科技让世界重新想象。
全球有数百万人被各种原因引起的瘫痪所折磨,他们无时无刻不在期待着可以像普通人一样重新控制自己陷入“冬眠”的身体。近年来,科学家们在这一医学难题上取得了许多令人惊喜的突破,从济南大学来到潍坊市滨海经济技术开发区挂职科技人才副主任的孙明旭,也给这一场看不到尽头的“冬眠”带来了春暖雪融的好消息。
孙明旭及其团队研发的基于FES(Functional electrical stimulation)技术的上肢康复训练系统在滨海区落地生产,该项目将利用脑机接口技术采集大脑运动皮层神经元信号,通过可植入功能性电刺激直接控制肢体,用电子“神经旁路”人工连接补偿生理通路的中断,让大脑与四肢重新连接起来,帮助因脊髓损伤而导致上肢完全瘫痪的患者恢复肢体功能运动,使患者极大改善自理能力,提高生活质量。
让大脑与四肢重新连接起来
这是一项造福于民的技术。
想要治疗瘫痪首先要了解瘫痪的原因。交通事故、砸伤、摔伤、运动性损伤以及地震、矿难等突如其来的外力使脊髓受到损伤,切断了大脑向四肢发号施令的“路”。仅在中国,就有超过 200 万的脊髓损伤患者等待救治,且每年新增 10 万人左右。其他的瘫痪主要原因还有中风(占比 33.7%)和多发性硬化症(占比 18.6%)等。
让断掉的神经重生依旧是个难题,但却可以另辟蹊径去重建这条“路”。采集并记录大脑的信号,绕开断掉的神经通过其他途径把大脑的指令传递给四肢,可以帮助中枢神经损伤的患者包括脑卒中脑瘫的患者去重建肢体运动功能。这就是孙明旭和他的研发团队带来的最新技术。
“目前研发开展有几块,一个是我们在脑科学做脑机接口,帮助患者通过脑电预测他们肢体运动的意图,来做控制信号,我们自己制作了自己的脑电采集的装置,还有一块就是我们看到的功能性电刺激,这也是我们正在加速产业化的一个项目。我们目前做了两个版本,一个是通过贴片链接刺激神经,一个是我们获得了山东省重大科技创新的支持,开展了植入性电刺激系统的研究,通过电刺激代替大脑发送命令信号,实现更精细化的动作,预计会在年底之前开展临床实验。”孙明旭说。
与英国、美国等同领域的研究者相比,孙明旭团队成功研发了模块化的电激发器,属于国际首创性技术。“国际上的同类产品都把主控和激发器组合到一起,产品体积大、价格高,更适合医疗机构使用。通过电激发器模块化这一核心技术,我们开发出医用和家用两个系列的产品。毕竟,轻症患者可能一两个激发器就够了。”孙明旭表示,这一康复系统植入或半植入患者体内,可以帮助患者完成例如喝水、吃饭等复杂动作。同时,开发下肢康复系统,帮助下肢运动障碍患者行走甚至骑车、划船。
据了解,孙明旭及其团队带来的总投资不低于2500万元的“基于FES技术的上肢康复训练系统产业化项目”,已经落户到潍坊市滨海区海泰产业园,分期开展上肢FES家用基本版、家用可穿戴版及医用版产品的生产,开展上肢康复训练系统的临床实验及“基于脑机接口技术的可植入性功能性电刺激上肢康复系统”等产品研发生产等。项目生产后,预计4年内累计销售额不低于1亿元。
与滨海区结缘
孙明旭和滨海区的渊源不止于蓓明医疗器械这一个科研项目的落地。
2020年,滨海区与济南大学共建了济南大学滨海产业研究院,作为负责人的孙明旭将利用济南大学的科研优势,面向科技前沿技术和滨海区的需求,服务区域经济发展作为了研究院的工作主线。今年6月份,他又来到了滨海区挂职科技副职,一上任就马不停蹄地跑了一圈企业,紧接着在济南大学组织了一场对接滨海区企业实际科技需求的“揭榜制”项目。
“我征集了区里企业具体的技术需求,然后开展了济南大学研究院首批揭榜制项目,最终组织了刘钊、韩士元、徐元、李金凯、谷劲松、刘晓磊六位老师来到滨海区的企业挂职科技副总。六位老师同六家企业一起申报了潍坊科技发展计划、山东省科技厅创新能力提升工程等科技项目十余项。”孙明旭说。
孙明旭还将自己的人脉圈子复制黏贴到了滨海区。从原北京邮电大学副校长、全国优秀科技工作者钟义信院士到武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室教授、国家特聘青年专家庄园再到河北工业大学教授、海外高层次引进青年人才张一鸣等,9位高层次人才在孙明旭的组织下参加了“2021年潍坊市国际人才创新创业大赛”,申报了9项比赛项目,获奖后可认定为潍坊市鸢都产业领军人才。
“这些老师都是有实际的需要落地转化的项目,如果申报成功也会在滨海区落地注册企业。”孙明旭为滨海区打算的每一步,都是实实在在地把挂职工作当成了全职来做。
带着全球先进技术回国
孙明旭在英国求学、工作十载。十年间,他一直从事医疗康复技术的研究,所参与研发的康复医疗器械在英国完成一期临床试验,正在做欧盟的CE医疗器械认证,准备进入欧洲市场。
回国是一个偶然的契机。
“我去英国国会众议院做了一个演讲,就是我在英国做的科研工作的演讲,英国的国家官员包括国会议员都参加了那次活动,当时是中国日报做了一个报道,这个报道刚好被中国科协看到了。2017年那年我印象非常深刻,是在长春举办的中国科协的年会,然后我就回国参加了这个年会,在参加年会时认识了中国科协国际部的领导,当时聊起来觉得我们这个项目非常具有落地转化的基础,就把我介绍回国创业。”孙明旭说。
项目落地转化除了科研支撑,还有很多实务工作,这是孙明旭过去所不熟悉的领域。“我们从事的是医疗器械这样一个行业,过去更多地是关注研发,实际的产业化上面,这个领域我们需要申请医疗器械注册证,需要拿医疗器械的检验报告,需要开展临床试验等,这些都是我过去所不熟悉的领域。滨海区对于我们的项目非常支持,不仅有生产厂房和300万科研资金的一个支持,还帮助企业做了临床试验,帮助企业去拿这个医疗器械注册证。”
早日拿到医疗器械注册证正式开展市场化,在植入性电刺激系统上开展更多的研发,获得一些国家级的大项目……这些都只是孙明旭的一些小目标。作为他将奉献终生的这项研究,他期待着从简单到复杂,让更多的瘫痪患者重建肢体运动功能之后,也能够重建他们“被折断的生活”。