世界初！ AIアルゴリズムが医療に力を与え、下半身麻痺の患者が再び立ち上がる

脊髄損傷は「医療界のエベレスト」と呼ばれています。損傷した神経繊維の背後には、何百万もの家族の希望が隠れています。脳と身体をつなぐ「情報のハイウェイ」である脊髄が事故や病気に遭うと、下半身麻痺の患者は運動能力を失うだけでなく、尿路感染症、筋萎縮、褥瘡などさまざまな合併症に直面する可能性が高くなります。身体のリハビリテーションや神経修復薬などの従来の治療法では、病気の進行を遅らせることはできるものの、機能の再建を達成することは難しい場合が多いです。

しかし、2025年初頭、復旦大学の賈富民氏のチームが開発した画期的な技術により、この分野の医学史は完全に書き換えられました。世界初の完全下半身麻痺患者が、低侵襲脳脊髄インターフェース技術により再び立ち上がり、歩行できるようになり、神経科学の分野における人類の歴史的な前進となった。

技術革命: 神経信号を解読する「デジタルブリッジ」

「脳脊髄インターフェース」と呼ばれるこの技術の核心は、脊髄損傷部位に「神経バイパス」を構築することです。研究チームは、低侵襲手術を通じて、直径わずか1mmの柔軟な電極を患者の脊髄の運動皮質と硬膜外領域に正確に埋め込みました。患者が歩こうとすると、電極が脳から発せられる電気信号をリアルタイムで捉え、軽量のAIアルゴリズムによって解読されて電気刺激コマンドに変換され、損傷した脊髄を迂回して下肢の運動ニューロンを直接活性化します。このプロセスは、信号の取得からアクションの実行までわずか 50 ミリ秒しかかからず、これは健康な人体の神経伝導速度とほぼ同期しています。

手術自体はわずか2時間で完了し、脳と脊髄の電極インプラントは1回の定位手術技術によって同時に完了するため、外傷のリスクは最小限に抑えられます。最初の患者である林さんは、手術後1日目に右足の屈曲反応を示し、10日目には自立した歩行を達成し、49日目には歩行器の助けを借りて自立して移動できるようになりました。さらに興味深いのは、2人目の患者である趙さんは長期にわたる麻痺により下肢の筋肉がひどく萎縮していたが、手術から2週間後には補助を受けて歩けるようになったことだ。 3人目の患者であるウェンさんは、脊椎に鋼鉄の釘を埋め込むことで手術の難易度が増したにもかかわらず、翌日には下肢の運動を正常に開始することができました。これらの結果は、この技術の信頼性を検証するだけでなく、さまざまな程度の傷害を負った患者に幅広く適用できることを明らかにしています。

研究室から人生へ：患者の「運命」を書き換える

脊髄損傷患者にとって、この技術の重要性は生理機能の回復をはるかに超えています。手術後、最初の患者であるリンさんは「ようやくまた歩けるようになった」と告白した。この判決の背後には、尊厳の回復と社会的役割の再構築があります。データによると、治療を受けた患者の生活の質のスコアは、精神的健康の側面では 47%、社会的機能の側面では 62% 増加しました。医療経済の観点から見ると、従来の脊髄刺激装置の年間治療費は20万元にも達するが、国産の脳脊髄インターフェースシステムではその費用を5万元以下に抑えられると期待されている。将来これが普及すれば、我が国は毎年5000億人民元以上の医療費を節約できるでしょう。

技術革新は予期せぬ連鎖効果ももたらします。例えば、手術後の患者の足首関節の動きの回復は神経経路の再構築を実証し、リアルタイムの生体力学的フィードバックシステムは損傷部位の軸索再生を促進し、一部の患者では触覚回復の兆候が見られました。これは、細かい手の動きなど、より複雑な運動機能の回復を将来的に探求するための基礎となります。

未来への青写真：神経科学の10年計画

賈富民氏のチームは、神経調節の分野で明確な戦略計画を示しており、段階的に脳脊髄インターフェース技術の臨床的変革を進めることに尽力しています。チームは重篤な患者のために、低侵襲手術による神経信号の再構築と機能回復を実現する埋め込み型脳脊髄インターフェースシステムを開発している。チームは、軽症患者向けに、より便利な方法で患者の運動能力の回復を支援する非埋め込み型ウェアラブルデバイスを同時に開発している。今後5〜10年で、この技術は徐々に大規模に普及し、より多くの脊髄損傷患者に恩恵をもたらすことが期待されています。チームの長期的な目標は、完全に独立した知的財産システムを構築することで技術の世界的な応用を促進し、最終的には世界中の2,000万人の脊髄損傷患者に新しい命の希望をもたらすことです。

しかし、技術の飛躍には倫理的な課題も伴います。神経調節が治療から機能強化へと移行するとき、「修復」と「変換」の境界をどのように定義するのでしょうか?欧州連合は「神経権利法」の立法を開始し、我が国の科学技術省も「治療第一、慎重さの強化」の原則を強調した「脳コンピューターインターフェース研究の倫理ガイドライン」を発行しました。これは、テクノロジーの頂点に登るときには、倫理的な「安全ロープ」を締めなければならないことを思い出させます。

この画期的な進歩は医学と工学のシンフォニーであるだけでなく、追いつく段階からリードする段階へと進む中国の技術進歩の縮図でもある。国立医療センターである復旦大学付属中山病院は、術前神経再建画像診断や低侵襲インプラントなどの主要技術を習得するために多分野にわたるチームを頼りにし、「ビッグサイエンス」共同モデルの力を実証しました。賈富民教授はこう語った。「私たちが修復するのは神経経路だけではなく、人生の限界を打ち破る人間の勇気でもある。」リンさんが第一歩を踏み出す姿が世界中に広まると、それは世界中の2000万人の麻痺患者が人生を取り戻す道を照らす灯台となった。将来、テクノロジーの普及と進化により、さらに多くの「不可能」なことが再定義されるでしょう。絶望している人々に希望を再び灯し、囚われた人生に自由を取り戻すこと、これが医学の最も感動的な使命かもしれません。

情報参照元：復旦大学付属中山病院、CCTVニュース