中国脑机接口临床应用密集落地 多项技术实现突破
闫玉巧 2026-08-13 09:39
财π新闻 近日,我国脑机接口强脑技术领域传来重大进展,国防科技创新研究院常超团队联合首都医科大学附属北京天坛医院何江弘团队、杨艺团队,完成意识障碍患者太赫兹波修复脑功能临床试验。该试验是国际范围内首个成功开展的太赫兹增强脑意识临床试验,为意识障碍患者促醒、脑创伤认知修复提供了全新技术方案,填补了该领域临床应用空白。
本次临床试验依托神经外科脑深部电刺激(DBS)植入手术开展,团队在精准手术定位与术中监护体系保障下,对患者中央丘脑及大脑皮层精准实施太赫兹波定向照射刺激。通过术中实时监测与术后数据分析证实,太赫兹波刺激可有效提升患者大脑多脑区功能连接度,而太赫兹波与DBS联合刺激模式下,脑区功能连接改善效果更为显著,可高效优化脑部神经环路活性,为意识障碍患者神经功能重塑、意识恢复创造了有利条件。目前,患者术后生命体征平稳,神经功能恢复态势良好,验证了术中太赫兹波神经刺激技术应用于人体神经系统疾病治疗的安全性与可行性。
据了解,常超团队此前已提出太赫兹特异性非热调控神经离子通道和精确操控生物分子构象的新原理和方法,并开展相关试验,实现神经功能的靶向调控,有效改善创伤后应激障碍模型动物的认知能力。近期,相关团队又研发出全新无创、非接触太赫兹经眼脑机接口强脑技术,开辟了太赫兹波提升脑认知、修复脑创伤认知障碍,治疗阿尔茨海默病、帕金森病的技术路径。相关成果已在《自然—通讯》等学术期刊发表。
近年来,我国脑机接口技术应用场景已延伸至临床诊疗、特种医疗、睡眠健康、精神疗愈、认知训练等多个领域,各类临床成果密集落地。由宣武医院院长赵国光、主任医师段婉茹领衔的神经外科团队,依托“脑机接口+脊髓电刺激+外骨骼”创新联合治疗方案,为截瘫患者同步植入了“北脑一号”侵入式脑机接口与时序脊髓电刺激系统。经过系统性康复干预,该截瘫患者可自主活动下肢,日常起居能够完全自理。这一临床案例彻底打破固有医学定论,成为我国脑机接口技术临床落地的标志性成果。截至目前,“北脑一号”智能脑机系统已完成20余例人体植入,系统累计安全运行近5万小时。
北京天坛医院、宣武医院还针对性开展脑卒中、渐冻症等疑难病症的脑机专项临床研究。其中,天坛医院一例脑卒中偏瘫患者,有效通道数100%,术后一周即进入多分类运动解码闭环训练,驱动FES(功能性电刺激)激发手部运动;宣武医院一例渐冻症言语障碍患者,有效通道数98%,常用近百词有限集语言解码正确率超63%。
当前我国脑机接口领域非侵入式、半侵入式、侵入式三条技术路线协同并进、各有侧重。非侵入式技术聚焦民用康复、青少年专注力训练、养老助残等普惠场景,侵入式与半侵入式技术专攻重症神经疾病精准诊疗,分工清晰、精准适配不同市场需求。儿童认知干预与神经康复,是非侵入式脑机接口技术落地较多的民生场景之一。比如,患有多动症的孩子可借助非侵入式脑机设备开展常态化康复训练。设备依托脑电信号实时反馈,引导孩子主动调整状态、提升专注力。
此前,我国科学家在侵入式脑机接口临床试验也取得过重大突破。一位高位截瘫的中年人,仅凭意念便能操控智能轮椅在小区遛弯,指挥机器狗取回外卖,还实现了线上就业。这是中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心赵郑拓、李雪团队联合复旦大学附属华山医院及相关企业开展的第二例侵入式脑机接口临床试验的真实成果。这项突破实现了脑机接口从二维屏幕光标控制到三维真实世界交互的技术跃迁。团队曾通过视频展示了这位高位截瘫患者时隔3年后重新掌控自己生活的情景,患者可以在通过意念实时准确自然地操控轮椅在楼下遛弯的同时,和工作人员边交流边进行设备的控制,操控体验如同控制自己的身体一样。
相关团队曾在当年3月在运动障碍患者脑中植入直径不到头发丝1%大小的电极,实现了通过脑控下象棋、玩赛车,这也是我国首例侵入式脑机接口临床试验。同年6月,第二例完成植入后,直接将患者从二维屏幕操作升级到真实世界里的三维交互,患者的操控体验达到随心所动的效果,就像驱动自己肢体般自如,经过一段时间的适应后,无需在脑中进行额外转换,就能直接通过意念完成对应操作。为了在现实世界中让患者“想和做”同步,团队在技术上实现了多层突破:研发的混合解码模型能让大脑在神经信号相对嘈杂的环境中,高效提取有效信息,将脑控性能整体提升15%-20%。而在线重校准技术则能让患者实时调校各项参数,实现越用越顺手的体验。更为重要的是在同步率上的突破,实现了意念与动作几乎同步,团队开发了自定义的通讯协议,使得最终实现的通讯延迟低于人类大脑产生信息传递到肢体的自然神经通路延迟,仅为75毫秒,让使用者产生控制外设比控制自己肢体还快的感受。正是这些突破,让植入最新电极的这位患者可以用意念和真实世界进行交互,担任无人货柜视频审核员,参与到线上数据的标注工作,成为我国首位借助侵入式脑机接口实现线上就业的人。当时相关团队透露,第三例脑机接口患者的临床试验也已完成,后续的临床试验会将渐冻症患者纳入入组标准,使得他们一方面运动功能可以得到改善,另一方面新一代的系统可对其大脑语言或者运动语言内心语言进行解码输出,让他们再次获得跟外部用语言交互的能力。面向更广阔应用场景的微创化方向上,当时团队所研究的手术创伤已控制在毫米级,远小于部分开创性技术的创伤程度。
7月29日,安徽医科大学第一附属医院成功完成省内首例国家药品监督管理局批准上市后的植入式脑机接口手术。39岁的王女士在该院接受手术并顺利完成,这是植入式脑机接口产品获批上市后,安徽省开出的首张“处方”。王女士成为全国第三例接受该产品植入手术的患者,安徽医科大学第一附属医院也成为全国第二家正式开展脑机接口手术临床应用的医院。王女士曾是一名设计师,一年前因车祸导致颈部脊髓损伤,双手及下肢瘫痪,尽管坚持规范康复训练,她仍无法自主完成抓握等基础手部动作。本次手术由神经外科联合神经内科、康复科、麻醉科、手术室、重症医学科组建的多学科诊疗团队协同实施,过程顺利。术中,医生将用于采集和解码患者运动意图的电极植入王女士大脑的手部运动及感觉区域,从而在大脑与外部功能代偿装置间建立信息通路,通过脑机接口系统早期辅助其手部运动,最终实现自主运动能力。此次手术操作在脑膜外进行,不损伤脑组织,最大程度降低了创伤与手术风险。
本次手术相关负责人介绍,我国现有脊髓损伤患者超过370万人,且每年新增约9万人。严重脊髓损伤常导致手部功能障碍,药物和常规康复手段疗效有限,脑机接口技术为这类患者的治疗带来了新希望。本次开展的脑机接口手术采用的是我国自主研制、全球首款且目前唯一取得三类医疗器械注册证的植入物。相较于临床试验项目,本次手术的安全性及疗效更有保障。术中测试结果显示,王女士的大脑运动信号稳定、质量良好,术后各项生命体征平稳。按治疗计划,一周后待伤口愈合,王女士即可出院,后期医院将安排专门团队进行长期运动训练指导,帮助她尽早改善手功能。
2026年8月12日,山东大学附属威海市立医院临港院区完成国内地市级医院首次独立完成植入式脑机接口手部运动功能代偿系统(NEO)全流程临床应用。一枚比一元硬币还薄的植入体,被稳稳嵌入患者颅骨外侧;数根微米级电极,精准铺展于硬脑膜外。这位37岁的威海本地患者,因一场意外导致颈髓损伤,过去十年,康复科的器械训练了上百遍,功能性电刺激做了上千次,但“大脑下令→脊髓中转→手指执行”这条通路,早已在C5-C6节段彻底断联。本次应用的NEO系统尝试用“绕过断点”的方式,重建一条“脑→机→神经→肌肉”的全新生物电信号通路,信号从运动皮层出发,经植入体解码、AI算法翻译,再通过体表电极或微型外周刺激器,直接唤醒沉睡的手部肌肉群,整个过程延迟不到120毫秒。
为了实现地市级医院独立开展脑机接口临床应用,威海市立医院此前已开展长达五年的相关筹备工作。2021年,国内首批脑机接口临床试验还在北京、上海、杭州三地封闭验证时,威海市立医院就启动相关计划,斥资建成鲁东首个全数字化复合手术室,引入术中4D电生理实时映射系统,把传统开颅手术的盲操作升级为全景导航;2023年,与浙江大学脑机智能全国重点实验室共建联合实验室,联合开发适配中国人群脑电特征的轻量化解码模型;2025年,牵头制定相关管理规范,把术前功能成像评估、术中微电极定位校准、术后闭环康复训练等27个关键节点,全部标准化、模块化、可复制化。
(编辑:胡中华)

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