全球首例！我国科学家发布微米级脑机接口多模态三维图谱

本站 3 月 28 日消息，湖北药监官方公众号昨日（3 月 27 日）发布博文，报道称武汉协和医院叶哲伟教授团队联合衷华脑机公司，全球首次发布微米级脑机接口多模态三维图谱。

该成果融合 micro-CT（12μm 分辨率）、9.4T 超高场磁共振与混合现实技术，实现颅骨、脑功能区、血管与植入电极的微米级三维可视化，精度较传统影像提升百倍，为脑机接口手术与医学教育树立新标杆。

脑机接口

本站援引博文介绍，脑机接口是一种能够在大脑与外部设备之间建立直接连接的技术，可以实现人与外部设备的信息交互。

脑机接口技术作为一种革命性的人机交互技术，其作用机制是绕过外周神经和肌肉，直接在大脑与外部设备之间建立通信与控制通道，通过捕捉大脑信号并将其转换为电信号，实现信息的传输和控制，被誉为“元宇宙终极交互形态”。在医学领域，侵入式脑机接口可以直接读取大脑信号，帮助瘫痪患者控制外部设备。

传统挑战

传统二维影像难以直观展示脑机接口电极与脑组织功能分区、血管和颅骨的复杂空间关系，导致手术风险高、学习曲线陡峭。

作为一种能够让用户在真实世界与虚拟影像进行实时交互的先进可视化方案，混合现实技术可以帮助外科医生在脑机接口植入的术前规划、术中辅助及手术结果进行直观呈现。

受制于临床 CT 检查的扫描精度，医学影像的分辨率通常在毫米级，医学混合现实影像的构建精度也在毫米级。

团体突破

武汉协和医院与衷华脑机研究团队携手，成功结合高分辨率成像技术与混合现实技术，通过融合 micro-CT、9.4T 超高场磁共振，实现了大鼠脑机接口植入模型的微米级多模态混合现实成像。

这一系统能够通过混合现实技术，在三维空间直观地展示微米级脑组织功能分区、颅骨、脑血管和脑机接口装置的位置关系，为脑机接口的术前规划、术中辅助和术后呈现提供精准指导。

项目负责人叶哲伟教授介绍，医生戴上 MR 眼镜后，能拥有透视眼‘穿透’颅骨和脑组织，动态观察电极与大脑皮层和脑部血管的微米级三维空间位置关系，这是传统影像无法实现的。

通过混合现实技术可以将微米级脑结构进行了数百倍的放大呈现，医务人员可以在三维空间对脑机接口与脑部结构的位置关系进行全方位立体观察，并建立三维图谱。

将脑机接口医学影像的混合现实呈现从毫米级提升到微米级，极大提高了脑机接口手术的精准性和安全性，也为脑机接口的进一步深入研究及医学教育开创了全新范式。

武汉协和医院与衷华脑机的这一研究成果，发表于华中科技大学主办的英文 SCI 期刊 Current Medical Science，并成为封面文章。