中国の科学者、麻痺患者の歩行回復を助ける新技術を開発

歩行は本来容易なことだが、麻痺患者にとっては遠い夢だ。新世代の脊髄損傷患者向けの埋め込み型脳・脊髄インターフェース技術により、初の麻痺患者が補助を受けながら再び立ち上がり、歩行できるようになったことが、復旦大学附属中山病院への取材で分かった。新華社が伝えた。

復旦大学の研究開発チーム・復旦大学附属中山病院臨床チームと初の患者の集合写真。新華社

復旦大学脳型知能科学・技術研究院の加福民氏のチームがこのほど研究開発した脳・脊髄インターフェース技術は、低侵襲手術で麻痺患者の脳と脊髄に電極チップを埋め込み、脳と脊髄の間に巧みに「神経バイパス」を構築した。

電極チップは脳から出る運動信号を正確に取得し、アルゴリズムを用いて信号を高度に解析した上で、特定の周波数と強度の電気刺激へと変換する。これらの電気刺激は脊髄に埋め込まれた電極チップを通じ、損傷した脊髄の下方にある神経組織に作用し、下肢の指令による運動を活性化する。その結果、患者は自ら筋肉を制御し、下肢による直立及び歩行機能を取り戻すことができる。

林さんは2年前に不慮の事故で転落し、胸椎骨折、椎体脱臼、脳出血を起こした。その後は車椅子に依存する生活を余儀なくされていた。林さんは昨年10月に応募し、今年1月8日に一括立体特定方向頭蓋内電極挿入手術と脊髄神経刺激電極挿入手術を受ける初の患者になった。

復旦大学附属中山病院神経内科主任の丁晶氏は、「林さんは術後、日に日に目覚ましい変化を遂げた。1日目には右足をゆっくり曲げ、3日目には自主的な脳制御下で両下肢の運動を実現した。8日目にはスタンディングフレームの補助を受け直立の訓練を開始。10日目には重力サスペンションのサポートを受けながら歩行モードに徐々に適応し、自主制御により両下肢の歩行を実現した。14日目には運動反応能力が徐々に上がり、右足を上げて移動する障害物を越えることができるようになった。15日目にはサスペンションを用いた状態でスタンディングフレームを使い、単独で5メートル以上歩行した。49日目はにサスペンションのサポートを受けながら歩行器を用いた独立歩行が可能となった」と述べた。

林さんに続き、河北省の趙さんと山東省の温さんがそれぞれ2月の5日、25日に手術に成功した。彼らも術後の翌日、機械の電源を入れてから1時間で脳制御で足を持ち上げることができるようになった。

データによると、中国の脊髄損傷患者は約374万人で、毎年約9万人増加している。脳・脊髄インターフェース技術の新たなブレイクスルーは、麻痺患者に新たな希望をもたらしている。

復旦大学脳型知能科学・技術研究院若手副研究員の加福民氏は、「さらなる普及は現在まだ難しい」と率直に語り、「人体に埋め込める成熟した電極チャンネル数が少なく情報量が限定的な状況の中、運動信号のリアルタイムかつ高精度の解析は最大の課題となる一方で、脊髄の生理的構造は人によって異なる上、人体の運動は非常に複雑で、立っている時と座っている時では足を上げる際の脳波信号が異なる」と述べた。

また現在研究開発されている脳・脊髄インターフェース設備は大人の患者にしか適用できず、そして臨床試験に参加する患者は毎日5−7時間のリハビリを行わなければならず、患者と家族の積極的な協力が必要だ。

加氏のチームは今後も引き続き臨床機関と協力し、さらなる臨床概念実証を進め、より多くの実データを蓄積し、アルゴリズムのさらなる改良を図る。また頭蓋内埋め込み型脳・脊髄インターフェースの小型デバイスを改良し、製品登録に向けた臨床試験の準備を進めていく計画だ。（編集YF）

「人民網日本語版」2025年3月13日