從科幻場(chǎng)景走向臨床應(yīng)用——
腦機(jī)接口加速“接入”健康(健康焦點(diǎn))
本報(bào)記者 申少鐵 龔相娟 谷業(yè)凱
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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(dòng)電腦光標(biāo),操控輪椅,指揮機(jī)器狗取外賣……
近年來(lái),隨著神經(jīng)信號(hào)處理、生物兼容材料、人工智能等技術(shù)接連取得突破,腦機(jī)接口開始從科幻場(chǎng)景走向臨床應(yīng)用,給許多患者的治療與康復(fù)帶來(lái)新希望。
今年1月1日,隨著我國(guó)首個(gè)腦機(jī)接口醫(yī)療器械標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施,腦機(jī)接口再次成為市場(chǎng)關(guān)注熱點(diǎn)。腦機(jī)接口前景如何,能為健康帶來(lái)什么?如何突破瓶頸,加速臨床應(yīng)用?記者對(duì)此進(jìn)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(jī)器人,腦子一想,腳真就邁出去了。”這是天津的裴先生第一次穿戴上“神工—神行”外骨骼裝置時(shí)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(wú)法站立和行走,他的日常活動(dòng)只能依賴輪椅。
天津大學(xué)腦機(jī)交互與人機(jī)共融海河實(shí)驗(yàn)室(以下簡(jiǎn)稱“海河實(shí)驗(yàn)室”)團(tuán)隊(duì)對(duì)裴先生進(jìn)行了為期兩個(gè)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。現(xiàn)在他已經(jīng)能短距離獨(dú)立行走。
“神工—神行”外骨骼裝置是海河實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的非侵入式腦機(jī)接口產(chǎn)品。該團(tuán)隊(duì)還研發(fā)出“神工—神機(jī)”“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(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)功能康復(fù),已經(jīng)累計(jì)服務(wù)3000多名患者;面向消費(fèi)端的產(chǎn)品中電云腦國(guó)芯腦機(jī)智能頭環(huán)也進(jìn)入量產(chǎn)階段,憑借“云—邊—端”智能架構(gòu)及精準(zhǔn)的多維狀態(tài)識(shí)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(chǎng)景。
腦機(jī)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(yáng)的鋼琴曲。在“咔咔”的機(jī)械聲中,他用意念控制智能仿生手的5個(gè)手指獨(dú)立活動(dòng),與健康右手共同演奏了這段每秒兩個(gè)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(wú)需手術(shù)植入,可通過直觀的意念進(jìn)行操控,仿佛我的左手重新回來(lái)了。”古先生說(shuō)。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(dòng)。
這款智能仿生手是由浙江強(qiáng)腦科技有限公司研發(fā)生產(chǎn)的非侵入式腦機(jī)接口設(shè)備,佩戴者用大腦控制假肢完成日常動(dòng)作。強(qiáng)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(guó)內(nèi)外數(shù)以萬(wàn)計(jì)的肢體殘障人士如常生活和工作。
“腦機(jī)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(jī)接口技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)創(chuàng)、安全和更高的相容性。”首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院腦機(jī)接口臨床與轉(zhuǎn)化病房主任、神經(jīng)外科學(xué)中心常務(wù)副主任曹勇分析,這個(gè)技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)更容易實(shí)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(guó)非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)處于國(guó)際先進(jìn)水平。
侵入式:幫助癱瘓患者康復(fù)
四肢癱瘓的小銳“動(dòng)動(dòng)腦筋”,固定在桌上的機(jī)械臂將一杯水緩緩送到他嘴邊。當(dāng)小銳喝到水時(shí),他的眼中閃爍著激動(dòng)的淚花,臉上洋溢著久違的喜悅。
2025年2月,北京大學(xué)第一醫(yī)院神經(jīng)外科團(tuán)隊(duì)成功為30歲的小銳完成“北腦一號(hào)”腦機(jī)接口植入。術(shù)后第五天,小銳恢復(fù)良好。研究團(tuán)隊(duì)測(cè)試“北腦一號(hào)”,并指導(dǎo)小銳進(jìn)行訓(xùn)練。很快,小銳就可以用意念操控機(jī)械臂喝水。
“‘北腦一號(hào)’智能腦機(jī)系統(tǒng)擁有128通道,信號(hào)采集精度、信號(hào)傳輸和處理性能均處在世界先進(jìn)水平。”北京腦科學(xué)與類腦研究所所長(zhǎng)羅敏敏介紹,這套系統(tǒng)通過微型體內(nèi)機(jī)、便攜式體外機(jī)和軟件算法,可以為脊髓損傷、腦卒中、漸凍癥等運(yùn)動(dòng)或言語(yǔ)功能障礙患者帶來(lái)康復(fù)的希望。目前,“北腦一號(hào)”智能腦機(jī)系統(tǒng)已完成6例人體植入,幫助患者實(shí)現(xiàn)肢體運(yùn)動(dòng)、言語(yǔ)功能的替代和康復(fù)。
此外,“北腦一號(hào)”智能腦機(jī)系統(tǒng)通過釋放電信號(hào),刺激患者手部肌肉來(lái)完成攥拳、屈腕、伸腕等動(dòng)作,通過長(zhǎng)期的訓(xùn)練、強(qiáng)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(gè)月的訓(xùn)練,小銳原本失去活動(dòng)能力的手可以完成抓握木塊、對(duì)指捏取玻璃球等。術(shù)后11個(gè)月,小銳總體康復(fù)情況良好,上肢的運(yùn)動(dòng)功能持續(xù)進(jìn)步。
曹勇說(shuō),侵入式腦機(jī)接口是將功能器件放在人體內(nèi),無(wú)論是頭皮下,還是顱骨下,都需要產(chǎn)生創(chuàng)口來(lái)監(jiān)測(cè)人腦信號(hào)。相比非侵入式,其優(yōu)勢(shì)在于得到的信號(hào)質(zhì)量更好,但對(duì)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(guó)內(nèi)首個(gè)腦機(jī)接口治療藥物難治性癲癇的Ⅲ期多中心臨床試驗(yàn),到完成硬膜外腦機(jī)接口手術(shù),再到無(wú)線植入式言語(yǔ)解碼腦機(jī)接口手術(shù)……首都醫(yī)科大學(xué)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(gè)重大疾病領(lǐng)域的腦機(jī)接口創(chuàng)新療法。
2025年以來(lái),腦機(jī)接口熱度持續(xù)攀升。有觀點(diǎn)認(rèn)為,有了腦機(jī)接口,癱瘓的人能像正常人一樣生活。國(guó)家神經(jīng)疾病醫(yī)學(xué)中心主任、首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院院長(zhǎng)趙國(guó)光卻很謹(jǐn)慎。他認(rèn)為,腦機(jī)接口技術(shù)主要還處于臨床試驗(yàn)階段,不能解決患者所有問題。以漸凍癥為例,現(xiàn)有腦機(jī)接口技術(shù)無(wú)法阻止退行性病變進(jìn)程,僅能幫助患者恢復(fù)部分言語(yǔ)功能,而非治愈。
“無(wú)論是侵入式還是非侵入式,腦機(jī)接口都已在運(yùn)動(dòng)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(jià)值,前景廣闊。”天津大學(xué)副校長(zhǎng)、海河實(shí)驗(yàn)室主任明東認(rèn)為,大腦有800億到1000億個(gè)神經(jīng)元,每個(gè)神經(jīng)元又與上萬(wàn)個(gè)其他神經(jīng)元連接。人類對(duì)大腦的認(rèn)知還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,大規(guī)模記錄和準(zhǔn)確解碼編碼任重道遠(yuǎn)。近年來(lái),腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展勢(shì)頭迅猛,但技術(shù)落地應(yīng)用仍有瓶頸。
其實(shí),腦機(jī)接口技術(shù)尤其是侵入式,從臨床試驗(yàn)走向真正的臨床應(yīng)用,還有很長(zhǎng)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(hào);植入的靶點(diǎn)應(yīng)該如何選擇;如何實(shí)現(xiàn)植入體與大腦組織的長(zhǎng)期兼容,讓患者更加安全……這些問題依然困擾著專家。
趙國(guó)光認(rèn)為,推動(dòng)腦機(jī)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(xué)、研、用協(xié)同創(chuàng)新的生態(tài)。醫(yī)療機(jī)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(yàn)證新技術(shù);科研院所和高校要主動(dòng)與臨床對(duì)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(xué)團(tuán)隊(duì)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(guó)內(nèi)多家科研單位共建腦機(jī)接口臨床與轉(zhuǎn)化病房,圍繞腦機(jī)接口開展科研攻關(guān)、臨床試驗(yàn),并推動(dòng)相關(guān)科技成果轉(zhuǎn)化;2025年4月,由天津大學(xué)海河實(shí)驗(yàn)室與天津市環(huán)湖醫(yī)院合作的腦機(jī)接口綜合臨床實(shí)驗(yàn)病區(qū)啟動(dòng)建設(shè),已體系化布局各類神經(jīng)重癥的腦機(jī)接口臨床綜合解決方案……腦機(jī)接口協(xié)同創(chuàng)新的生態(tài)在加速形成。
政策護(hù)航:更好服務(wù)人民健康
受訪專家認(rèn)為,腦機(jī)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(píng)審批、服務(wù)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)缺乏、醫(yī)保準(zhǔn)入等問題,急需出臺(tái)和落實(shí)好相關(guān)政策,有針對(duì)性地解決。
“十五五”規(guī)劃建議提出,“推動(dòng)量子科技、生物制造、氫能和核聚變能、腦機(jī)接口、具身智能、第六代移動(dòng)通信等成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。”2025年以來(lái),我國(guó)出臺(tái)了一系列政策措施推動(dòng)腦機(jī)接口走向臨床應(yīng)用。
2025年3月,在國(guó)家醫(yī)保局指導(dǎo)下,湖北省醫(yī)保局出臺(tái)全國(guó)首個(gè)腦機(jī)接口醫(yī)療服務(wù)價(jià)格項(xiàng)目。此后,國(guó)家醫(yī)保局在神經(jīng)系統(tǒng)立項(xiàng)指南中,把腦機(jī)接口單獨(dú)立項(xiàng),解決產(chǎn)品如何收費(fèi)的問題。目前,湖北、浙江、四川等省份已落地實(shí)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(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》,提出加強(qiáng)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(xiàng)舉措。這一政策首次實(shí)現(xiàn)跨部門協(xié)同,覆蓋腦機(jī)接口技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制定、臨床應(yīng)用全鏈條。
2025年9月,國(guó)家藥監(jiān)局發(fā)布《采用腦機(jī)接口技術(shù)的醫(yī)療器械 術(shù)語(yǔ)》。國(guó)家藥監(jiān)局器械注冊(cè)司副司長(zhǎng)袁鵬介紹,腦機(jī)接口醫(yī)療器械融合神經(jīng)科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多個(gè)學(xué)科,同一概念在不同領(lǐng)域可能有不同表述,術(shù)語(yǔ)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(biāo)準(zhǔn)為這一新興領(lǐng)域建立統(tǒng)一的“語(yǔ)言”體系,支撐其規(guī)范有序發(fā)展。
為加速腦機(jī)接口醫(yī)療器械研發(fā)上市,2025年12月,國(guó)家藥監(jiān)局將植入式腦機(jī)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(shuō),腦機(jī)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(lái)將為人類健康事業(yè)帶來(lái)重大變化。國(guó)家藥監(jiān)局將在優(yōu)先審評(píng)審批、科學(xué)監(jiān)管等方面強(qiáng)化對(duì)腦機(jī)接口技術(shù)支撐,讓其更好服務(wù)于人民健康。
《 人民日?qǐng)?bào) 》( 2026年02月13日 17 版)
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