今年,科技部就《科技創(chuàng)新2030—“腦科學(xué)與類腦研究”重大項(xiàng)目2020年度項(xiàng)目申報(bào)指南》公開征求意見,征求意見稿一發(fā)布就引起了腦科學(xué)行業(yè)的沸騰。
在十四五規(guī)劃中,人工智能和腦科學(xué)被列為國(guó)家戰(zhàn)略科技力量,而今一系列配套政策的出臺(tái)則是意味著未來的5-10年將是腦科學(xué)從基礎(chǔ)研究到臨床應(yīng)用快速鋪開的時(shí)期,當(dāng)下是腦科學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)點(diǎn)。
經(jīng)過幾十年的積累,腦科學(xué)正在進(jìn)入一個(gè)應(yīng)用的爆發(fā)期。一個(gè)全新的基于腦科學(xué)的千億級(jí)產(chǎn)業(yè)正在形成之中。
靈敏的資本也已經(jīng)紛紛布局,動(dòng)脈網(wǎng)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域與醫(yī)療結(jié)合的功能神經(jīng)外科,2020年至今,已經(jīng)發(fā)生了多筆過億元的融資,總?cè)谫Y金額超過10億元。
2020年-2021年功能神經(jīng)外科領(lǐng)域融資事件
不難看出,除了手術(shù)機(jī)器人外,功能神經(jīng)外科領(lǐng)域融資加速流向一個(gè)地方:與腦相關(guān)數(shù)據(jù),且集中在腦數(shù)據(jù)三要素(腦電、腦影像以及與腦相關(guān)臨床行為數(shù)據(jù))的采集、分析、處理、開發(fā)成為資本押注的熱門賽道。
在完成融資的多家公司中,諾爾醫(yī)療(NeuroEchos)是腦科學(xué)數(shù)據(jù)利用的代表,諾爾醫(yī)療在功能神經(jīng)外科和腦科學(xué)領(lǐng)域雙布局,不僅研發(fā)用于包括難治性癲癇在內(nèi)的諸多功能神經(jīng)疾病精準(zhǔn)診斷所需的創(chuàng)新醫(yī)療器械(如3.0T磁共振兼容SEEG腦電極),同時(shí)也推進(jìn)開發(fā)能幫助產(chǎn)學(xué)研機(jī)構(gòu)處理海量深腦數(shù)據(jù)的智能輔助工具,致力提升臨床和科研機(jī)構(gòu)處理、分析海量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)能力,助力更多科學(xué)家和臨床專家更高效的發(fā)現(xiàn)潛在神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)病機(jī)制和大腦的基礎(chǔ)運(yùn)行邏輯,同時(shí)在提高諸如癲癇診療效率和精準(zhǔn)度的同時(shí),也為更多的復(fù)雜腦部疾病提供輔助診療支持。
目前,在硬件研發(fā)上,諾爾醫(yī)療已研發(fā)完成第一代3.0T磁共振兼容立體定向腦電圖電極并在包括上海華山醫(yī)院在內(nèi)的全國(guó)7家知名臨床中心同步推進(jìn)臨床實(shí)驗(yàn)。第二代Macro-Micro射頻消融SEEG電極處于研發(fā)推進(jìn)中,預(yù)計(jì)2021年底前后進(jìn)入動(dòng)物實(shí)驗(yàn)開展臨床前準(zhǔn)備。
在軟件上,諾爾醫(yī)療正在布局開發(fā)1.0版本的基于癲癇波的智能輔助檢測(cè)工具,后續(xù)擴(kuò)展結(jié)合pHFO算法,啟動(dòng)基于高頻小波的2.0版智能輔助診斷工具。未來1-3年諾爾還將與包括清華、浙大在內(nèi)的眾多高校及產(chǎn)學(xué)研機(jī)構(gòu)聯(lián)合開展創(chuàng)新醫(yī)療器械+數(shù)據(jù)智能的產(chǎn)業(yè)化,拓展構(gòu)建3D腦功能網(wǎng)絡(luò)模型下,利用磁共振兼容引導(dǎo)下的射頻消融、激光消融等聯(lián)合應(yīng)用。
諾爾醫(yī)療CEO楊歡表示諾爾醫(yī)療雖然以硬件手段切入功能神外領(lǐng)域,但是從未把自己定位為一家醫(yī)療器械公司或軟件智能公司,而是打造創(chuàng)新醫(yī)療器械+數(shù)據(jù)智能雙輪驅(qū)動(dòng)的新型組織形態(tài),并立志成為一家在腦科學(xué)領(lǐng)域有突破性發(fā)現(xiàn)和進(jìn)展的硬科技公司。
在海量的數(shù)據(jù)中破譯神經(jīng)元的密碼,難度不亞于將人類送上火星。諾爾醫(yī)療為什么認(rèn)為基于SEEG深腦數(shù)據(jù)及其解碼能力是引爆神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的核心元素?腦部深度數(shù)據(jù)對(duì)于腦科學(xué)產(chǎn)業(yè)突破來說意味著什么?動(dòng)脈網(wǎng)采訪了諾爾醫(yī)療CEO楊歡。
深腦信號(hào)成為打開腦科學(xué)奧秘一把鑰匙
諾爾醫(yī)療的英文全稱是NeuroEchos,楊歡表示其實(shí)公司創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)一開始取名NeuroX,某種程度上也是致敬Elon Musk創(chuàng)立的SpaceX,SpaceX的寓意是探索宇宙之秘密,而諾爾則是探索人腦3磅之宇宙。
楊歡說道:“我們并不是崇拜馬斯克,而是崇拜第一性原理的思考方法,把事情升華到大千世界的本質(zhì),從最核心處開始處理。而在我們身處的腦科學(xué)領(lǐng)域,最核心的問題就是對(duì)大腦根本機(jī)制的理解?!?/strong>
在解決功能神經(jīng)疾病診療的同時(shí),幫助該領(lǐng)域臨床與科學(xué)家群體碰觸腦科學(xué)領(lǐng)域核心難題,是諾爾醫(yī)療在創(chuàng)立之日就有的大膽暢想。成立四年來,諾爾醫(yī)療為實(shí)現(xiàn)這個(gè)艱巨的目標(biāo)設(shè)計(jì)了兩條路線。在中短期商業(yè)化方面,依托創(chuàng)新醫(yī)療器械SEEG電極商業(yè)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)生存目的;在長(zhǎng)期布局上,通過難治性癲癇精準(zhǔn)診療作為腦科學(xué)研究的切入口,為未來邁入“無人區(qū)”實(shí)現(xiàn)對(duì)大腦解碼與解密備足干糧,并帶來持久動(dòng)力。
設(shè)計(jì)兩條業(yè)務(wù)線的配合是因?yàn)橹Z爾醫(yī)療做好了在這個(gè)領(lǐng)域馬拉松長(zhǎng)跑的準(zhǔn)備。獲得人類大腦功能圖譜到底有多難?
復(fù)旦大學(xué)顧凡及教授曾在《腦科學(xué)的范式革命:呼之欲出的下一場(chǎng),將在何處爆發(fā)?》一文中指出,幾十年來,科學(xué)家一直致力于還原腦功能,獲得全腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜。20世紀(jì)80年代末形成的計(jì)算神經(jīng)科學(xué)分支在對(duì)神經(jīng)細(xì)胞、感覺信息處理和若干簡(jiǎn)單回路方面的研究取得了進(jìn)展,但至今有關(guān)整個(gè)腦(特別是其高級(jí)功能)的理論框架依然缺乏,何時(shí)能在這方面取得突破還未可知。
目前,科學(xué)家已經(jīng)基本搞清楚了秀麗隱桿線蟲(一種最簡(jiǎn)單的模式動(dòng)物)的連接組——它的神經(jīng)系統(tǒng)只有300多個(gè)神經(jīng)細(xì)胞,每個(gè)細(xì)胞都有特定的部位和形狀,但對(duì)其功能的機(jī)制至今還未完全闡明。由此可以想象,繪制出有860億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞和150萬億個(gè)突觸連接的人腦連接組圖譜并由此解釋人類的行為,該有多困難!
我們可以將獲得個(gè)體腦功能圖譜的嘗試分為兩步。第一步是精準(zhǔn)記錄海量的腦電信號(hào),第二步是高效分析并嘗試解碼腦電等深腦數(shù)據(jù)。
在這個(gè)困難重重的領(lǐng)域,現(xiàn)有的技術(shù)背景下,開發(fā)出能夠記錄分析神經(jīng)細(xì)胞活動(dòng)海量數(shù)據(jù)的技術(shù)成為了突破的關(guān)鍵。
只有利用好了腦科學(xué)數(shù)據(jù),才有機(jī)會(huì)抵達(dá)獲得腦功能圖譜的彼岸,也才能基于對(duì)腦機(jī)制的根本理解來開發(fā)新型療法,實(shí)現(xiàn)對(duì)于功能性神經(jīng)疾病的干預(yù)。
在第一步的腦電信號(hào)采集中,采集腦電信號(hào)的硬件主要是各類腦電極,目前的腦電極主要可以區(qū)分為無創(chuàng)的體表電極,以及有創(chuàng)的顱內(nèi)電極。其中有創(chuàng)的顱內(nèi)電極又可以區(qū)分為主要采集皮層信號(hào)的硬膜下皮層電極和采集顱內(nèi)深部腦電的深部電極。用于診斷治療難治性癲癇的SEEG電極就是一種有創(chuàng)的顱內(nèi)深部電極。
從尺度上來看,腦電極的發(fā)展大致經(jīng)歷了厘米級(jí)(10-2m)、毫米級(jí)(10-3m)、再到微米級(jí)(10-3-10-5m)的發(fā)展過程,尺度上的發(fā)展又可以大致對(duì)應(yīng)從10-1hz到100Khz的腦電信號(hào)頻段。
對(duì)比幾種腦電極,無創(chuàng)的體表電極采集頭皮腦電,由于顱骨和頭皮等的衰減作用,頭皮腦電信號(hào)的信息丟失嚴(yán)重、信號(hào)質(zhì)量較差。有創(chuàng)的硬膜下皮層電極可以大大提高腦電信號(hào)的信噪比,但又因創(chuàng)口過大,只能在術(shù)中短時(shí)間采集。
更重要的是這兩種電極均無法深入腦深部,不能采集到真實(shí)反映深腦結(jié)構(gòu)中腦網(wǎng)絡(luò)與功能腦區(qū)之間實(shí)際關(guān)聯(lián)情況的立體腦電信號(hào)。而SEEG電極可以實(shí)現(xiàn)對(duì)深部腦電的長(zhǎng)程采集(兩周到一個(gè)月左右),結(jié)合磁共振下的腦影像數(shù)據(jù),可從神經(jīng)活動(dòng)和空間高分辨結(jié)構(gòu)兩個(gè)層面清晰、精確記錄和解析腦功能網(wǎng)絡(luò)和癲癇網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)模型。
但SEEG電極是用于難治性癲癇診斷和治療,對(duì)術(shù)前評(píng)估要求更加嚴(yán)格,實(shí)施前必須進(jìn)行多學(xué)科專業(yè)人員的術(shù)前評(píng)估討論,需要癲癇內(nèi)科、神經(jīng)外科、神經(jīng)電生理、神經(jīng)心理醫(yī)生及神經(jīng)影像學(xué)醫(yī)生等共同討論患者是否需要SEEG電極置入以及置入方案。
整體而言,SEEG深腦數(shù)據(jù)獲取具有較高的門檻,未來想要利用SEEG電極采集與獲取的深腦數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)診斷與分析,是比較考驗(yàn)大數(shù)據(jù)架構(gòu)能力以及處理海量數(shù)據(jù)的,單從一例SEEG病患腦電規(guī)模即達(dá)到百GB級(jí)甚至TB級(jí),更不要提在整個(gè)過程中還涉及腦影像,及用于記錄發(fā)作間期及發(fā)作期高清臨床視頻的部分,100例數(shù)據(jù)的運(yùn)行即要求TB級(jí)甚至PB級(jí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析的架構(gòu)能力,而據(jù)諾爾醫(yī)療CTO李亞鋒總的介紹,預(yù)計(jì)該領(lǐng)域在1000例級(jí)即進(jìn)入PB級(jí)大數(shù)據(jù)規(guī)模,不是一般基礎(chǔ)架構(gòu)能力所能承載的。
作為SEEG立體腦電圖技術(shù)的關(guān)鍵臨床端的腦電極,能夠采集到更加精準(zhǔn)和深度的腦電信號(hào),也讓諾爾醫(yī)療選擇通過磁共振兼容SEEG電極作為數(shù)據(jù)IOT端和輔助診斷工具的突破點(diǎn)。
在SEEG電極的研發(fā)進(jìn)程中,諾爾醫(yī)療的首代SEEG電極在全世界范圍內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了與 3.0T高場(chǎng)磁共振的相互兼容,二代電極在一代基礎(chǔ)上將可實(shí)現(xiàn)在更高頻段(500Hz以上直至10kHz)和更微小區(qū)域(至單神經(jīng)元放電)高信噪比神經(jīng)放電信號(hào)的采集和分析。諾爾醫(yī)療目前正在積極推進(jìn)一代電極的臨床試驗(yàn)、產(chǎn)品注冊(cè),并在已完成二代產(chǎn)品多個(gè)核心專利布局后啟動(dòng)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。
諾爾聯(lián)合創(chuàng)始人,首席硬件科學(xué)家莫曉龍博士作了一個(gè)比喻:“當(dāng)下在腦科學(xué)研究領(lǐng)域,工程技術(shù)的進(jìn)步給人們提供了很多可用于對(duì)大腦活動(dòng)進(jìn)行探測(cè)的工具。以物理學(xué)發(fā)展史作類比的話,腦電極就如同人類在‘伽利略時(shí)代’所制造的天文望遠(yuǎn)鏡,為人們探索3磅之宇宙提供了有效的工具和方法,并積累海量的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。腦科學(xué)的研究和應(yīng)用還有待底層核心理論的突破,這個(gè)突破有賴于人們對(duì)人腦中海量神經(jīng)元的運(yùn)作和計(jì)算原理的底層邏輯獲得更深刻的認(rèn)知。這很有可能是超出人類的理性認(rèn)知能力上限的。這樣的突破很有可能需要依賴于海量數(shù)據(jù)和人工智能的方法,用一個(gè)‘灰盒’去理解一個(gè)‘黑盒’,在工程上有著更大的可行性,也可能是腦科學(xué)從‘伽利略時(shí)代’邁向‘牛頓時(shí)代’的關(guān)鍵步驟。”
諾爾醫(yī)療團(tuán)隊(duì)認(rèn)為雖然“保護(hù)腦的本質(zhì)實(shí)際上就是對(duì)于功能神經(jīng)疾病的干預(yù),但其也與“認(rèn)識(shí)腦”(認(rèn)知腦區(qū)結(jié)構(gòu)和功能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)質(zhì),嘗試闡明大腦如何工作)息息相關(guān)。
“保護(hù)腦”中對(duì)于功能神經(jīng)疾病干預(yù)所積累的深度腦電數(shù)據(jù),可以為進(jìn)一步探索腦電的奧秘提供有力依據(jù),為腦科學(xué)的發(fā)展提供豐富素材和有效支持。深部腦電數(shù)據(jù)的開發(fā)是功能性神經(jīng)疾病和腦科學(xué)研究結(jié)合的黃金交叉點(diǎn)。
率先進(jìn)入無人區(qū),開發(fā)基于高頻小波(HFO)腦電分析工具
在科幻小說《三體》中,描述了一種解析攝影機(jī),可以在計(jì)算機(jī)中還原大腦的思維活動(dòng),研發(fā)成功的解析攝影機(jī)展示了一幅大腦活動(dòng)的全息影像:無數(shù)神經(jīng)信號(hào)沿著纖細(xì)的突觸忙碌地傳遞信號(hào),像綜合管網(wǎng)里流淌著的閃光珍珠。
在現(xiàn)實(shí)技術(shù)條件下,我們要想看到這樣一幅如浩渺星空般的大腦活動(dòng)全息影像,除了要考驗(yàn)?zāi)X電信號(hào)的記錄能力,龐大的計(jì)算能力要求更是阻礙。
諾爾首席AI科學(xué)家楊洋教授表示:“數(shù)據(jù)是未來腦科學(xué)介觀層次范式革命爆發(fā)的前提,這是方向感,但目前的關(guān)鍵是如何找到可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)路徑。如果依然停留在以往傳統(tǒng)的分析方式,很難在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)出有效的成果,人工智能技術(shù)的出現(xiàn)或許可以加速這一流程。幫助我們更快地理解人類大腦的功能網(wǎng)絡(luò)模型,也幫助我們更好地認(rèn)知功能神經(jīng)疾病,以及找到新的干預(yù)方法。當(dāng)然這里離不開臨床專家以及神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域?qū)<业闹敢c方向感,就像AlphaGo中的九段棋手與AI科學(xué)家,AlphaFold2中AI科學(xué)家與基因及分子生物學(xué)領(lǐng)域科學(xué)家們的融合,”
也就是說,除了第一步腦電信號(hào)的收集外,第二步的數(shù)據(jù)解讀能力同樣重要?,F(xiàn)階段,國(guó)內(nèi)企業(yè)腦電分析主要集中于解讀腦電波(EEG)信號(hào)輔助疾病診斷,通過對(duì)EEG信號(hào)的解讀,監(jiān)測(cè)評(píng)估腦癱、兒童注意力障礙、癲癇、腦卒中、帕金森、認(rèn)知障礙、老年癡呆、精神疾病等腦功能疾病。
諾爾醫(yī)療是國(guó)內(nèi)唯一深入研究SEEG腦電自動(dòng)分析算法的企業(yè)。諾爾輔助分析工具通過 SEEG 癲癇波以及 pHFO 算法,實(shí)現(xiàn)結(jié)合3.0T磁共振兼容腦電自動(dòng)識(shí)別與標(biāo)注,輔助提升腦電圖師監(jiān)測(cè)與識(shí)別效率,未來將有效縮短 SEEG 術(shù)后腦電信號(hào)讀圖與判圖時(shí)間。
智能算法的介入帶來了新的數(shù)據(jù)發(fā)掘方法,智能腦電數(shù)據(jù)分析工具,或許能為腦科學(xué)研究提供加速器。AI結(jié)合來自腦的深腦信息或許能夠成為探索和打開腦部研究的一把鑰匙,幫助科學(xué)家更好地認(rèn)知大腦。
伴隨產(chǎn)業(yè)布局深入,諾爾NeuroEchos將形成處理TB-PB量級(jí)腦深部數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)能力,助力國(guó)內(nèi)外頂尖的腦科學(xué)研究機(jī)構(gòu)。同時(shí),諾爾醫(yī)療也聚集了一批國(guó)內(nèi)外頂尖腦科學(xué)、AI與大數(shù)據(jù)領(lǐng)域研究型專家,諾爾希望未來能夠憑借深部腦電信號(hào)處理領(lǐng)域的技術(shù)積累,為臨床及科研機(jī)構(gòu)提供更多面向SEEG深腦信號(hào),解決復(fù)雜腦疾病的診療工具。
諾爾醫(yī)療CEO楊歡表示:“當(dāng)所有的人工智能+腦電還在研究EEG階段時(shí),我們已經(jīng)開始了對(duì)癲癇高頻小波或高頻震蕩的研究。高頻小波是指100赫茲以上的高頻腦電。以往無論是通過常規(guī)腦電極片,還是硬膜下皮層電極、SEEG電極都只能收集優(yōu)勢(shì)頻段在100赫茲以下的癲癇波,這部分腦電數(shù)據(jù)因冗雜了很多噪音,其信息密度是不足的,而高頻小波全球該領(lǐng)域所形成的臨床共識(shí)認(rèn)為它和癲癇致癇區(qū)的指征是直接相關(guān)和對(duì)應(yīng)的,就好比腫瘤治療領(lǐng)域中的生物標(biāo)志物與靶點(diǎn)。當(dāng)我們足夠了解到這一“靶點(diǎn)”后,而且實(shí)現(xiàn)電極可收集、可分析、可認(rèn)定高頻小波,將會(huì)給包括癲癇在內(nèi)的眾多功能神經(jīng)疾病的診療效率帶來質(zhì)的飛躍?!?/span>
除了專病應(yīng)用外,諾爾醫(yī)療也相信高頻小波的解讀,也能夠?yàn)榻獯a大腦的功能模型帶來底層原動(dòng)力,包括近年來基于SEEG對(duì)人腦意識(shí)以及記憶環(huán)路的基礎(chǔ)研究也愈發(fā)亮眼,而基于大腦根本機(jī)制的了解也將為更多的復(fù)雜腦部疾病提供診斷和治療支持。
來自生命科學(xué)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫(kù)PubMed的數(shù)據(jù)可以看出,近年來關(guān)于SEEG的研究呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),尤其是在2016年后。
沿著這條軟硬件結(jié)合,算法突破的路徑,諾爾醫(yī)療在實(shí)踐上也取得了一定的突破。2020年9月,埃隆·馬斯克(Elon Musk)旗下的Neuralink舉行了一場(chǎng)將電極芯片植入豬腦的發(fā)布會(huì),展示了一枚硬幣大小,可以植入大腦的芯片,以及一臺(tái)可完成自動(dòng)植入芯片的手術(shù)設(shè)備,在大眾視野內(nèi)讓腦機(jī)接口這一概念再一次沸騰。 楊歡表示,其實(shí)在豬腦內(nèi)監(jiān)測(cè)腦電這一研究,諾爾醫(yī)療在2019年就已經(jīng)成功嘗試。2019年7月,諾爾醫(yī)療成功完成全球首例豬癲癇造模,并借助獨(dú)立自主研發(fā)的全球首款磁共振兼容SEEG電極,實(shí)時(shí)規(guī)模記錄和精準(zhǔn)識(shí)別到特定區(qū)域的高質(zhì)量癲癇腦電及病理性癲癇高頻小波。 在諾爾醫(yī)療四年來的發(fā)展過程中,有越來越多的頂尖專家加入諾爾,諾爾所做的事也得到了國(guó)內(nèi)多家領(lǐng)先投資基金的支持。
目前,諾爾醫(yī)療核心團(tuán)隊(duì)由來自清華、浙大、UCLA等國(guó)內(nèi)外知名學(xué)府的專家群體組成。
其中包括來自清華大學(xué)長(zhǎng)期從事神經(jīng)調(diào)控技術(shù)和醫(yī)療器械先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域研究的諾爾硬件首席科學(xué)家的莫曉龍博士,也包括來自功能神外領(lǐng)域有超過15年臨床經(jīng)驗(yàn)的創(chuàng)始發(fā)起人及首席臨床專家,也有來自諾爾/浙江大學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室主任,同時(shí)也是目前浙大人工智能系主任的諾爾AI首席科學(xué)家楊洋教授;還包括諾爾CTO首席架構(gòu)師李亞鋒,曾任盛大游戲架構(gòu)高級(jí)研究員,攜程大數(shù)據(jù)平臺(tái)負(fù)責(zé)人,中國(guó)電信上海研發(fā)中心總經(jīng)理/大數(shù)據(jù)首席架構(gòu)專家。 正是如此眾多背景多樣、但方向與目標(biāo)高度一致的交叉學(xué)科人才的融合與推動(dòng),才有未來諾爾在功能神外及腦科學(xué)領(lǐng)域持續(xù)突破的可能。
面對(duì)SEEG所開啟的腦科學(xué)伽利略時(shí)代,以及SEEG技術(shù)作為認(rèn)知人類大腦的關(guān)鍵入口而獲得全球腦科學(xué)領(lǐng)域廣泛認(rèn)可,也讓在“SEEG+神經(jīng)調(diào)控”雙領(lǐng)域連續(xù)10多年深耕的莫曉龍博士感到興奮無比。
DBS和SEEG作為僅有的幾種能夠直接與腦深部組織直接接觸,且可干預(yù)腦深部神經(jīng)活動(dòng)的技術(shù)手段。
以治療為目的的DBS,天然地追求更高的精準(zhǔn)度和更低的干預(yù)性。以治療帕金森病為例,DBS只在患者的左右側(cè)丘腦底核(STN)或者蒼白球內(nèi)側(cè)(GPi)植入8個(gè)電極觸點(diǎn),且大多數(shù)帕金森病患者的電極植入情形高度同質(zhì)化。這帶來的結(jié)果是,當(dāng)科學(xué)家們希望利用DBS采集深腦數(shù)據(jù)進(jìn)行腦科學(xué)研究時(shí),能夠獲得的數(shù)據(jù)在空間區(qū)域和空間分辨率上具有巨大的局限性。
而SEEG技術(shù)則不同,它作為一種探索性和定位性的方法,會(huì)在患者的腦內(nèi)植入更多的電極觸點(diǎn)。以SEEG技術(shù)應(yīng)用最為成熟的難治性癲癇為例,通過SEEG技術(shù),臨床醫(yī)生會(huì)在患者腦內(nèi)植入100~200個(gè)電極觸點(diǎn)并長(zhǎng)期(可達(dá)一個(gè)月)采集深部腦電。同時(shí),由于癲癇成因的多樣性以及腦內(nèi)癲癇異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的多樣性,SEEG植入電極的范圍可覆蓋全腦所有區(qū)域。同時(shí)有統(tǒng)計(jì)顯示,在使用SEEG技術(shù)診療難治性癲癇的臨床實(shí)踐中大約有2/3的電極觸點(diǎn)的植入位置是患者的正常腦區(qū)(即與癲癇發(fā)病無關(guān)的區(qū)域)。這些數(shù)據(jù)將在腦科學(xué)的研究中發(fā)揮巨大的價(jià)值。
SEEG與神經(jīng)調(diào)控技術(shù)的結(jié)合
神經(jīng)調(diào)控技術(shù),尤其是腦深部電刺激術(shù)(DBS)在退行性功能疾病帕金森?。≒D)的治療上獲得了巨大的成功。但這個(gè)成功卻難以在其他功能性神經(jīng)疾病上復(fù)制。帕金森病是一種非個(gè)性化的功能神經(jīng)疾病,對(duì)幾乎所有的原發(fā)性帕金森病患者,醫(yī)生都可以通過在蒼白球內(nèi)側(cè)(GPi)或者丘腦底核(STN)植入電極進(jìn)行電刺激以控制其癥狀。
然而,這種試圖用一套普適的方法去治療一種神經(jīng)疾病的邏輯,可能也給當(dāng)前DBS等神經(jīng)調(diào)控技術(shù)試圖擴(kuò)展適應(yīng)癥的過程中帶來了巨大的困境。
與帕金森?。≒D)不同,很多其他的功能性神經(jīng)疾病是高度個(gè)性化的,需要用個(gè)性化的技術(shù)和方法對(duì)其進(jìn)行診斷和治療,而個(gè)性化的功能性神經(jīng)疾病中最典型的就是癲癇。幾乎沒有任何兩個(gè)癲癇病人的發(fā)病原因或者腦內(nèi)癲癇異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是相同的。對(duì)癲癇的診斷和治療也必須依賴于個(gè)性化的技術(shù)手段,SEEG就是一種典型的個(gè)性化診療技術(shù)。通過運(yùn)用SEEG技術(shù),臨床醫(yī)生可以對(duì)每一個(gè)病人的致癇灶和癲癇網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行個(gè)性化和針對(duì)性的分析,并為其制定恰當(dāng)?shù)闹委煼桨浮?/span>
所以,DBS等神經(jīng)調(diào)控技術(shù)在往更多的適應(yīng)癥發(fā)展的過程中,一個(gè)關(guān)鍵且重要的方向就是個(gè)性化。在此背景下,SEEG將是神經(jīng)調(diào)控技術(shù)天然的戰(zhàn)友和發(fā)展道路上一個(gè)無法繞過的技術(shù)。目前,在難治性抑郁癥(MDD)以及慢性疼痛等疾病的治療上,已經(jīng)有將SEEG與DBS技術(shù)相結(jié)合的非常深入的研究。
楊歡表示:“在過去四年的發(fā)展中,我們一直堅(jiān)持最初的戰(zhàn)略,為了遠(yuǎn)大的夢(mèng)想扎扎實(shí)實(shí)走好每一步,對(duì)于未來發(fā)展也有著清晰的路徑規(guī)劃。
雖然未來3-5年諾爾會(huì)優(yōu)先先聚焦于功能神經(jīng)外科難治性癲癇的診斷和治療,但伴隨腦電數(shù)據(jù)挖掘和解碼能力的提升,會(huì)率先進(jìn)入無人區(qū),從SEEG深腦數(shù)據(jù),特別是從高頻小波入手,識(shí)別更多功能神經(jīng)疾病的關(guān)鍵特征,并將SEEG智能化與更廣泛的治療工具(LITT、DBS)聯(lián)動(dòng)融合?!?/span>
我們相信在不遠(yuǎn)的未來,使用SEEG作為先導(dǎo)手術(shù),為永久性植入的DBS確定最優(yōu)靶點(diǎn)以及最優(yōu)治療參數(shù),以提供更加精準(zhǔn)的治療,將是神經(jīng)調(diào)控技術(shù)治療功能性神經(jīng)疾病的主流形式。
正如諾爾slogan“諾行天下,爾見未來”所期許的,中國(guó)有這么一群人,希望將來用諾爾的技術(shù),造福更多腦部疾病的患者,讓他們能看到一個(gè)嶄新的未來。