
裝上智能仿生手,截肢患者可以輕松拿起水杯喝水;高位截癱患者用意念移動電腦光標,操控輪椅,指揮機器狗取外賣……
近年來,隨著神經(jīng)信號處理、生物兼容材料、人工智能等技術(shù)接連取得突破,腦機接口開始從科幻場景走向臨床應(yīng)用,給許多患者的治療與康復(fù)帶來新希望。
今年1月1日,隨著我國首個腦機接口醫(yī)療器械標準正式實施,腦機接口再次成為市場關(guān)注熱點。腦機接口前景如何,能為健康帶來什么?如何突破瓶頸,加速臨床應(yīng)用?記者對此進行了采訪。
非侵入式:恢復(fù)部分人體功能
“仿佛自己變成了機器人,腦子一想,腳真就邁出去了!边@是天津的裴先生第一次穿戴上“神工—神行”外骨骼裝置時的感受。
裴先生突發(fā)腦出血,導(dǎo)致右側(cè)肢體偏癱。由于右腿無法站立和行走,他的日;顒又荒芤蕾囕喴。
天津大學腦機交互與人機共融海河實驗室(以下簡稱“海河實驗室”)團隊對裴先生進行了為期兩個多星期的腦控外骨骼步行康復(fù)訓(xùn)練。此后,他的步態(tài)明顯改善,步行穩(wěn)定性和耐力顯著提升,F(xiàn)在他已經(jīng)能短距離獨立行走。
“神工—神行”外骨骼裝置是海河實驗室團隊自主研發(fā)的非侵入式腦機接口產(chǎn)品。該團隊還研發(fā)出“神工—神機”“神工—神甲”等設(shè)備,可以有效幫助腦卒中患者的手部、手臂等實現(xiàn)運動功能康復(fù),已經(jīng)累計服務(wù)3000多名患者;面向消費端的產(chǎn)品中電云腦國芯腦機智能頭環(huán)也進入量產(chǎn)階段,憑借“云—邊—端”智能架構(gòu)及精準的多維狀態(tài)識別能力,產(chǎn)品已成功應(yīng)用于疲勞駕駛預(yù)警、專注力訓(xùn)練等場景。
腦機接口技術(shù)也在讓殘障人士受益。
在一架鋼琴前,古先生熟練地彈了一段悠揚的鋼琴曲。在“咔咔”的機械聲中,他用意念控制智能仿生手的5個手指獨立活動,與健康右手共同演奏了這段每秒兩個節(jié)拍的曲子。隨后,他用仿生手輕輕拿起了橘子,還抓舉起了10公斤啞鈴。
“這只手無需手術(shù)植入,可通過直觀的意念進行操控,仿佛我的左手重新回來了!惫畔壬f。8年前,他因意外失去了左手,生活非常不便。佩戴智能仿生手后,他可以輕松完成打字、做飯、喝水等活動。
這款智能仿生手是由浙江強腦科技有限公司研發(fā)生產(chǎn)的非侵入式腦機接口設(shè)備,佩戴者用大腦控制假肢完成日常動作。強腦科技有限公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官韓璧丞介紹,公司的技術(shù)已幫助國內(nèi)外數(shù)以萬計的肢體殘障人士如常生活和工作。
“腦機接口按照植入方式可以分為非侵入式和侵入式(包括半侵入式),非侵入式腦機接口技術(shù)的優(yōu)點是無創(chuàng)、安全和更高的相容性。”首都醫(yī)科大學附屬北京天壇醫(yī)院腦機接口臨床與轉(zhuǎn)化病房主任、神經(jīng)外科學中心常務(wù)副主任曹勇分析,這個技術(shù)相對來說更容易實現(xiàn),已經(jīng)有不少患者在使用,比如腦卒中、脊髓損傷等患者的康復(fù)訓(xùn)練,截肢患者通過佩戴智能義肢恢復(fù)肢體功能等。目前,我國非侵入式腦機接口技術(shù)處于國際先進水平。
侵入式:幫助癱瘓患者康復(fù)
四肢癱瘓的小銳“動動腦筋”,固定在桌上的機械臂將一杯水緩緩送到他嘴邊。當小銳喝到水時,他的眼中閃爍著激動的淚花,臉上洋溢著久違的喜悅。
2025年2月,北京大學第一醫(yī)院神經(jīng)外科團隊成功為30歲的小銳完成“北腦一號”腦機接口植入。術(shù)后第五天,小銳恢復(fù)良好。研究團隊測試“北腦一號”,并指導(dǎo)小銳進行訓(xùn)練。很快,小銳就可以用意念操控機械臂喝水。
“‘北腦一號’智能腦機系統(tǒng)擁有128通道,信號采集精度、信號傳輸和處理性能均處在世界先進水平!北本┠X科學與類腦研究所所長羅敏敏介紹,這套系統(tǒng)通過微型體內(nèi)機、便攜式體外機和軟件算法,可以為脊髓損傷、腦卒中、漸凍癥等運動或言語功能障礙患者帶來康復(fù)的希望。目前,“北腦一號”智能腦機系統(tǒng)已完成6例人體植入,幫助患者實現(xiàn)肢體運動、言語功能的替代和康復(fù)。
此外,“北腦一號”智能腦機系統(tǒng)通過釋放電信號,刺激患者手部肌肉來完成攥拳、屈腕、伸腕等動作,通過長期的訓(xùn)練、強化,可避免肌肉萎縮,大幅提升患者康復(fù)可能性。經(jīng)過6個月的訓(xùn)練,小銳原本失去活動能力的手可以完成抓握木塊、對指捏取玻璃球等。術(shù)后11個月,小銳總體康復(fù)情況良好,上肢的運動功能持續(xù)進步。
曹勇說,侵入式腦機接口是將功能器件放在人體內(nèi),無論是頭皮下,還是顱骨下,都需要產(chǎn)生創(chuàng)口來監(jiān)測人腦信號。相比非侵入式,其優(yōu)勢在于得到的信號質(zhì)量更好,但對技術(shù)的要求更高,手術(shù)難度更大。
臨床應(yīng)用:協(xié)同創(chuàng)新突破瓶頸
從牽頭開展國內(nèi)首個腦機接口治療藥物難治性癲癇的Ⅲ期多中心臨床試驗,到完成硬膜外腦機接口手術(shù),再到無線植入式言語解碼腦機接口手術(shù)……首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院正積極探索癲癇、帕金森病、脊髓損傷、漸凍癥等多個重大疾病領(lǐng)域的腦機接口創(chuàng)新療法。
2025年以來,腦機接口熱度持續(xù)攀升。有觀點認為,有了腦機接口,癱瘓的人能像正常人一樣生活。國家神經(jīng)疾病醫(yī)學中心主任、首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院院長趙國光卻很謹慎。他認為,腦機接口技術(shù)主要還處于臨床試驗階段,不能解決患者所有問題。以漸凍癥為例,現(xiàn)有腦機接口技術(shù)無法阻止退行性病變進程,僅能幫助患者恢復(fù)部分言語功能,而非治愈。
“無論是侵入式還是非侵入式,腦機接口都已在運動功能障礙康復(fù)、神經(jīng)與精神疾病診療、聽力康復(fù)等健康領(lǐng)域展現(xiàn)出明確的應(yīng)用價值,前景廣闊。”天津大學副校長、海河實驗室主任明東認為,大腦有800億到1000億個神經(jīng)元,每個神經(jīng)元又與上萬個其他神經(jīng)元連接。人類對大腦的認知還遠遠不夠,大規(guī)模記錄和準確解碼編碼任重道遠。近年來,腦機接口技術(shù)發(fā)展勢頭迅猛,但技術(shù)落地應(yīng)用仍有瓶頸。
其實,腦機接口技術(shù)尤其是侵入式,從臨床試驗走向真正的臨床應(yīng)用,還有很長的路要走。比如,如何可靠、穩(wěn)定、持久獲得植入后的腦電信號;植入的靶點應(yīng)該如何選擇;如何實現(xiàn)植入體與大腦組織的長期兼容,讓患者更加安全……這些問題依然困擾著專家。
趙國光認為,推動腦機接口技術(shù)“從0到1”的突破以及“從1到N”的廣泛應(yīng)用,關(guān)鍵要搭建起醫(yī)、產(chǎn)、學、研、用協(xié)同創(chuàng)新的生態(tài)。醫(yī)療機構(gòu)應(yīng)積極提出臨床需求,并開放臨床資源供科研單位和企業(yè)驗證新技術(shù);科研院所和高校要主動與臨床對接,把最新成果快速導(dǎo)入應(yīng)用;企業(yè)則需要從研發(fā)早期就與醫(yī)學團隊緊密合作,按照臨床需求定向開發(fā)產(chǎn)品,并提供工程化和產(chǎn)業(yè)化支持。
2025年5月,北京天壇醫(yī)院聯(lián)合國內(nèi)多家科研單位共建腦機接口臨床與轉(zhuǎn)化病房,圍繞腦機接口開展科研攻關(guān)、臨床試驗,并推動相關(guān)科技成果轉(zhuǎn)化;2025年4月,由天津大學海河實驗室與天津市環(huán)湖醫(yī)院合作的腦機接口綜合臨床實驗病區(qū)啟動建設(shè),已體系化布局各類神經(jīng)重癥的腦機接口臨床綜合解決方案……腦機接口協(xié)同創(chuàng)新的生態(tài)在加速形成。
政策護航:更好服務(wù)人民健康
受訪專家認為,腦機接口在健康領(lǐng)域的應(yīng)用還處在起步階段,面臨醫(yī)療器械審評審批、服務(wù)收費標準缺乏、醫(yī)保準入等問題,急需出臺和落實好相關(guān)政策,有針對性地解決。
“十五五”規(guī)劃建議提出,“推動量子科技、生物制造、氫能和核聚變能、腦機接口、具身智能、第六代移動通信等成為新的經(jīng)濟增長點!2025年以來,我國出臺了一系列政策措施推動腦機接口走向臨床應(yīng)用。
2025年3月,在國家醫(yī)保局指導(dǎo)下,湖北省醫(yī)保局出臺全國首個腦機接口醫(yī)療服務(wù)價格項目。此后,國家醫(yī)保局在神經(jīng)系統(tǒng)立項指南中,把腦機接口單獨立項,解決產(chǎn)品如何收費的問題。目前,湖北、浙江、四川等省份已落地實施。
2025年7月,工業(yè)和信息化部等7部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推動腦機接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》,提出加強基礎(chǔ)軟硬件攻關(guān)、打造高性能產(chǎn)品、壯大創(chuàng)新主體等多項舉措。這一政策首次實現(xiàn)跨部門協(xié)同,覆蓋腦機接口技術(shù)研發(fā)、標準制定、臨床應(yīng)用全鏈條。
2025年9月,國家藥監(jiān)局發(fā)布《采用腦機接口技術(shù)的醫(yī)療器械 術(shù)語》。國家藥監(jiān)局器械注冊司副司長袁鵬介紹,腦機接口醫(yī)療器械融合神經(jīng)科學、臨床醫(yī)學、計算機科學等多個學科,同一概念在不同領(lǐng)域可能有不同表述,術(shù)語不統(tǒng)一、概念不規(guī)范成為困擾產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性難題。發(fā)布該標準為這一新興領(lǐng)域建立統(tǒng)一的“語言”體系,支撐其規(guī)范有序發(fā)展。
為加速腦機接口醫(yī)療器械研發(fā)上市,2025年12月,國家藥監(jiān)局將植入式腦機接口醫(yī)療器械列入優(yōu)先審批高端醫(yī)療器械目錄。袁鵬說,腦機接口醫(yī)療器械是高端醫(yī)療器械和新質(zhì)生產(chǎn)力的典型代表,未來將為人類健康事業(yè)帶來重大變化。國家藥監(jiān)局將在優(yōu)先審評審批、科學監(jiān)管等方面強化對腦機接口技術(shù)支撐,讓其更好服務(wù)于人民健康。
(責任編輯:華康)