医工转化 | 上海交大孙俊峰团队研制精准经颅超声刺激技术
研究负责人
Research Leader
孙俊峰
上海交通大学教授,博士生导师,IEEE高级会员(2015-)
项目概况
Project Overview

经颅超声刺激技术是一项新兴的非侵入式神经调控技术,相比于其他非侵入式神经调控技术(经颅磁刺激、经颅电刺激等)具有空间分别率高,能刺激深部脑区的独特优点,在近10年获得快速发展和广泛关注,但该技术的商业化目前还处于早期。

上海交通大学孙俊峰团队基于多年研究积累开发了精准经颅超声刺激技术,实现了经颅超声刺激系统、经颅超声刺激导航系统、超声神经调控效应检测系统,形成了经颅超声刺激技术的一整套解决方案,并向超声脑机接口方向发展。孙俊峰团队已利用所研发的经颅超声刺激系统完成两项健康人脑研究和两项临床研究,在国际上首先报道了经颅超声刺激对精神分裂症的临床干预结果。

研究亮点

项目团队自2011年开始进行经颅超声刺激技术及应用研究,完成从动物实验,到技术研发,到人脑研究,再到临床研究的全链条研究,并在2024年进入产业化阶段。

2019年:项目团队在国际上首次报道经颅超声刺激对抑郁模型大鼠的抗抑郁作用,被国际同行评为经颅超声刺激临床前研究的里程碑工作。

2021年:项目团队在国际上首次报道经颅超声刺激对人脑产生持续的可塑性调控作用,为该技术的临床应用提供了重要生理依据;该研究是国内第一个超声神经调控人脑研究,也被国际同行评为经颅超声刺激人脑应用里程碑工作。

2023年:项目团队在国际上首次报道了经颅超声刺激对精神分裂症的临床干预结果;该研究是国内超声神经调控的第一个临床研究,也被国际同行评为经颅超声刺激临床应用里程碑工作。

现阶段重点成果:团队已研发出经颅超声刺激系统、导航系统、神经调控效应检测系统这一整套经颅超声刺激解决方案。已获得8项经颅超声刺激相关发明专利授权,在经颅超声刺激导航、经颅超声声场计算、神经调控效应检测等方面形成技术壁垒。

行业价值

经颅超声刺激技术也正在从单向的经颅超声刺激向闭环的经颅超声刺激和超声脑机接口方向发展。超声神经调控/脑机接口有明显的医疗器械属性和科技属性。

从医疗器械的角度看,经颅超声刺激将在2-3年内获批医疗器械证,成为在精神类脑疾病及神经类脑疾病临床干预的一个新技术,实现商业闭环。

从科技角度看,经颅超声刺激可以非侵入地调控神经活动,为人脑的研究提供重要的工具;进一步发展到超声脑机接口,可以通过非侵入/半侵入的方式读取人脑深部的神经活动,从而实现更好的闭环神经调控,以及在一些未来的场景上获得重要应用,具有很高的发展上限。

产业化进程

项目已研发TUS系统样机、TUS导航系统样机、同步检测TUS神经调控效应的系统样机,可实现高空间精度的颅内靶点刺激。基于所研发的设备,目前该项目已在上海市精神卫生中心完成两项对精神分裂症阴性症状的临床研究,其中第一项研究结果已公开发表。该技术还在瑞金医院康复科、华山医院康复科进行脑卒中康复临床研究,在中山大学附属三院进行对意识障碍(植物人)的干预研究,另与多家医院的临床合作研究正在进行伦理审批申请。2024年,基于这一系列成果的产业化项目成功落地江苏南通,成立南通脑伽医疗科技有限公司。

相关专利:1. 一种超声换能器的实时导航方法及系统;专利号:ZL201910429435.02. 一种用于神经调控的便携式双通道经颅超声刺激装置;专利号:ZL20191 0945471.23. 一种用于人体经颅超声刺激的超声换能器耦合装置;专利号:ZL20201 0783242.84. 一种超声换能器导航方法、导航装置、电子设备及可存储介质,ZL20191 0345437.15. 同步进行经颅超声刺激和近红外脑功能成像的系统,ZL202111480058.76. 用于经颅超声刺激的超声换能器的实时导航方法及系统,ZL202211007422.27. 用于经颅超声神经调控的定位系统及方法,ZL202410540034.38. 用于经颅超声治疗中的实时接触监测装置及方法,ZL202410512367.5

其他项目
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