徐文东教授团队在手术中

2020年5月19日上午，上海市科学技术奖励大会在上海展览中心隆重举行。复旦大学附属华山医院手外科徐文东教授和顾玉东院士领衔的科研成果“基于脑可塑理论新发展修复残障上肢功能的新方案”荣获2019年度上海市科学技术进步奖特等奖。这是上海市自2012年设立科技进步特等奖以来第一个出自临床医学领域的获奖项目。获奖的项目组成员还包括张定国、沈云东、邱彦群、冯俊涛、李铁、赵耐青、董震、王涛、徐雷、蒋苏、李杰、尹华伟、徐静、徐建光。

华山医院手外科成立于1960年，是中国手外科的先驱单位之一。在顾玉东院士率领的几代专家学者半个多世纪的辛勤耕耘下，华山手外科在肢体再造、周围神经损伤修复等领域开展了多项国内外首创性医疗工作，一举囊括7项国家科技进步奖和发明奖，造福了无数中国患者，并吸引国外患者纷至沓来，使我国在这一医学领域始终处于世界领先水平。21世纪以来，全球老龄化问题日趋严重，高血压、糖尿病等各类慢性疾病的高发导致脑卒中等中枢损伤性疾病已成为老年人死亡和伤残的重要原因，并呈现年轻化趋势。其中，脑卒中等中枢损伤后导致肢体功能障碍目前国内外均缺乏有效的治疗方案，传统康复手段疗效有限。日益增长的脑卒中后伤残人群不仅成为当今医学领域面临的巨大挑战，更给社会和家庭带来了沉重的照护负担，我国这类患者数量已高达3000万，这一急迫的医疗需求引起了新一代手外科医者们的高度关注。

缘起：实践出灵感，左右颈七互换术治疗中枢性偏瘫实现脑可塑理论重大创新

在神经科学领域，大家广为接受的知识理念是：大脑一侧半球支配对侧肢体功能，成年后大脑功能基本固化不变，也就是说成年人大脑的可塑性十分有限。然而早在1872年，国际上最具影响力的医学期刊《新英格兰医学杂志（NEJM）》就曾经刊登过一个大胆的观点或者说是梦想：在某些情况下一侧大脑半球也许可以影响两侧肢体功能。一百多年来科学家们始终在探索，一侧大脑半球真的具有同时控制两侧肢体的能力么？如果有，在什么情况下会发生呢？

1986年，顾玉东院士遇到了一位29岁上肢瘫痪的病人，车祸外伤让他一侧的臂丛神经发生了根性撕脱断裂，与中枢神经彻底分离，这样的“根性撕脱”造成的上肢瘫痪在当时是不治之症。顾玉东教授在积累了24年1000多例病例登记卡总结的臂丛神经损伤治疗经验后，突破手术禁区，于国际上首创“健侧颈七移位术”，从控制病人健康上肢的臂丛神经中取出一根颈7神经借给患病的一侧，使得瘫痪的手臂重新动了起来。

作为顾玉东院士的学生，徐文东教授对这类患者进行了术后长期随访。他细心地发现，这一创新手术成功实施后出现了诸多难以解释的临床现象，例如触摸患者瘫痪侧的指尖，对侧健康手的手指同样有被触摸的感觉。徐文东教授从这些临床现象里敏锐地意识到，大脑可能存在一种尚未被重视和理解的重要脑可塑机制，一旦诱导出这一机制，大脑一侧半球有可能同时具有支配双侧上肢的能力。

创新：改造“手”诱发重构“脑”，揭示健康大脑半球的可塑性和可调控性，推动脑科学理论新发展

“我一直认为控制手的周围神经和控制脑的中枢神经应该是一套密切关联的系统，我们在临床工作中发现周围神经通路改变能让大脑的双手映射区发生相应改变，这一现象说明改变周围神经通路会引起大脑功能的可塑性变化，并且大脑的可塑性并不局限于幼年，成人也有可塑性，关键是如何诱发。”徐文东教授如是说。朝着这个目标，2001年起，徐文东带领团队开始了跨界攻坚，进入了一个国际上全新的研究领域——周围神经移位与脑功能调控。通过十多年对“健侧颈七移位术”后运动、感觉中枢的可塑性规律的潜心研究，团队发现外周神经连接通路的改变可导致成人大脑发生功能区改变，证实了改造“手”可诱发重构“脑”。在此基础上，徐文东教授团队还将“健侧颈七移位手术”发展为“左右颈七互换手术”，实现了“一侧大脑从同时支配双侧手局部功能到支配双侧上肢整体功能”的跨越，进一步发展了脑可塑理论。这一新发现拓宽了神经科学原来的理论体系，首次证实中枢损伤后，健康大脑的可塑性可被“诱发和调控”，为周围神经和中枢神经一体化提供了理论支撑。对此，《新英格兰医学杂志（NEJM）》评价“为深入理解神经解剖学和神经生理学的基本问题提供了机会！”项目组的这一重大突破不仅实现了人类一侧大脑半球可以控制两侧肢体，而且从理论上解释了150年前的观点和梦想！

应用：实现“一侧健康半球在支配对侧健康上肢时，也支配同侧瘫痪上肢”原创突破，开辟了“通过改变外周神经通路治疗中枢性损伤”的医疗新领域

项目组在前期大量理论研究的基础上，将新的医疗技术积极应用于实践，开展了一系列高水平的循证医学临床研究，率先提出了脑卒中后肢体功能障碍中国治疗新策略：避开损伤大脑半球，着力于开发健康大脑半球的潜能，通过“左右颈七神经互换”显微手术，使“一侧健康半球在支配对侧健康上肢时，也支配同侧瘫痪上肢”，开辟了“通过外周神经功能的改变治疗中枢损伤”的新领域。这项手术治疗实施后，患者瘫痪上肢功能评分可显著提高17.7分，完全实现了生活自理，生活质量大幅度提升。相关临床研究成果于2017年在《新英格兰医学杂志（NEJM）》发表，成为该刊第一篇中国学者独立完成的外科原创论著。《新英格兰医学杂志（NEJM）》杂志专发长篇社论：“这项工作创造性地通过切断外周神经并（左右）移位治疗中枢神经疾病，是全新的途径”。论文入选“颠覆性（Game Changer）的、在推进医疗实践具有最重要意义”的“2018年NEJM最受瞩目论文”，名列榜首，这是首个中国原创医学成果入榜，并被评为“2018年中国十大医学科技新闻”。目前，这一创新性手术治疗方法已成功应用于400余例患者的救治。徐文东教授团队充分利用“互联网+远程医疗”等平台，将研究成果在全国推广普及，并通过接受国际进修学员、开展国际学术交流等方式，将这一中国原创性手术新技术在国际范围内推广，现已在美国、英国，韩国等国际著名周围神经诊治中心开展应用，取得显著的社会经济效益，造福全世界患者。

时钟指到2020年，转眼间华山医院手外科已经成立有一个甲子。从上世纪60年代一路走来，华山医院手外科三代人薪火相传、不断创新，完成了医学理论和技术上的多项“第一”，践行了救死扶伤、勇于担当的医者本心。徐文东教授说，人类大脑拥有许多未知和神秘的潜能，双手又是人体最复杂的器官之一，通过改造“手”来重构“脑”，将手外科、脑外科、神经影像、神经康复、运动医学等多个学科进行整合，促进临床研究与基础研究交叉合作，未来一定会涌现出更多令人惊喜的发现和创新成果。