헤이룽장성, 첫 완전 침습 무선 뇌-컴퓨터 인터페이스 이식 완료

배경

심각한 경추 척수 손상은 뇌와 사지 사이의 신경 경로를 방해하여 상위 마비나 사지 마비를 초래할 수 있습니다. 환자는 서거나, 뒤집거나, 자발적으로 사지를 움직이거나, 손의 미세한 동작을 수행할 수 있는 능력을 잃고, 요실금 등의 합병증을 경험할 수 있습니다. 56세 남성 장 씨는 2024년 7월 낙상으로 이러한 부상을 입었습니다. 기존 치료와 재활 후에도 그는 독립적인 손 기능이나 자가 간호 능력을 회복하지 못했습니다. 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술은 손상된 경로를 우회하여 뇌에서 신경 신호를 직접 기록하고 의도된 움직임을 외부 장치 명령으로 변환하는 것을 목표로 합니다.

중국은 임상 사용을 위한 국내 BCI 개발을 진전시켰습니다. 2025년에는 병원이 중국과학원과 협력하여 심부 뇌종양의 정확한 경계 위치를 위한 이식형 BCI 마이크로전극 배열을 사용한 세계 최초의 임상 시험을 완료했습니다. 2026년에는 BCI 기술이 정부 업무 보고서에 향후 육성할 산업 중 하나로 포함되었습니다. 하얼빈의과대학 부속 제1병원은 2026년 5월에 시작되고 수도의과대학 부속 베이징톈탄병원이 주도하는 척수 손상 환자를 위한 국가 다기관 임상 시험에 참여했습니다.

성과

2026년 9월 말, 시 화이장 교수(Shi Huaizhang)가 이끄는 하얼빈의과대학 부속 제1병원 신경외과 팀은 헤이룽장성에서 최초로 뉴런 수준의 고처리량 완전 침습 무선 뇌-컴퓨터 인터페이스 이식 수술을 수행했습니다. 엄격한 의학 평가와 임상 시험 등록 후 장 씨에게 이 수술이 진행되었습니다. 국내에서 개발된 시스템이 이식되어 뇌와 외부 장치 간의 직접적인 사고 제어 경로를 구축했습니다.

수술 후 검사 결과 BCI 시스템이 모든 설계 성능 요구 사항을 충족하는 것으로 나타났습니다. 환자의 생체 징후는 안정적으로 유지되었으며, 회복 및 재활 훈련 단계에 들어갔습니다. 시험 프로토콜에 따르면, 표준화된 뇌 제어 훈련은 수술 후 다섯 번째 주에 시작될 예정이며, 모터 이미지를 통한 훈련, 모델 보정 및 커서 제어로 시작한 후 지능형 재활 장갑을 이용한 기능적 과제로 진행됩니다. 병원은 국가 다기관 시험의 일환으로 해당 지역에서 추가로 두세 명의 환자를 등록할 것으로 예상하고 있습니다. 소식통들은 이 사례를 해당 지역의 임상 BCI 응용 분야에서의 돌파구로 설명했습니다.

작동 원리

척수 손상을 입은 환자의 경우, 뇌는 여전히 운동 피질과 같은 영역에서 운동 의도 신호를 생성할 수 있지만, 이러한 신호는 사지까지 전달될 수 없습니다. 완전히 침습적인 무선 BCI는 이러한 신호를 출처에서 캡처합니다. 수술 중에는 두께가 수 마이크로미터에 불과한 초박형 유연 전극이 뇌에 이식됩니다. 이러한 생체 적합 전극은 단일 뉴런 수준에서 고해상도 전기생리학적 활동을 감지하여, 덜 침습적인 방법보다 더 높은 디코딩 정밀도와 제어 수준을 제공합니다.

포착된 신호는 충전식 배터리가 장착된 완전 이식형 무선 데이터 수집기와 송신기로 전송됩니다. 이 설계는 피부를 통과하는 외부 전선이 필요 없으므로 감염 위험을 줄이고 장기 사용을 지원합니다. 데이터는 무선으로 외부 컴퓨터나 장치로 전송되며, 알고리즘은 상상된 움직임과 관련된 신경 패턴을 해독합니다. 재활을 위해, 해독된 신호는 컴퓨터 커서를 제어하거나 스마트 재활 장갑과 같은 보조 장치를 구동하여 잡기나 손을 펴는 동작을 수행할 수 있습니다. 훈련은 일반적으로 시스템을 보정하기 위해 반복적인 운동 상상 훈련을 수행한 후 실제 과제로 진행됩니다.

국제 환자에게 의미하는 바

성공적인 이식은 척수 손상 환자를 위한 중국 내에서 개발된 다채널 완전 침습 무선 BCI 시스템의 임상 사용 확대를 보여줍니다. 이는 사지마비 환자의 안전성과 효능에 중점을 둔 다기관 임상시험의 일부로 계속 진행 중이므로, 참여는 의학적 평가 후 엄격한 포함 기준을 충족하는 사람으로 제한됩니다.

하얼빈의과대학 부속 제1병원은 중요한 외국 손님들에게 의료 서비스를 제공하고 국제 학술 교류를 유지합니다. 중국에서 BCI나 첨단 신경외과 치료에 관심이 있는 국제 환자는 현재 임상시험 가능 여부, 개인 적합성, 지원 절차 및 지원 서비스를 확인하기 위해 병원에 직접 연락해야 합니다. 적합성에 대한 구체적인 세부 사항은 병원에서 확인해야 하며, 임상시험 등록과 치료 프로토콜은 개별 사례에 따라 결정됩니다.

병원 안내

하얼빈의과대학 부속 제1병원은 헤이룽장성 하얼빈에 위치해 있습니다. 1949년에 설립되었으며, 하얼빈 의과대학에 소속된 대규모 종합 3급 갑 병원으로, 해당 성에서 가장 큰 의료 센터이자 응급 치료 허브로 기능합니다. 수천 개의 병상, 50개 이상의 임상과, 수천 명의 직원이 있습니다.

신경외과는 신경 손상 회복 및 기능적 신경외과 수술 경험을 가진 국가 임상 핵심 전문 분야입니다. 이 병원은 6년 연속 3급 공공 병원 국가 성과 평가에서 A+ 등급을 받았습니다. 다수의 국가 핵심 임상 전문 분야 건설 프로젝트와 성급 품질 관리 센터를 운영하고 있습니다. 또한 기관은 성급 지도자와 중요한 외국 손님에 대한 의료 책임을 수행하며, 의료 서비스 영역은 인접 국가와 지역까지 확장됩니다.