站起来、动起来，还要使其能够自主控制运动。于是在2022年，团队在靶向神经技术的基础上加入了AI技术，并将其命名为STIMO-BSI系统。

STIMO-BSI系统包括一个结合高分辨率结构和功能成像的计算模型、电极以及能够快速支持装置特异性刺激神经元的软件。患者可通过软件选择自己所需的运动模式，从而操控身体进行活动。

3名完全瘫痪的患者借助这项技术成功恢复了独立运动能力，能够完成站立、行走、骑自行车和游泳等活动。同时，团队还明确了脊髓神经重塑过程中发挥关键作用的神经元类型，可加速后续对瘫痪患者的康复研究。

一年后，团队对设备进行了脑机接口化。患者仅需接入脑机接口，便能让大脑和参与行走的脊髓区域连接起来。另外，该设备可在几分钟内完成校准，维持一年以上的可靠和稳定运行。而这项技术后被命名为ARC疗法，也成为了目前ONWARD Medical商业化的重点。

截至目前，依托ARC疗法ONWARD Medical已经开发了3款产品，即植入式的 ARC-IM、ARC-BCI 和非植入式的ARC-EX。

ARC-IM由一个可植入的脉冲发生器和导线组成，主要帮助患者恢复手臂、手指等上肢动作和功能。此后，瑞士生物医学研究中心Clinatec开发了一款脑机接口设备。这种脑机接口设备能够收集患者大脑中的信号，并通过人工智能算法解析这些信号背后的意图，然后将信息传递给ARC-IM脊髓刺激器，实现思维驱动的运动。以此为基础，团队开发出了ARC-BCI。

ARC-BCI示意图（图源：PLATO）

在2023年9月，Onward Medical宣布完成了首例ARC-BCI的植入。数据结果表明，通过ARC-BCI进行脊髓刺激能保证高的安全性，同时对于瘫痪患者上肢运动恢复具有有效性。

而此前，这款设备已经通过试验证明，能够能够增强患者对瘫痪腿部运动的控制。本次研究使得ARC-BCI的治疗领域有了新的突破。

而ARC-EX则是通过在皮肤上的电极向脊髓损伤区域发送电流，激活神经纤维、促进神经信号的传递，帮助患者恢复运动功能。和脑机接口设备相比，这款设备能够通过非植入式的方式进行治疗，更快捷且安全。另外，其能够与其他物理治疗灵活、无缝结合，更便于患者进行治疗方案的调整。

据悉，ARC-EX已经完成临床试验，60名患者接受了为期四个月的治疗，结果显示72%患者的双手或手臂的力量和功能达到了改善标准，90%患者至少在其中一项指标上有所改善，87%患者生活质量得到了提高。目前，这一治疗方案已经登上了著名学术杂志《Neuromodulation: Technology at the Neural Interface》。

如今，Onward Medical植入式与非植入式两大技术平台均已获得了FDA授予的突破性设备称号。其中ARC-EX已向FDA提交了ARC-EX系统的De Novo申请，预计将在2024年底获得商业化批准。

除了Onward Medical团队以外，国际上还有许多科研团队正在探索脑机接口技术与神经调控之间的联系。

如在2024年，美国加利福尼亚大学戴维斯分校等机构研究人员通过脑机接口技术，让一位45岁的渐冻症患者恢复了语言功能。科研人员将4个微电极阵列植入患者大脑中负责协调言语的区域。当患者想要说话时，电极记录下相关的神经活动，研究人员再把记录结果解码“翻译”为患者想表达的词汇，显示在屏幕上，最后转换成模拟患者声音的语音播放出来。这也是脑机接口技术首次实现“实时解码功能”的突破。

而国内关于脑机接口神经调控的研究也进展迅速。此前，清华大学和宣武医院团队共同进行的无线微创脑机接口临床试验，取得了突破性进展。患者通过脑电活动驱动气动手套实现自主喝水等脑控功能，抓握解码准确率超过90%。另外一名瘫痪患者，则通过无线微创脑机接口实现了意念控制光标移动。

而在运动能力恢复方面，复旦大学附属华山医院团队曾帮助两名瘫痪患者恢复站立、步行甚至骑自行车等简单的运动功能，未来有望帮助更多患者恢复行动自由和生活自理能力。

而在商业化方面，国产企业臻泰智能正在通过“脑机接口+VR技术+康复机器人”的方式，探索一条帮助瘫痪患者恢复运动功能的新道路。据悉，该团队开发的脑机接口设备脑电波识别准确率可达90%以上，能有效助力神经功能障碍患者进行康复治疗。

如今，已有团队在脑机接口与神经调控技术取得了突破性进展，预示着未来在神经调控和人机交互方面的广泛应用。随着脑机接口技术的不断成熟，未来这项技术定能为更多疾病带来治愈的可能。