界面新聞記者 | 劉素楠
界面新聞編輯 | 林騰
一種改寫醫(yī)學診療康復邊界的技術,正在以加速度從實驗室走向臨床。
上海華山醫(yī)院,一枚硬幣大小的植入體,讓失去四肢12年的癱瘓患者重獲“掌控感”,他用意念控制電腦上的光標移動——這是中國首例無線侵入式腦機接口前瞻性臨床試驗的關鍵時刻。
3個月前,中國科學院腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心聯(lián)合復旦大學附屬華山醫(yī)院團隊,將一枚直徑僅26毫米、厚度不到6毫米的植入體嵌入患者顱骨凹槽中,再通過5毫米微孔,將比頭發(fā)絲細百倍的超柔性電極植入患者大腦運動皮層。
“與傳統(tǒng)腦科手術相比,這是一臺微創(chuàng)手術?!苯?,在由中國康復醫(yī)學會腦機接口與康復專業(yè)委員會主辦,上海大學醫(yī)學院、上海大學醫(yī)學院醫(yī)大醫(yī)院(上海醫(yī)大醫(yī)院)承辦的學術年會及培訓班活動上,主刀醫(yī)生、復旦大學附屬華山醫(yī)院神經(jīng)外科副主任醫(yī)師路俊鋒分享了這個案例的手術過程。
能否精準定位和植入,關乎手術成敗。借助高精度導航系統(tǒng),路俊鋒團隊在喚醒手術下完成了植入,手術精度精確到毫米級別?!澳壳盎颊咭磺卸挤€(wěn)定,正在訓練中。”路俊鋒告訴界面新聞。

腦機接口(Brain-Machine Interface,英文簡稱BCI)是通過采集腦電信號,將人類的意識和大腦活動與計算機等設備進行連接的技術,可以實現(xiàn)人機之間的信息交換和控制。
從技術路徑來看,腦機接口接入大腦的方式可以分為侵入型、半侵入型、非侵入型三種。侵入式BCI通過將電極和傳感器直接插入大腦組織捕捉神經(jīng)活動,非侵入式則通過將電極和傳感器置于頭皮表面獲取信號,半侵入型介于二者之間。
在臨床一線,中國團隊正取得實質性突破。
北京宣武醫(yī)院,一位每月癲癇發(fā)作達730次的15歲少女接受了反應性神經(jīng)刺激術(Reactive Neurostimulation,簡稱RNS)治療。術前檢查發(fā)現(xiàn),其病灶位于大腦功能區(qū),傳統(tǒng)切除手術或致其癱瘓。醫(yī)生通過侵入式腦機接口解碼腦電信號,針對癲癇異常放電精準刺激特定腦區(qū),以減少癲癇發(fā)作頻率和嚴重程度。
“這相當于在交通無序、紅綠燈失調的路口放入了一位交警?!?國家神經(jīng)疾病醫(yī)學中心主任、宣武醫(yī)院院長趙國光如此比喻。術后半年,這位少女的癲癇發(fā)作基本停止。
2022年起,由趙國光牽頭,宣武醫(yī)院聯(lián)合華山醫(yī)院等9家醫(yī)院啟動了國內首個RNS腦機接口多中心臨床研究,目前已完成93例植入。趙國光透露,其中宣武醫(yī)院完成了53例,無嚴重不良事件發(fā)生。
近兩年,中國腦機接口的醫(yī)療應用正呈現(xiàn)多元化發(fā)展。
在運動功能重建方面,2023年10月,清華大學醫(yī)學院教授洪波團隊與宣武醫(yī)院合作,為一位脊髓損傷患者開展了全球首例半侵入式腦機接口手術。經(jīng)過一個多月訓練,癱瘓了15年的患者通過意念驅動氣動機械手臂,成功抓握起一瓶礦泉水。
在語言解碼領域,2024年,腦虎科技聯(lián)合華山醫(yī)院神經(jīng)外科吳勁松教授團隊,在語言區(qū)占位腫瘤癲癇患者上進行了柔性腦機接口植入手術。術后5天,該患者實現(xiàn)了142個常用漢語音節(jié)下71%的解碼準確率,并且單字解碼時延小于100ms。
BCI也為孤獨癥診療帶來了革新。成都團隊整合腦電、影像與腸道菌群數(shù)據(jù),開發(fā)定量化輔助診斷系統(tǒng),結合神經(jīng)調控與行為康復,服務了2000余名孤獨癥患兒。成都前沿類腦人工智能創(chuàng)新中心主任、成都芯腦科技有限公司總經(jīng)理馮睿稱,初步測算,約80%的患兒癥狀明顯改善。這套孤獨癥智能輔助診斷系統(tǒng)和整體治療方案,已推廣至華西醫(yī)院、齊魯醫(yī)院等30余家國內機構。
在康復醫(yī)學領域,上海大學教授楊幫華團隊研發(fā)的無創(chuàng)腦機接口技術已應用于多例中風患者康復訓練,患者肢體運動功能恢復效率明顯提升。
上海醫(yī)大醫(yī)院心臟大血管外科學科帶頭人、法國外籍院士萬峰認為,腦機接口不僅是康復醫(yī)學的“破局利器”,更將為心血管術后康復、神經(jīng)調控治療等臨床場景帶來顛覆性變革。
“理論上,幾乎所有腦功能異常造成的損傷均有望通過腦機接口治療。”趙國光在腦機接口學術年會上表示。
腦機接口的市場前景廣闊。
根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025-2030年中國腦機接口市場現(xiàn)狀分析及發(fā)展前景預測報告》,2024年國內腦機接口設備出貨量達3.2萬臺,同比增長210%。報告預測,到2030年,中國醫(yī)療康復市場規(guī)模將達320億元,占比38%。
無論中央還是地方,政策支持力度持續(xù)加大。2025年1月,國務院辦公廳印發(fā)文件,明確對腦機接口設備予以優(yōu)先審評審批;在支付端,國家醫(yī)保局印發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)類醫(yī)療服務價格指南,涵蓋侵入式腦機接口手術的置入、取出及非侵入式手術的適配。北京、上海等地也相繼發(fā)布培育行動方案,加速產(chǎn)品研發(fā)與臨床試驗。
盡管前景光明,腦機接口產(chǎn)業(yè)化仍面臨艱巨挑戰(zhàn)。此前Neuralink曝出問題——植入患者大腦的部分電極絲出現(xiàn)回縮,導致信號采集量銳減。
這也揭示出,當下腦機接口技術在臨床試驗和規(guī)模化應用之間,橫亙著一條條亟待跨越的鴻溝?!澳X機接口熱到發(fā)燙,但我們應該保持冷靜,”趙國光警示道。
大會主席、中國康復醫(yī)學會副會長、腦機接口與康復專委會主委單春雷提出了更多診療技術的細節(jié)問題:神經(jīng)調控可能因為偏離1㎝就會導致相反的結果,BCI不存在這樣的“陷阱”嗎?是否可以通過“腦電訓練肌電”,使較復雜甚至侵入性的腦機接口簡化成為腦-肌-機接口甚至肌-機接口?能否通過遠程康復系統(tǒng)實現(xiàn)遠程腦機接口?目前BCI多用于語言系統(tǒng)保留的言語障礙患者,如何幫助真正的失語者?……
趙國光則指出,生物相容性不足、信號衰減、硬件及接口缺乏統(tǒng)一標準等問題,阻礙了設備兼容性和規(guī)模化生產(chǎn)。同時,開發(fā)成本高,醫(yī)保覆蓋有限,跨學科符合人才短缺,以及倫理與數(shù)據(jù)安全等問題,都是腦機接口產(chǎn)業(yè)化面臨的堵點。
要推動腦機接口醫(yī)療應用,他建議建設產(chǎn)學研用醫(yī)集群,任何一個環(huán)節(jié)都不可或缺。
“醫(yī)院作為醫(yī)療服務的核心主體,在腦機接口賦能臨床康復的產(chǎn)學研融合中扮演著重要的紐帶角色。”萬峰表示,其核心價值在于將臨床需求轉化為技術方向、驗證技術有效性、推動成果落地,并通過多學科協(xié)作構建閉環(huán)生態(tài)。醫(yī)院需打破傳統(tǒng)“被動應用技術”的角色定位,主動聯(lián)合多方力量,構建“醫(yī)工交叉、產(chǎn)學研協(xié)同”的創(chuàng)新生態(tài),才能真正釋放腦機接口在臨床康復中的潛力。
2023年11月,中國康復醫(yī)學會在上海成立腦機接口和康復專業(yè)委員會,聚集了康復醫(yī)學、神經(jīng)科學、生物醫(yī)學工程、計算機科學、心理學以及企業(yè)等跨學科領域的醫(yī)生和專家學者。
“各學科之間的融合度不夠,因此我們要搭建一個平臺,更好地融合多學科人才,尋求技術突破和臨床的廣泛應用。”單春雷表示。
6月底,當馬斯克的Neuralink發(fā)布最新進展視頻時,上?!澳X智天地”產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)正式啟動建設,成為中國首個腦機接口未來產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),計劃打造“技術突破-產(chǎn)業(yè)轉化-場景落地”的完整生態(tài)鏈。
據(jù)上觀新聞報道,在該集聚區(qū)內,腦機接口相關的制造業(yè)、人工智能、基礎研究等領域的企業(yè)與國家神經(jīng)疾病醫(yī)學中心、上海市重點實驗室等機構即將匯聚在同一實體空間中,科學家、工程師與臨床醫(yī)生將從技術研發(fā)到臨床應用全鏈條協(xié)同攻關。
單春雷預測:“腦機接口技術在醫(yī)療領域的落地,將從康復科最先開始,逐漸覆蓋神經(jīng)內科、神經(jīng)外科、老年科等科室。理論上只要與腦相關的疾病都能涉及?!?/span>
他認為,當下腦機接口的臨床應用需要形成標準,明確診療范式,逐步豐富腦機接口的應用場景。下一步的突破,一方面是是高精尖的治療技術,例如針對漸凍癥等缺乏有效干預手段的疑難雜癥,一方面是普惠型的高性價比消費級康復產(chǎn)品。
“我認為在5年內腦機接口技術應該能夠廣泛應用,對疑難雜癥的突破可能需要10年時間。” 單春雷說。


