人类大脑共有860亿个神经细胞，有超过100万亿个神经突触，它们组成了密集的神经网络，拥有着未知的神经功能，也产生了最为复杂的疾病——癫痫、帕金森、抽动秽语综合征等。

随着医学的进步，科学家尤其是神经外科医生不断攻克难关挑战生命禁区，为人类了解大脑打开了一扇扇窗。北京天坛医院功能神经外科主任张建国，就是打开窗户的人之一。

作为功能神经外科学术带头人，近三十年的神经外科生涯，张建国成功实施了8000余例神经外科手术。牵头首个国产脑起搏器和迷走神经刺激器的临床试验、创新神经调控技术和实践、合作研发国产手术机器人并成功上市……

他给很多身陷脑功能性疾病的患者带来了希望。

摘取“皇冠上的明珠”

帕金森病，一种常见的老年慢性病，患病初期表现为手、足节律性的震颤和行动迟缓；5年至15年后，就会逐渐丧失活动能力。在我国，饱受帕金森折磨的老人超过300万。

对付帕金森病，药物是最常见的武器，但不断下降的药效和逐渐加剧的并发症往往让患者难以坚持。脑起搏器的出现改变了这一切，创造了医学史上神奇的一刻：一位帕金森病患者在植入脑起搏器后，只要打开遥控开关，身体可以立刻停止震颤并行走自如。

通过埋植在胸前的刺激器，脑起搏器可以向植入大脑特定靶点的电极发送电脉冲，脉冲能抑制大脑的过度兴奋状态，抑制引起帕金森病症状的异常脑神经信号。一枚重量不到50克的脑起搏器，是人类攻克帕金森病、癫痫、药物依赖等脑部疾病的一把利器，在医疗器械领域被誉为“皇冠上的明珠”。

但在很长一段时间里，这颗“明珠”一直被美国垄断，仅安装成本就高达二三十万元，国内能用得上用得起这个先进技术的患者很少。

2000年，中国神经外科事业开创者、中国工程院院士王忠诚提出了研发倡议——希望中国人能用上自己的脑起搏器。2003年，神经调控技术国家工程实验室正式启动脑起搏器研究，由清华大学负责技术研究和产品研发，而作为王忠诚院士的学生，张建国则承担起了动物实验和临床试验的重任。

2005年，张建国牵头做起了国产脑起搏器的动物实验。“刚开始，我们将猴子做成偏侧帕金森模型，再把机器植入进去，以验证机器对症状的改善程度。但是猴子不听话，用正常的一侧爪子一把就把机器给抓出来了。”张建国对最初的实验场景记忆犹新。

脑起搏器的电极需长期植入大脑深部，并接收来自胸前皮下脉冲发生器输出的脉冲电流，这对植入系统的安全可靠和稳定性提出了苛刻的要求。家兔、猪、恒河猴，实验对象不断切换；电刺激、遥测程控、电极阻抗，一个个技术环节被突破。模型越来越成熟，国产脑起搏器呼之欲出。

历史的瞬间定格在2009年11月26日，北京天坛医院迎来了第一例国产脑起搏器的临床试验手术。接受首例手术的患者赵先生术前已有8年帕金森病史，出现了手脚抖动、面部表情僵硬等症状。钻孔、定位、电极植入……张建国将我国自主研制的脑起搏器第一次植入了患者脑内。随着刺激电压的缓慢提升，患者震颤的手臂静止下来，手术现场所有人都激动不已。首个国产脑起搏器终于问世！这枚重量仅为37克的脑起搏器，在有源植入医疗器械领域开拓了“中国制造”的版图。“中国成为全球第二个掌握脑起搏器技术的国家。”对此，张建国充满自豪。

但从无到有，还远远不够。

国际原有产品采用高频刺激模式，而中国研发了全球首个具有变频刺激功能的脑起搏器，可对大脑核团实施高、低频交替的电刺激，针对不同症状使用不同组合；传统的电极固定方法易造成电极断裂，断裂后需重新手术，中国研发团队提出新的手术范式，把电极固定在颅骨骨槽里，解决了这一国际难题；国外脑起搏器仅能兼容1.5T磁共振，这意味着脑起搏器植入后，患者不能进行场强更高、更清晰的3T磁共振检查，但中国做出了全球首个3T磁共振兼容设备；原有起搏器充电会有涡流效应，升温过高会灼伤患者，中国研究人员做出特殊金属涂层，力争实现“零灼伤”……

中国患者感受更深的是脑起搏器的价格。打破国际垄断后，病人的医疗费可以节省数万元。从1998年至2009年，中国只有2012位患者安装了进口脑起搏器。产品国产化后，15000多例次患者得到了治疗，全国能开展脑起搏器植入术的医院从60家增加到270家。技术上的创新，价格的亲民，使得中国研发生产的脑起搏器获得国际认可并取得欧盟CE认证，推开了国际市场的大门。

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