血脑屏障是大脑的保护层，阻止有害物质和细菌进入大脑，在保护人类中枢神经系统的同时，也阻碍了不少脑部疾病的有效治疗。如何安全打开血脑屏障实现更为有效的治疗，而后顺利闭合血脑屏障，是医学界致力攻克的难题。
29日在国家重点研发计划项目：《面向脑肿瘤诊疗一体化的超声脑机植入系统技术研究及样机研制》启动会上，复旦大学联合华山医院神经外科共同发布了最新研究成果：利用中国自主研制的超声诊疗一体化装置（UltraBrainPad），医学专家采用超声神经调控技术，成功开胶质母细胞瘤患者的血脑屏障，提高药物入脑浓度后又安全关闭了血脑屏障。这一新治疗方法也被称为超声脑机接口。
华山医院神经外科史之峰教授告诉记者，此次复旦大学和华山医院科研团队，通过前期体外和动物实验摸索，制定了最优化的超声打开血脑屏障技术参数，仅需3分钟就能够迅速打开血脑屏障，与血脑屏障未开放的脑组织相比，药物浓度可以平均提高8倍。在治疗后6小时，医生又顺利关闭血脑屏障，提升疗效的同时，保证了安全性。这意味着，未来脑部恶性肿瘤患者在脑部药物浓度大幅提升的同时，用药剂量将减少，治疗费用也将降低。
在实验室，记者看到超声诊疗一体化装置（UltraBrainPad）。医生可凭借小型手持式超声探头观察患者脑内情况，超声影像实时呈现在UltraBrainPad的屏幕上，医生在屏幕上手触选取相关治疗靶点，启动超声波，就可以实现选取的靶点区域血脑屏障同时打开。整个操作过程便捷、精准度高，配合AI图像识别技术，医生能够直观观测到血脑屏障开放程度。据介绍，在超声脑机接口技术的加持下，患者在基层医院就可以完成相关治疗过程。
既往，超声神经调控技术主要被用在功能性脑部疾病的治疗中。此次，研究团队探索将其用在脑部恶性程度最高的胶质母细胞瘤的治疗中。胶质母细胞瘤的恶性程度非常高，在脑部恶性肿瘤中占比约三成。总体而言，患者生存时间在16个月左右。据悉，以往胶质母细胞瘤的治疗用的是化学方法，效果都不理想，因为血脑屏障阻碍了药物进入大脑。
研究团队尝试采用物理方法——以超声作为技术媒介，打开血脑屏障进而提高药物入脑的浓度。史之峰教授解释，超声波本身十分安全，因此可以用在孕产妇的产前检查。在此次研发中，研究团队克服了诸多技术难点，以确保在最大安全程度下为患者实施最有效的脑肿瘤治疗。
史之峰教授把超声脑机接口技术形象比作武侠小说中的“狮吼功”：一方面是利用超声波打开大脑的血脑屏障，使得更多药物进入大脑；另一方面就是利用超声波穿透大脑，从宏观上获取大脑的信息，从而逐点逐面的来精准调节脑功能区的治疗用药。
如何让超声波透过人的颅骨？在采访中，专家解释，医生可以给患者先植入自主研发的透声脑补片，这样整个大脑就能暴露在超声波的探测范围中。
“除了将超声神经调控技术用于治疗胶质母细胞瘤患者，未来，我们会在多种脑疾病当中开展临床实验，比如：治疗阿尔兹海默病、帕金森，用于治疗多种功能性神经疾病，比如头痛失眠等。”史之峰教授表示，希望新技术能惠及越来越多的脑病患者。
超声脑机系统国家重点研发计划项目负责人、复旦大学生物医学工程与技术创新学院教授余锦华接受采访时表示， 从临床需求出发，研究团队汇集超声工程、人工智能、药学病理学等领域专家学者，形成高效的医工交叉的研究模式，共同解决临床痛点、难题。超声系统参数、药物的参数以及人体的参数要实现交叉融合，仅靠医生或者工程师单枪匹马是无法实现的。她直言，在超声脑机接口新技术中，AI发挥了重要作用，大大助力解决了复杂系统的融合。
华山医院院长毛颖教授接受采访时表示，采用超声打开血脑屏障是一种非常新颖的方法，为各种药物进入脑内打开了一扇窗。他认为，脑机接口体现了产业链的发展，治疗脑部疾病、恢复脑功能是脑机接口的一个应用部分，希望今后产研医共同努力，搭建新的技术平台，打造更多新的临床应用场景。
据透露，复旦大学附属华山医院神经外科毛颖、史之峰教授专家团队将启动“ROAR-BBBO”临床研究，治疗复发胶质母细胞瘤患者 。“这项技术的实施是项目组迈出的第一步。”余锦华教授表示：“未来我们将着力打造超声脑机接口新赛道，不光应用于脑肿瘤的药物治疗，还会在神经调控、脑机融合等方面实现科研成果的应用转化。”
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