6月25日，由我校参与的国内首款介入式脑机接口在北京成功完成动物试验。此次试验的成功，标志着我国在脑机接口、介入机器人研究领域达到国际先进水平。

心脑血管疾病成为我国居民生命和健康的最大威胁，我国患有心脑血管疾病人数约有3.3亿人，且仍然处于上升趋势，心脑血管疾病导致的死亡人数占死亡总数的40%以上。血管介入手术（如下图）是在手术室环境中，在造影器械的帮助下，由医生操作导管、导丝等手术器械进行协同操作，在患者股动脉、肱动脉等部位穿刺进入血管，并沿着动脉到达冠状动脉和脑部、肝脏、肾脏等病灶部位进而开展手术，血管介入手术作为治疗心脑血管等疾病的主要治疗手段，在临床中发挥着重要作用。血管介入手术需在X射线下操作手术，医生需要穿戴防护铅衣长时间站立手术，这不但为医生带来诸多职业病，而且容易造成医生疲劳，增加手术风险，因此，血管介入手术机器人逐渐成为高端医疗装备的研究热点。

（a）动脉狭窄；（b）动脉瘤；（c）支架植入术；

（d）动脉瘤弹簧圈栓塞术，（e）药物精准递送

 血管介入手术

多年来，我校机械工程学院张建华教授团队聚焦血管介入机器人领域，在科技部重点领域“智能机器人工程服役”创新团队支持下，针对微创介入手术“危、盲、难”瓶颈问题，研制了智能泛血管介入机器人系统（如下图），通过医生介入手术操作机制探究与仿生，提出基于多臂手柔性协同的泛血管介入机器人、多模融合手术微力完备远程再现系统、多模图像融合智能导航系统、柔性管丝欠驱动精准控制技术，突破了X射线辐射隔离、超长径比柔性管丝仿人协同操作、微力/视觉多模手术环境信息感知、柔性体管丝精准安全控制等关键问题，旨在实现介入医生“手、触、眼、脑”功能拓展增强，避免医生X射线辐射伤害，本质提高泛血管介入手术效果与安全性。

 张建华教授团队研制的仿人操作的血管介入机器人系统

对于严重运动功能障碍的患者（脑卒中、渐冻症等）来说，脑机接口技术可帮助他们独立控制外界设备，恢复部分运动能力，提高生活质量。但考虑到传统侵入式脑机接口对脑区造成不可逆损伤的弊端，南开大学段峰教授提出采用介入式脑机接口，联合我校张建华教授团队血管介入机器人研究，成立了由南开大学牵头，上海心玮医疗科技股份有限公司、北京宣武医院、河北工业大学等单位的研发团队，针对介入式脑电电极、血管内脑电采集、介入机器人等核心技术进行研究，采用治疗中风的神经介入技术，通过静脉将脑电传感器植入到大脑运动皮层、视觉皮层等脑区后，神经支架膨胀，将电极挤压在靠近大脑的血管壁上，从而获取相应脑区信号。

此次试验的脑电极植入术，由我校张建华教授科研团队研发的介入机器人辅助完成。该机器人采用主从操作方式，由宣武医院神经外科马永杰主任医师在主端操作，成功完成了部分血管造影。试验最终在羊脑血管内完成了传感器植入，并成功采集到了脑电信号。

介入机器人辅助实验

羊脑内传感器及介入式脑电信号

此次在动物脑内开展的介入式脑机试验研究，在改善人们因脑、脊髓、周围神经或肌肉功能障碍引起的严重瘫痪患者的功能独立性，在治疗癫痫、睡眠障碍、帕金森病等疾病中具有重要意义，未来市场前景广阔。

我校科技部重点领域“智能机器人工程服役”创新团队，长期以来，坚持科技“四个面向”，聚焦国内外机器人领域学术前沿，紧盯工程与产业机器人化需求，紧紧把握“工程服役”理念，持续提升我校机器人团队的研究水平与能力。

‍文图来源：张建华教授团队 审核：王胜利