2025-06-23 07:19天津日報

　　市環(huán)湖醫(yī)院與天津大學(xué)腦機接口項目合作，應(yīng)用“神工—神甲”神經(jīng)調(diào)控機械外骨骼系統(tǒng)和“靈犀指”的非侵入式腦機接口技術(shù)，對近70位卒中后運動障礙患者進行了腦機接口下肢和上肢康復(fù)訓(xùn)練或?qū)φ沼?xùn)練。

　　腦電波“治病”正在成為現(xiàn)實。曾被視為科幻象征的腦機接口技術(shù)，正從想象中走出，在天津落地生根。全國首個腦機接口綜合臨床實驗病區(qū)由天津大學(xué)與市環(huán)湖醫(yī)院共建，將于今年國慶期間正式開放。這不僅是一個實驗病區(qū)的誕生，更是科研與臨床之間一條關(guān)鍵通道的打通。從神經(jīng)重癥監(jiān)測到腦卒中康復(fù)訓(xùn)練，從“腦電帽”到人工神經(jīng)系統(tǒng)，一項前沿科技正悄然嵌入真實醫(yī)療場景，重塑治療的路徑與可能。

　　這項高度復(fù)雜的交叉技術(shù)，如何跨越倫理審批、設(shè)備標準、醫(yī)保準入等重重門檻？又是怎樣的機制，讓它率先在天津形成閉環(huán)？日前，記者走進天津大學(xué)腦機交互與人機共融海河實驗室（以下簡稱腦機海河實驗室）與市環(huán)湖醫(yī)院，實地探訪這場腦機接口革命如何從紙面藍圖走進真實的診療現(xiàn)場。

　　走進重癥病房：

　　聽見大腦搶回診斷時間

　　午后陽光炙熱，市環(huán)湖醫(yī)院小兒神經(jīng)外科監(jiān)護病房內(nèi)空氣凝滯，一場悄無聲息的生命競速正在展開。

　　一位5個月大的急診患兒躺在病床，頭顱異常膨大，皮下青紫的靜脈蜿蜒盤踞，腦積水正在無聲吞噬著他的成長時間。要救他，必須準確判斷腦積水的類型——是交通型，還是梗阻型？不同的判斷，意味著完全不同的治療方式。

　　市環(huán)湖醫(yī)院神經(jīng)外科蒲珂主任團隊和天津大學(xué)腦機海河實驗室副主任劉秀云教授，攜帶腦機接口技術(shù)設(shè)備走進了病房，開始對患兒進行腦脊液循環(huán)動力學(xué)檢測，他們要“聽見大腦的聲音”。

　　“傳統(tǒng)檢查方式是腰穿打造影劑，通過腦脊液造影來明確腦積水類型。天津大學(xué)腦脊液診斷技術(shù)是以腰穿后注射生理鹽水，通過外聯(lián)壓力傳感器獲得水流壓力，繼而推斷腦積水類型。”蒲珂說。

　　“這項技術(shù)，結(jié)合了人工智能、腦機接口與腦脊液動力學(xué)建模，無需造影，可實時評估腦脊液流動情況。”劉秀云說，“它像是給腦脊液通路做了一次動態(tài)‘心電圖’。通過曲線走勢，我們能快速推斷患兒的腦積水類型，幫助醫(yī)生掌握治療時機。”

　　檢測儀器低鳴，時間一分一秒流逝。很快，初步結(jié)論出爐——患兒為交通型腦積水。隨后傳統(tǒng)增強造影核查取得了一致性結(jié)論。第二天，蒲珂團隊為患兒順利實施了分流管置入手術(shù)。術(shù)后僅幾天，患兒頭圍開始縮小，頭皮靜脈回縮，重新開始自主吃奶。“生命之舟”，被穩(wěn)穩(wěn)拉回了正軌。

　　“腦機接口技術(shù)為腦積水診斷開辟了全新思路。”蒲珂說，“我們可以在更短時間內(nèi)優(yōu)化治療方案，給孩子更多希望。”截至目前，該項技術(shù)已在市環(huán)湖醫(yī)院得到了很好的應(yīng)用，不少患者成為受益者。

　　而這樣的故事，未來將在市環(huán)湖醫(yī)院天塔院區(qū)的腦機接口綜合臨床實驗病區(qū)里變得越來越多見。

　　由天津大學(xué)腦機交互與人機共融海河實驗室與天津市環(huán)湖醫(yī)院合作的全國首個腦機接口綜合臨床實驗病區(qū)，已在市環(huán)湖醫(yī)院天塔院區(qū)啟建，占地面積約1600平方米，涵蓋神經(jīng)重癥、康復(fù)、認知障礙、感知障礙等多個臨床領(lǐng)域。“我們的實驗病區(qū)最大不同在于引入腦機接口、醫(yī)工融合和智能醫(yī)學(xué)技術(shù)，讓科技落地為醫(yī)療服務(wù)。”劉秀云說，“在這里，一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如顱腦創(chuàng)傷、腦積水、癲癇、卒中等，都由專項科研小組對接，為醫(yī)學(xué)專家制定精細化診療方案提供更多依據(jù)。”

　　目前，實驗病區(qū)病房正在緊鑼密鼓改造中，七八個功能病房分布在同一層，每個病區(qū)根據(jù)疾病需要設(shè)計空間。未來，這里將成為全國首批集成腦機接口應(yīng)用的臨床示范基地。

　　在康復(fù)室內(nèi)重建神經(jīng)：

　　醫(yī)生與工程師共修“意念”之路

　　卒中康復(fù)是腦機接口應(yīng)用的重要領(lǐng)域，也是近年來腦機結(jié)合醫(yī)學(xué)應(yīng)用最大熱點。

　　“我們從2021年開始與天津大學(xué)腦機接口項目合作，應(yīng)用‘神工—神甲’神經(jīng)調(diào)控機械外骨骼系統(tǒng)和‘靈犀指’的非侵入式腦機接口技術(shù)，對近70位卒中后運動障礙患者進行了腦機接口下肢和上肢康復(fù)訓(xùn)練或?qū)φ沼?xùn)練。其間，醫(yī)生和科研人員對實驗細節(jié)不斷改進完善，已經(jīng)呈現(xiàn)出一些優(yōu)于常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練的效果，這讓我們看到了腦機接口技術(shù)在肢體康復(fù)領(lǐng)域的巨大潛力。”市環(huán)湖醫(yī)院康復(fù)科副主任治療師王軼釗說。

　　56歲的張先生已經(jīng)接受了8次腦機接口“靈犀指”上肢訓(xùn)練和6次“神工—神甲”下肢外骨骼裝置訓(xùn)練。5月7日下午，在市環(huán)湖醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，張先生和愛人一同走進訓(xùn)練室，他和天津大學(xué)腦機接口的科研人員熱情地打著招呼，高舉雙手向大家展示著兩年來的康復(fù)效果。

　　張先生2023年4月突發(fā)腦卒中，身體右側(cè)功能嚴重受損，不能行走也無法自主進食。幾個月后，經(jīng)過醫(yī)生嚴格評估，張先生入組了天大—環(huán)湖腦機接口康復(fù)訓(xùn)練項目。“當(dāng)時每個星期我都會來訓(xùn)練3次，每次訓(xùn)練大約1個小時。練習(xí)3次以后，手和胳膊的活動能力明顯增強。突然有一天，我就能拿小勺了，很快就開始自己吃飯。”張先生說。

　　這一次，張先生是來做“靈犀指”訓(xùn)練的隨訪，科研人員和醫(yī)生希望通過手指精細動作訓(xùn)練觀察康復(fù)效果的保持情況。科研人員調(diào)試好設(shè)備后，先為張先生戴上有64個電極的“腦電帽”，并在每個接口中注入導(dǎo)電凝膠，然后將“靈犀指”裝置固定在右手腕。“手不動，只用腦子想”，經(jīng)過幾分鐘準備，張先生開始“用意念指揮手指”，成功地啟動“靈犀指”，并將兩個方塊摞放起來。之后，科研人員不斷增加動作難度、擴展上肢活動范圍，改變抓握物體形狀，張先生均順利完成。

　　“就像是自己變成了機器人，腦子一想，腳真的就邁出去了。”這是張先生第一次穿戴上外骨骼裝置時的感受。“我們其實是在和大腦‘對話’，讓一個已經(jīng)沉默的神經(jīng)系統(tǒng)重新發(fā)聲。”腦機海河實驗室青年P(guān)I（學(xué)術(shù)帶頭人）劉源教授解釋說，“非侵入式腦機接口通過‘腦電帽’采集大腦信號，實時反饋到控制裝置中，誘導(dǎo)大腦重建神經(jīng)路徑，實現(xiàn)功能恢復(fù)。”

　　“腦機康復(fù)不僅講究技術(shù)閉環(huán)——信號采集、算法解碼、動作反饋，更強調(diào)‘人’的參與。”劉源說，“為了讓‘意念訓(xùn)練’更有效，科研人員在每個訓(xùn)練環(huán)節(jié)中，都設(shè)置了腦電解碼閾值，只有患者真正集中精神，發(fā)出正確的‘手指彎曲’‘行走’等指令，設(shè)備才會響應(yīng)。這被稱為大腦主動參與式康復(fù)。”

　　“張先生在入組患者中屬于康復(fù)效果較為明顯的，經(jīng)過腦機接口輔助康復(fù)訓(xùn)練后，他還接受了常規(guī)運動、中醫(yī)等在內(nèi)的綜合康復(fù)，現(xiàn)在上肢基本恢復(fù)正常、下肢僅有輕微癥狀，腦卒中患者常見的‘挎籃手’‘劃圈腿’也基本消失。”王軼釗說，“引入腦機接口系統(tǒng)，治療師能直觀監(jiān)測大腦皮層激活情況并進行針對性訓(xùn)練，對提高康復(fù)效果，縮短患者治療周期非常有利，但腦機接口用于卒中康復(fù)還有很多方面需要探索研究。未來，侵入式、非侵入式腦機接口也可能與傳統(tǒng)康復(fù)醫(yī)學(xué)或其他康復(fù)手段，共同為不同階段不同病癥的患者服務(wù)。”

　　腦機控制外骨骼可以幫助下肢功能障礙患者有效進行康復(fù)。

　　走進醫(yī)保目錄：

　　為腦波打通“最后一公里”

　　腦機接口，將來也能走醫(yī)保了。

　　今年，腦機接口技術(shù)迎來了重要的政策突破——國家醫(yī)保局將其納入神經(jīng)系統(tǒng)醫(yī)療服務(wù)價格項目。這一舉措為前沿技術(shù)的臨床應(yīng)用鋪平了道路，使腦機接口不再只是實驗室里的“概念”，而是將走進病房，成為能為患者提供實際幫助的醫(yī)療工具。隨著醫(yī)保支持的到來，腦機接口的臨床應(yīng)用將有明確的收費路徑，意味著一旦技術(shù)成熟，它將普惠更多患者。

　　“我們不只是在追求一兩個爆款產(chǎn)品，而是在構(gòu)建一條完整的‘臨床診療—技術(shù)研發(fā)—產(chǎn)品注冊—醫(yī)保接入’閉環(huán)鏈路。”天津大學(xué)腦機海河實驗室常務(wù)副主任倪廣健說。這條路徑如今正得到產(chǎn)業(yè)資本的強力推動：天津市已設(shè)立國內(nèi)首只腦機接口專項基金，首期規(guī)模10億元，直投臨床可轉(zhuǎn)化項目。倪廣健透露，基金采用“科學(xué)家+企業(yè)家+政府+投資人”聯(lián)動模式，撬動社會資本，支持腦機接口產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，并助力初創(chuàng)企業(yè)迅速成長。目前，該基金已儲備了20余個優(yōu)質(zhì)項目，首個立項的企業(yè)已順利進入市場。

　　更為重要的是，國家政策正全力支持這一創(chuàng)新項目。今年2月，國家藥監(jiān)局為腦機接口技術(shù)立項行業(yè)標準，并鼓勵技術(shù)創(chuàng)新。這為腦機接口的醫(yī)療器械化提供了堅實的制度保障。天津大學(xué)腦機海河實驗室團隊在市藥監(jiān)局指導(dǎo)下，已構(gòu)建起具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)腦機創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化體系，布局了23件醫(yī)療器械注冊證的申報。值得一提的是，實驗室已獲得全國首張腦機智能人工神經(jīng)信息系統(tǒng)醫(yī)療器械注冊證，標志著國產(chǎn)高性能腦機交互裝備的醫(yī)療應(yīng)用正加速落地。

　　此外，實驗室還推進成立了我國首家腦機專業(yè)測試平臺，開展腦機相關(guān)算法、系統(tǒng)、器件和材料的第三方測試與評估工作。倪廣健坦言，這一平臺將進一步推動腦機接口產(chǎn)業(yè)技術(shù)的成熟與市場普及，加速技術(shù)向臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。

　　與國內(nèi)多數(shù)腦機接口技術(shù)仍集中在實驗室階段不同，天津的腦機接口技術(shù)已成功邁向臨床應(yīng)用，且更加注重非侵入式技術(shù)的研發(fā)，使其在推廣上具備了更廣泛的適應(yīng)性。這也是天津腦機接口技術(shù)的“全國特色”：具備完整且可推廣的技術(shù)路徑。

　　“未來，腦機接口技術(shù)將不再僅限于重癥監(jiān)測和康復(fù)治療。”倪廣健說，“它將走進更多基層醫(yī)療機構(gòu)，形成覆蓋全國的醫(yī)療生態(tài)。”他介紹，通過遠程腦電訓(xùn)練系統(tǒng)與區(qū)域醫(yī)院的合作，腦機接口技術(shù)將不再是大城市的專屬，而是惠及千家萬戶，真正實現(xiàn)技術(shù)普惠。

　　腦機接口技術(shù)下沉：

　　科技俯首照進生活

　　未來，腦機接口技術(shù)不僅服務(wù)于重癥病房的危重患者，更被設(shè)計成可以出現(xiàn)在社區(qū)醫(yī)院、康復(fù)中心，甚至患者家中的智能終端。

　　從國家首個腦機接口臨床實驗病區(qū)誕生的那一刻起，技術(shù)“下沉”的邏輯就已寫進系統(tǒng)設(shè)計。實驗病區(qū)不是某一個研究團隊的成果秀場，而是一套系統(tǒng)工程：涵蓋從疾病篩選、倫理審查，到遠程監(jiān)測、醫(yī)保接口的全過程。“我們不希望這項技術(shù)成為高價的專屬服務(wù)。”劉秀云說，“它要能走出象牙塔，走得到臨床實踐中。”

　　未來，隨著實驗病區(qū)全面試運行，天津不再止步于打造一個科研示范點，而是建設(shè)一個面向全國、具備國際引領(lǐng)力的腦機接口臨床集成平臺。“我們不僅要輸出技術(shù)，更要輸出體系。我們希望構(gòu)建的是一整套標準化、可移植、可定價、可監(jiān)管的大腦監(jiān)測模型，既能為行業(yè)提供可復(fù)制的范式，也能為患者打開通向未來醫(yī)療的新入口。”劉秀云說。

　　當(dāng)被問到“這是不是只為有錢人設(shè)計的技術(shù)”時，劉秀云直言：“腦機接口不是奢侈品，它是下一代公共醫(yī)療的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。只有它落在醫(yī)保上、落在基層醫(yī)院里、落在康復(fù)床頭，才是真正的醫(yī)學(xué)革命。”

　　在天津，他們試圖用看似簡單的貼片，撬動醫(yī)療服務(wù)的一次漸進式變革——從前沿走向基層，從高成本邁向普惠，從科研突破走向臨床實用。腦機接口，正一步步成為一項真正“用得上、用得起”的未來醫(yī)療技術(shù)。

　　患者在進行腦控外肢體“靈犀指”練習(xí)。

　　專訪明東——

　　從象牙塔到病床邊明東眼中的“有用腦機”之路

　　“腦機接口不是我們追趕的技術(shù)浪潮，而是我們定義的一場未來變革。”天津大學(xué)副校長、腦機海河實驗室執(zhí)行主任明東說。

　　作為全國首個腦機接口綜合臨床實驗病區(qū)的牽頭人之一，明東深知，腦機接口要真正落地，光有技術(shù)遠遠不夠。“我們不是造一臺設(shè)備、出一篇論文就完了，而是要把技術(shù)從實驗室拉進真實世界。”他說。

　　為什么是天津？為什么是現(xiàn)在？

　　“天津有全鏈條優(yōu)勢，從神經(jīng)科學(xué)原理研究、軟硬件開發(fā)到臨床測試、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化，都已經(jīng)具備了閉環(huán)能力。”明東說。美國和中國在腦機接口研究方面占持續(xù)主導(dǎo)地位，其中，天津大學(xué)和加州大學(xué)舊金山分校在腦機接口研發(fā)規(guī)模和技術(shù)影響力方面同處于世界領(lǐng)先地位。

　　從2014年推出全球首臺人工神經(jīng)康復(fù)機器人“神工一號”開始，天津大學(xué)腦機接口研究正式邁向規(guī)模臨床應(yīng)用階段。

　　“我一直強調(diào)，我們要做‘有用’的腦機接口。”明東解釋，“不是有多炫酷，而是要落得了地，進得了醫(yī)保，用得起、用得好。”對他而言，有用意味著對臨床真的有效，對轉(zhuǎn)化真的可行，對社會真的有意義。

　　腦機接口，聽上去很“高大上”。如今，腦機接口技術(shù)已經(jīng)打開很多未來科室的大門，比如腦機接口和康復(fù)醫(yī)療的聯(lián)系最為緊密，特別是對一些運動功能障礙的患者。目前，團隊多項成果已經(jīng)與包括北京、天津、山東、湖南等多地三甲醫(yī)院合作開展臨床應(yīng)用，服務(wù)患者數(shù)千人。

　　對腦機接口而言，2025年將是至關(guān)重要的一年。明東介紹，今年，腦機接口技術(shù)將在醫(yī)療領(lǐng)域中為患者帶來實實在在的幫助，特別是在一些篩查、干預(yù)和輔助性系統(tǒng)中，腦機接口技術(shù)將會率先進入臨床中。在運動康復(fù)、精神醫(yī)學(xué)、重癥醫(yī)學(xué)、視覺、聽覺等領(lǐng)域，相信很快會有關(guān)鍵技術(shù)的突破和落地應(yīng)用。

　　在“科技鏈”和“人才鏈”的建設(shè)上，明東也一針見血地指出交叉型人才斷層的短板：“腦機接口不是一個學(xué)科的技術(shù)，而是多領(lǐng)域的交叉融合。”為此，天津大學(xué)設(shè)立了全國首個腦機接口方向本科班，并推動醫(yī)學(xué)、工學(xué)、計算機和認知科學(xué)交叉培養(yǎng)。“我們希望未來有那么一批人，既能看懂腦電圖，也能調(diào)得了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。”明東說。

　　專訪葛樂、佟小光——

　　從實驗室到病房打通腦機接口臨床應(yīng)用的生命通道

　　“腦機接口技術(shù)不僅改變了大腦與外部世界的互動方式，更有望為神經(jīng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶來革命性的改變，其中既有治療手段的突破，也有手術(shù)技術(shù)、診斷體系和康復(fù)方式的革新，極大地拓寬了神經(jīng)醫(yī)學(xué)的邊界，具有顯著的臨床價值。”天津市環(huán)湖醫(yī)院黨委書記葛樂表示。

　　市環(huán)湖醫(yī)院與天津大學(xué)腦機海河實驗室合作，在腦卒中運動康復(fù)、癲癇精準診療、神經(jīng)調(diào)控與認知功能康復(fù)、兒童腦癱精準治療等領(lǐng)域，已經(jīng)服務(wù)上百位患者，取得了多項突破性研究成果。“我們期待在科研工作者、臨床醫(yī)生與患者之間搭建起互通的橋梁，讓科研創(chuàng)新突破都能以更高效的路徑融入臨床診療，讓患者直接受益。”葛樂說。

　　技術(shù)落地，平臺建設(shè)提速。天津市環(huán)湖醫(yī)院黨委副書記、院長佟小光介紹，今年，市環(huán)湖醫(yī)院和天津大學(xué)院校“雙中心”攜手，已獲批建設(shè)天津腦科學(xué)與類腦研究中心，聯(lián)合打造天津大學(xué)國家卒中學(xué)院分院、腦機海河實驗室核心臨床基地。院校聯(lián)合建立的腦機接口綜合臨床實驗病區(qū)也將在今年國慶期間開放。佟小光表示，該實驗病區(qū)將構(gòu)建研究型病房，承擔(dān)腦機接口科研攻關(guān)、臨床研究、醫(yī)療康復(fù)等多重任務(wù)，通過“臨床診療—技術(shù)研發(fā)—產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化”三位一體的創(chuàng)新模式，推進前沿科技的轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

　　作為國內(nèi)著名神經(jīng)外科專家，佟小光主持了市環(huán)湖醫(yī)院與天津大學(xué)之間的合作。他坦言，這場合作不只是學(xué)術(shù)聯(lián)合，更是一次“系統(tǒng)級”的協(xié)同創(chuàng)新工程。近兩年，腦機接口技術(shù)在神經(jīng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用風(fēng)起云涌。未來院校雙方攜手，將全面整合多學(xué)科研究團隊，共同打造國際領(lǐng)先的腦機接口綜合臨床實驗病區(qū)，真正實現(xiàn)患者獲益，為健康中國戰(zhàn)略和創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展注入新動能。（記者 雷風(fēng)雨 趙津 徐楊 攝影 王倩）