宣济医声丨脑机接口：让意念操控照进现实

过去只存在于科幻作品中，依靠意念抬手喝水、操控器械的场景，正随着脑机接口技术的发展逐步走向现实。作为当前医疗领域备受关注的前沿热点，脑机接口究竟是什么？能给脑病患者带来哪些改变？现阶段临床应用又达到何种水平？近日，齐鲁晚报·齐鲁壹点专访首都医科大学宣武医院济南医院运动障碍与神经疼痛诊疗中心副主任苏道庆，针对大众关心的脑机接口相关问题进行科普解读。

搭建大脑与机器的沟通桥梁

不少人通过新闻、影视作品听过脑机接口，但对其概念认知较为模糊。“简单来说，脑机接口就是大脑和机器之间建立连接交互的技术与设备。”苏道庆介绍，人的大脑产生意念时，会释放带有特征的电信号。脑机接口设备采集、解读大脑发出的电信号，把指令传递给外部机器，让机器按照大脑想法完成动作；同时机器运行产生的信号也可以回传给大脑，实现大脑与机器双向交互，这就是脑机接口的核心逻辑。

得益于国家政策扶持，国内脑机接口技术已经走出实验室，从理想走向临床现实，部分设备已经可以开具处方开展手术，成为我国具备核心竞争力的前沿科研医疗方向。

苏道庆表示，很多人容易把脑机接口和脑起搏器（神经调控技术）混为一谈，二者存在范畴上的交叉。传统脑起搏器属于单向输出，通过电刺激大脑特定核团，改善神经环路来缓解病症，无法采集大脑信号。而闭环脑起搏器，既可以输出电流刺激大脑，又能够采集大脑反馈信号，实现动态调节，从范畴上它也属于脑机接口设备。脑机接口是更大的技术框架，应用场景比传统脑起搏器更为广泛。

三类技术路线各有优劣，适配不同场景

苏道庆介绍，按照侵入方式的不同，脑机接口主要分为非侵入性、半侵入性、侵入性三类，不同技术路线适配不同场景，优缺点也十分鲜明。

“非侵入性脑机接口”属于无创方案，最常见的就是脑电帽。无需手术，佩戴设备即可采集脑电信号，优势是安全便捷。但短板同样突出，信号采集精准度有限，大脑意念解码难度较高。“半侵入性脑机接口”需要通过开颅手术，将电极片放置在硬膜外，不直接接触大脑皮层。相比无创方案，信号采集精度大幅提升，但依旧属于有创手术，存在手术相关风险，依旧无法做到单细胞级别信号采集。“侵入性脑机接口”需要打开硬膜，将电极植入大脑皮层或者深部核团，可实现单细胞信号采集，信噪比和解码精度是三类方案中最高的，但手术创伤相对更大。

随着国内首款植入式脑机接口医疗器械获批上市，这项技术正式迈入临床应用时代。苏道庆表示，这是里程碑式的突破，标志着脑机接口不再局限于动物实验与临床试验，普通患者可以通过正规就医渠道接受治疗。对于高位脊髓损伤截瘫患者而言，这一技术意义重大：患者大脑意识完全正常，但肢体丧失活动能力，脑机接口可以连接外部机械装置，帮助患者实现喝水、打字、辅助行走，重新建立和外界沟通的渠道，解决过去临床难以攻克的难题。

现阶段，高位脊髓损伤患者是脑机接口最先落地受益的群体。除此之外，渐冻症患者大脑思维完好，身体逐步丧失运动甚至说话能力，也有望借助脑机接口把意念转化为外部设备指令。

在神经调控领域，闭环脑机接口技术在帕金森病、癫痫患者身上同样展现出应用潜力。传统脑起搏器使用固定参数刺激大脑，而帕金森患者一天之内症状会出现波动，闭环设备可以实时读取大脑信号，按需自动调节刺激强度，减少药物与刺激带来的副作用。癫痫则可以依靠设备捕捉异常放电信号，在发作早期就进行干预抑制，规避癫痫发作。

针对大家高度关注的帕金森病治疗，苏道庆介绍，闭环脑起搏器已经实现机器自主按需刺激，无需医生反复手动调试参数。同时设备可以持续记录大脑信号，辅助医生观察病情演变，相比传统单向电刺激优势显著，不过长期疗效还需要持续临床观察。

手术并非做完即结束，解码训练决定最终效果

脑机接口完整诊疗流程区别于传统神经外科手术，一套完整周期包含术前筛查评估、手术植入、围手术期观察、术后解码意念训练等环节。

术前需要全面评估，检查大脑运动皮层、神经环路是否完整，评估患者认知、精神状态，同时考量心肺等全身基础条件。认知障碍、运动皮层脑组织已经受损的患者，即便完成手术，设备也无法有效读取大脑意念，不适合开展手术。除此之外，术后需要长期配合解码训练，依从性差、无法配合训练的患者，同样不适合手术。

手术植入环节，对于功能神经外科医生而言技术流程成熟，依靠神经导航定位，将电极放置到目标位置。术后需要住院观察一周左右，重点防范出血、感染等外科手术常见并发症。

术后的解码与意念训练，是脑机接口治疗最关键、耗时最长的一步，大概需要3个月甚至更久。苏道庆强调，手术完成不等于治疗结束，机器需要反复训练学习，读懂患者大脑意念，把想法转化为设备动作。训练效果个体差异很大，需要患者不断配合调试，才能实现意念操控机械臂喝水、操控轮椅等动作。

理性看待技术边界，切勿盲目期待“恢复如常”

脑机接口是前沿新技术，但并非“黑科技”，大众需要客观看待疗效边界，避免不切实际的幻想。

“脑机接口不能修复已经受损的人体组织。”苏道庆举例，脊髓损伤截瘫患者做完手术，自身手脚依旧不能自主活动，是依靠外部机械装置代偿实现动作；现阶段仅可以完成喝水、打字等简单操作，精细动作还需要技术持续迭代。帕金森病患者，脑机接口也无法逆转多巴胺神经元凋亡，不能根治疾病，只能改善症状。疗效好坏，和大脑信号质量、解码水平、患者配合程度密切相关，个体差异明显。

针对大家关心的手术风险，脑机接口植入属于开颅手术，存在感染、出血风险。一旦发生植入部位感染，整套植入设备需要全部取出。材料排异发生概率很低，临床中极少因为排异取出设备。侵入式电极植入会存在脑组织纤维包裹的现象，纤维组织包裹电极之后，会干扰脑电信号采集，也是目前材料科学亟待攻克的难题。

设备更换方面，植入大脑内部的电极一般不建议取出更换，长年累月电极会和脑组织形成纤维粘连，取出极易造成脑组织损伤；埋在头皮下的电池硬件，没电之后可以二次手术更换。

苏道庆提醒广大期盼脑机接口治疗的患者及家属，要理性看待新技术：

第一，不能放弃成熟传统治疗手段。脑机接口是未来可选方案，现阶段不能替代康复、药物等经过临床验证的基础治疗，不要盲目等待新技术而中断现有规范诊疗，避免病情快速进展。

第二，严格规范术前评估。脑机接口手术筛选门槛高，需要影像学、电生理、神经心理学多维度评估，一定要选择正规医疗机构就诊，不要轻信夸大宣传。

第三，妥善保管既往病历资料。磁共振、脑电检查报告、发病及病情进展记录，都可以给医生评估提供重要参考。

第四，合理调整心理预期。脑机接口尚处在发展阶段，疗效存在个体差异，放平心态，医患配合，才能让新技术真正惠及患者。

大众新闻·齐鲁壹点 记者 焦守广 通讯员 王敬贤