Une interface cerveau-machine développée de façon autonome en Chine achève un essai clinique de localisation précise des limites des tumeurs cérébrales profondes

Contexte

Les tumeurs cérébrales telles que les gliomes se caractérisent par des taux élevés d'incidence, de mortalité et de récidive. Leur croissance infiltrante entraîne souvent des limites peu nettes entre le tissu tumoral et le tissu cérébral normal. L'imagerie préopératoire couramment utilisée peut fournir une localisation approximative de la tumeur pour aider à éviter les zones fonctionnelles, mais ne peut pas refléter les changements dynamiques peropératoires tels que le déplacement cérébral, avec des erreurs rapportées allant de 5 à 20 millimètres. Les aides peropératoires, y compris l'échographie, la navigation par fluorescence et l'électrocorticographie, présentent également des limites dans la différenciation en temps réel au niveau cellulaire unique entre la tumeur et le tissu fonctionnel sain.

Résultats obtenus

En août 2025, le State Key Laboratory of Transducer Technology de l'Aerospace Information Research Institute de l'Académie chinoise des sciences a collaboré avec le service de neurochirurgie du Premier hôpital affilié à l'Université médicale de Harbin pour mener à bien un essai clinique utilisant une interface cerveau-machine implantable à réseau de microélectrodes développée de manière indépendante pour la localisation précise des limites des tumeurs cérébrales profondes. Cela a été rapporté par plusieurs médias d'État chinois comme la première application clinique rapportée au monde de la technologie BCI pour l'identification peropératoire des limites des tumeurs cérébrales profondes.

L'essai a porté sur un patient atteint de gliome qui avait présenté des crises épileptiques fréquentes et une confusion de la parole en raison de la compression tumorale. Selon Shi Huaizhang, directeur de la neurochirurgie à l'hôpital, les signaux neuronaux en temps réel au niveau cellulaire unique captés par l'ICM, combinés aux données d'imagerie, ont permis une identification précise des limites de la tumeur. Cela a permis une résection complète de la tumeur tout en préservant au maximum les zones cérébrales fonctionnelles. Après l'opération, le patient n'a plus eu de crises épileptiques, a présenté une parole claire et fluide, a montré une amélioration de sa qualité de vie et n'a souffert d'aucun nouveau déficit neurologique.

Comment cela fonctionne

Le dispositif central est NeuroDepth, un réseau de microélectrodes d'ICM clinique fabriqué avec la technologie des systèmes microélectromécaniques (MEMS) et des nanomatériaux. La sonde peut atteindre des longueurs allant jusqu'à 9,5 centimètres, a une épaisseur ne dépassant pas 0,2 millimètre (environ le diamètre d'un cheveu humain), une largeur personnalisable et une résolution spatiale de 15 micromètres. Elle est conçue pour une grande robustesse, une sécurité biologique et la capacité d'enregistrer en temps réel l'activité électrique neuronale au niveau cellulaire unique depuis les surfaces corticales jusqu'aux structures cérébrales profondes, et peut surveiller les signaux de neurotransmetteurs.

Ces signaux bruts sont traités par le détecteur synchrone de signaux neuronaux à haut débit et à régulation multiniveaux AIRCAS-128 apparié, qui analyse les données en temps réel pour différencier la tumeur du tissu sain sur la base de schémas distincts d'activité neuronale. Cela produit une « navigation des lésions » immédiate pour l'équipe chirurgicale. Les chirurgiens intègrent les retours de l'ICM aux données d'imagerie préopératoire standard pour guider la résection plus précisément pendant les conditions dynamiques de la chirurgie, en remédiant aux limites des méthodes conventionnelles qui peuvent manquer de précision cellulaire ou d'adaptabilité en temps réel.

Ce que cela signifie pour les patients internationaux

L'essai démontre les progrès dans l'utilisation clinique de la technologie d'ICM implantable développée nationalement pour la neurochirurgie dans un grand hôpital chinois. Le Premier hôpital affilié à l'Université médicale de Harbin participe à des échanges académiques internationaux et a fourni des services médicaux à des invités étrangers. Harbin sert de porte d'entrée nordique avec quelques voyages médicaux transfrontaliers.

Les rapports sur l'essai n'ont pas détaillé la disponibilité actuelle de cette technique d'ICM spécifique au-delà de l'essai ni de services dédiés aux patients internationaux pour cet hôpital. Les patients internationaux intéressés par des soins neurochirurgicaux pour des tumeurs cérébrales devraient contacter directement l'hôpital pour confirmer l'éligibilité, l'état des technologies ou procédures connexes, tout soutien linguistique et l'adéquation au cas individuel. Toutes les décisions de traitement nécessitent une évaluation directe par l'équipe médicale.

À propos de l’hôpital

Le Premier hôpital affilié à l'Université médicale de Harbin est un hôpital public tertiaire complet de catégorie 3A situé à Harbin, dans la province du Heilongjiang, dans le nord-est de la Chine. Affilié à l'Université médicale de Harbin et fondé en 1949, il fonctionne sur deux campus (Nangang et Qunli) et constitue l'un des plus grands centres médicaux de la province intégrant les soins cliniques, l'enseignement, la recherche et la prévention. Il a reçu des notes A+ dans les évaluations nationales de performance des hôpitaux publics tertiaires.

Son service de neurochirurgie a été fondé en 1958, ce qui en fait l'une des unités de neurochirurgie spécialisées les plus anciennes de Chine en dehors de Beijing, Tianjin et Shanghai. Il est le plus grand centre de neurochirurgie de la province du Heilongjiang, sert de centre provincial de contrôle de la qualité en neurochirurgie et est une unité nationale de construction de spécialité clé clinique. Le service s'est classé premier en neurochirurgie dans le nord-est de la Chine et parmi les dix premiers au niveau national dans certaines évaluations telles que les classements de gestion hospitalière de l'Université Fudan. Il gère un volume élevé de cas impliquant des tumeurs intracrâniennes, des maladies cérébrovasculaires et des troubles neurologiques fonctionnels, avec de nombreux médecins possédant une expérience de formation internationale.