一、脑机接口(BCI)临床研究与应用
2024年11月,姜晓兵教授团队成功完成首例全国产高通道脑机接口临床测试,为脊髓损伤、脑卒中等神经系统疾病治疗开辟新途径。团队更首创“瘤机接口”概念,探索利用BCI技术实现对颅内肿瘤(尤其是胶质瘤)生物信号的实时监测与同步靶向治疗。BCI技术在医疗领域的常见应用场景如下:
1.运动功能恢复:瘫痪、脊髓损伤、脑卒中等。
2. 神经疾病诊疗:癫痫、帕金森病等。
3. 智能假肢控制:截肢者的仿生肢体精准操控,触觉反馈的神经信号整合。
4. 慢性疾病管理:慢性疼痛、神经退行性疾病。
5. 语言与沟通辅助:失语症、闭锁综合征。
6. 意识障碍评估及治疗:植物状态患者的意识检测与促醒,最小意识状态的神经信号分析。
7. 精神疾病干预:强迫症、创伤后应激障碍(PTSD)、抑郁症等。
8. 手术与精准医疗:术中神经功能监测,术中瘤脑界面的确定,基于脑信号的个性化治疗方案。
二、复杂颅底肿瘤的微创手术治疗
1. 神经内镜/显微镜联合技术:省内率先系统应用国际先进的“双人四手”经鼻内镜技术。经自然腔道或微小骨窗治疗垂体瘤、颅咽管瘤等鞍区肿瘤,创伤小,视野清晰放大,全切率高。
2. 听神经瘤切除术:依托先进的术中神经电生理监测实时保护神经功能,结合神经导航实现精准定位,最大限度提高肿瘤全切率。
3. 脑干肿瘤治疗:采用高精度显微外科技术,结合术中超声、术中磁共振、术中导航等实时定位深部病变,确保手术精准性和安全性。
三、胶质瘤精准诊疗
脑胶质瘤诊疗中心位于金银湖院区,首创“精准诊疗+多学科协作+全流程管理”模式,为每位脑胶质瘤、脑转移瘤及小儿颅脑肿瘤患者量身定制“一人一策”诊疗方案。
1. 多模态技术辅助显微切除术:配备蔡司术中放疗机,在术中切除肿瘤之后即对原病灶部位进行放射治疗,定位准确,射线集中于瘤床,提高治疗效果。常规开展荧光引导、神经导航、术中磁共振与电生理监测,最大限度保护功能区,显著提高高级别胶质瘤全切率,延长生存期。
2. 分子病理指导个体化治疗:基于基因检测,制定放化疗、靶向及电场治疗等方案,提升低级别胶质瘤控制率,延缓高级别胶质瘤复发。
3. 复发胶质瘤创新治疗:开展激光间质热疗、硼中子俘获治疗、CAR-T治疗、溶瘤病毒治疗等临床试验,为传统治疗无效患者提供新选择。
四、脊柱脊髓疾病微创技术
1. 椎管内肿瘤显微切除术:采用显微微创技术,在切除髓内巨大肿瘤、椎间孔内外哑铃型肿瘤和椎管肿瘤时,最大程度保留脊柱骨性结构和韧带稳定性,使患者能在创伤最小化的同时最大化地恢复神经功能。尤其是对位于腹侧的高颈段肿瘤设计独特的手术方式,治疗技术全国领先。
2. 颈椎病及椎间盘突出微创手术:对颈椎病、椎管狭窄、腰椎间盘突出等脊柱退行性病变进行微侵袭手术治疗,出血少、疼痛轻、早期下床活动,住院时间短、康复快。
3. 寰枢椎脱位、脊柱肿瘤等高难度手术。采用3D打印技术,实现寰枢椎脱位关节间融合,防止复发; 360°切除包括高颈段椎体肿瘤,显微镜下可保全血管和神经功能完整。
4、脊柱骨折脊髓损伤。精细的显微操作,可保证快速重建脊柱稳定性的同时,最大限度保留脊髓功能;亦可通过电刺激等方式治疗脊髓功能障碍和大小便失禁等。
5. 脊髓空洞症外科治疗:针对病因(如Chiari畸形)实施后颅窝减压、硬膜成形术,有效解除颅颈交界区压迫,促进空洞缩小或消失,阻止神经功能进一步损害,改善感觉运动障碍及疼痛。
五、脑血管病的综合诊疗
1. 神经介入手术:拥有国际先进的复合手术室,广泛地应用于出血性和缺血性脑血管病的治疗,如颅内动脉瘤、脑动静脉畸形、颈动脉海绵窦瘘、颈动脉狭窄等。
2. 脑血管畸形(AVM)的联合治疗:对大的脑动静脉畸形进行介入栓塞联合伽玛刀治疗,大大提高治疗成功率,减少并发症。
3. 脑血管闭塞、烟雾病等脑血管低流量搭桥术:应用显微血管重建术,建立有效的颅内外血流补偿通道,显著改善脑组织血流灌注,减少脑组织对病变血管的依赖,降低脑梗死和出血的风险,疗效确切。
4. 高血压脑出血微创治疗:微创穿刺碎吸引流术能在短时间内解除血肿对脑组织的压迫,减轻脑出血继发的病理改变,提高治愈率和生存质量。
5. 颈内动脉内膜剥脱术:是防治缺血性脑血管疾病的有效方法,对有症状的血管狭窄50%或无症状的血管狭窄70%的患者可以实行手术。
6. 涉及脑部大动脉的颅底肿瘤、巨大脑动脉瘤等脑血管高流量搭桥术:通过显微手术移植高流量血管(如桡动脉或大隐静脉),建立高血流量旁路,替代病变大血管的功能,维持大脑正常血供,为复杂颅底肿瘤和复杂脑动脉瘤提供了可靠的治疗方案。
六、功能神经外科疾病诊疗
1. 颅神经血管压迫综合征的手术治疗:运用显微血管减压手术治疗面肌痉挛、三叉神经痛、舌咽神经痛,全国处于领先水平。
2. 运动障碍性疾病脑深部电刺激术(DBS):如帕金森病、肌张力障碍、亨廷顿病、特发性震颤等,显著改善震颤、僵直、运动迟缓等症状,提高生活质量,减少药物用量及副作用。
3. 难治性癫痫的外科治疗:运用立体定向脑电图(SEEG) 精准定位致痫灶,为手术提供精确“地图”;综合运用致痫灶切除术、迷走神经刺激术(VNS)等多种术式个体化治疗,显著提高癫痫控制率,改善认知功能。
4. 脊髓电刺激术:针对脑卒中后偏瘫、慢性难治性疼痛、脊髓损伤、脑瘫等疾病,通过植入电极向脊髓特定节段施加电刺激,发出电脉冲信号,调节神经环路功能,在改善运动功能、缓解痉挛症状方面展现出独特优势。我科已常规开展手术,技术成熟,并发症少。
5. 阿尔茨海默病的颈深淋巴-静脉搭桥术:利用显微荧光技术为阿尔茨海默病患者行颈深淋巴-静脉搭桥术,改善患者的认知水平、记忆力或情绪状态。
七、立体定向伽玛刀技术
1. 颅内肿瘤:针对垂体微腺瘤、颅内小于3厘米的肿瘤和术后残余肿瘤等进行常规治疗,积累了丰富的经验。
2. 脑血管畸形:如脑动静脉畸形(AVM)、脑海绵状血管瘤等。对位于脑深部、功能区、手术风险极高的AVM,伽玛刀中心可提供无创、精准的立体定向放射外科治疗,有效降低病灶出血风险,最大程度保护正常脑组织功能。
3. 三叉神经痛:首创原发性三叉神经痛的双靶点治疗,治疗效果确切。
4. 其他疾病:除了以上疾病的常规治疗,伽玛刀中心对其他疾病的创新性治疗研究也积累了丰富的经验,如口腔癌、紧贴或压迫视交叉的垂体瘤、眼球内肿瘤等。
八、神经创伤与重症救治
目前,武汉协和医院神经外科创伤与危重症亚专科拥有华中地区最大的神经重症监护病房。
1. 重型颅脑损伤多模态监测:动态优化治疗方案,有效降低继发性脑损伤,改善患者预后。
2. 神经内镜辅助脑内血肿清除术:相比传统开颅,创伤小、视野清晰,能在更小通道内彻底清除深部血肿(如高血压脑出血),显著减少手术对正常脑组织的二次损伤,促进神经功能恢复。
3. 亚低温脑保护治疗:对重型颅脑损伤、缺血缺氧性脑病等患者,有效降低脑代谢和氧耗,改善神经功能预后。
九、小儿神经外科
1. 脑积水手术:对低月龄婴儿实施神经内镜下三脑室底造瘘术,避免了分流管植入及终身依赖,降低感染、梗阻等并发症风险。对需分流者,精细化操作脑室腹腔分流术,提高治疗效果。
2. 儿童脑肿瘤综合治疗:依托多学科协作(MDT)团队(神经外科、肿瘤中心、影像科、病理科等),制定个体化治疗方案。
3. 脊髓栓系综合征松解术:在术中神经电生理全程监护下进行终丝松解,实时预警神经损伤风险,确保手术安全。
科室是国家临床重点专科建设单位、华中科技大学民主集中制管理示范单位,同时是国家卫健委继续教育中心颅底外科培训基地、国家卫健委能力建设和继续教育神经外科进修与培训基地、国家卫健委能力建设和继续教育中心神经介入进修与培训基地、中国医师协会神经内镜培训基地、中华医学会脊柱脊髓培训基地、中国首批神经外科专科医师培训基地、住院医师规范化培训基地,承担着重要的教学和科研任务。
近年来,在姜晓兵主任带领下,科室科研成果突飞猛进。医工交叉研究成果可注射水凝胶超声传感器发表于《Nature》,开启了生物传感器联合侵入式脑机接口在颅内使用的新纪元,该研究结果也被评为华瑙-2024年度十大脑机接口突破性进展之一;牵头主持国家科技部重点研发计划“干细胞研究与器官修复”;在Nature、Advanced Science、Neurosurgery、Journal of Neurosurgery等国际顶级期刊上发表论文100余篇。