《小星星》响起时,瘫痪4年的手“自己动起来了”—— 济南蓓明医疗的脑机接口突围

大众新闻·海报新闻    2026-10-22 15:41:02原创

大众网记者 魏俊怡 济南报道

在武汉协和医院脑机接口医工融合病房训练室里,39岁的楚言(化名)在电子琴上弹响《小星星》。因脑胶质瘤偏瘫4年,她头戴脑电帽、右臂缠着布满64个通道的柔性电刺激电极,没有动用右手的力量,指尖却规律地落下、提起。她使用的,是由武汉协和医院神经外科姜晓兵团队与济南企业山东蓓明医疗科技有限公司联合研发的“基于高通道矩阵式电刺激的非侵入式脑机接口精细运动重建系统”。在10月12日的新闻发布会上,武汉协和医院宣布,这是国内首个基于该技术的精细运动重建系统。

一曲琴声,是这场技术突围最直观的注脚。

填补国内空白的“主动重建”

对于中风、脑外伤、脊髓损伤患者而言,丧失手部精细动作能力是共同的痛:能抬手,却捏不住杯子;能握拳,却捻不起针。传统康复设备多是“被动训练”——机器带着人动,肌肉不发力。而蓓明医疗走的是另一条路。

“我们做的是主动重建,模拟的是正常人'大脑发出命令—神经传导—肌肉收缩'的完整通路。”山东蓓明医疗科技有限公司董事长、济南大学自动化与电气工程学院副教授孙明旭说。

支撑这条通路的是高密度矩阵式电刺激技术:在患者前臂包覆密集电极阵列,搭载矩阵式芯片,在毫秒级时间内独立控制每个刺激点的电流强度,不同的电流组合精准激活控制不同手指的神经分支,让瘫痪患者实现手指精细运动的主动重建。孙明旭介绍,这项技术填补了国内空白,并已在武汉协和医院等机构开展临床验证。

临床需求是研发的起点和落脚点

这套系统的诞生,源于病房里最朴素的愿望。2025年6月,武汉协和医院开启脑机接口医工融合门诊与病房。开诊至今,已累计服务超200名脊髓损伤、脑卒中、脑外伤等导致的失能患者。神经外科主任姜晓兵团队发现:“在长期临床实践中,我们发现患者的康复需求不仅仅是能否抬起手臂、活动关节,更是能否重新灵活使用双手。”

为此,姜晓兵团队联合蓓明医疗启动了精细运动重建系统的研发。与肩肘等粗放运动相比,单指屈伸、多指协调等精细动作依赖更复杂的神经控制和肌肉协同,恢复难度更大。双方创新融合了非侵入式脑机接口和功能性电刺激技术,构建了一个闭环神经康复通路,包括“意念解码、精准电刺激、肌肉收缩、动作执行和感官反馈”。在脑电解码方面,利用前期运动功能障碍患者的64通道柔性硬膜外脑电数据,研究了精细运动的神经活动特征;在运动执行上,通过高通道矩阵式电极和个体化刺激方案,探索更精细的手指动作控制。

设备历经多次调试、完善,今年8月起在武汉协和医院开展临床研究。经过近两个月训练,受试者手指精细运动功能大幅恢复,已能弹奏简单曲目,不借助设备也能书写姓名。姜晓兵表示,这项技术填补了国内空白,为神经系统疾病相关运动功能障碍患者带来新的康复希望。

从“精细到手指”到“融入日常”

在蓓明医疗的版图上,精细运动重建只是起点。孙明旭还描绘了另一幅画面:一位脊髓损伤、高位截瘫的患者坐在半躺式自行车上,双腿无法自主发力,但通过功能性电刺激作用于腿部神经,肌肉有节律地收缩,双腿竟能交替蹬踏,车轮缓缓转动。“我们参与的这个脑控功能性电刺激自行车是省里的重大专项项目,它既是康复训练设备,也是把患者从A点运到B点的移动设备,我们希望通过它让康复融入患者的日常生活。”

今年8月底,2026未来产业大会在成都举办。据公开报道,蓓明医疗携高密度矩阵式电极、高性能脑电信息采集装备在大会未来健康主题论坛上亮相,吸引不少参会嘉宾关注。这家来自济南高新区的脑机接口企业,正把代表“机”的硬件技术,从医院推向更广阔的市场。

突围背后的产业土壤

蓓明医疗所在的济南,把脑机接口列入量子科技、生物制造、氢能、具身智能、6G等重点培育的未来产业方向,依托济南国际医学中心打造脑机接口人才和产业集聚区,集聚起蓓明医疗、山东中科先进、济南强脑智能、神健云脑等一批拥有自主核心技术的企业。

与蓓明医疗强在代表“机”的电极硬件不同,同在济南高新区的山东中科先进技术有限公司强在代表“脑”的高性能脑电信息采集及解码算法:从微弱且高噪的非侵入式脑电信号中滤波去噪、解码大脑真实意图。其运动想象范式让脑卒中偏瘫患者控制外骨骼进行主动康复训练。高性能脑电采集系统已在山东大学齐鲁医院、哈尔滨工业大学、深圳大学、济宁医学院等医疗机构和高校得到应用。

侵入式领域,济南同样迈出里程碑一步。今年7月30日,山东第一医科大学第一附属医院(省千佛山医院)完成山东省首例侵入式无线脑机接口系统植入手术。高位截瘫两年的患者徐中华接受了这台手术,脑机芯片安全固定在颅骨,256通道超柔性微型电极阵列精准采集脑电信号;9月2日,术后一个月的他,清晰稳定的脑运动意图信号成功采集,开机第一天就能靠意念驱动计算机光标。手术所用技术出自国内自主研发的植入式脑机接口系统,不仅实现了山东省“零的突破”,更标志着济南已具备承接全国最前沿脑机接口临床转化的能力。

人才,让教育链咬合产业链

产业起势,靠政策、平台、金融托底。而人才,是这条赛道最深处的储备。济南一方面深化与山东第一医科大学、天津大学、山东脑科学与类脑研究院等高校院所的合作,鼓励驻济高校设置脑机接口相关学科专业,推动校企共建现代产业学院,让教育链紧密咬合产业链,源源不断培养本土青年人才;另一方面,第九届中国(济南)新动能创新创业大赛首次设立脑机接口与脑健康特色赛道。今年7月,济南出台现代医药产业高层次人才分类认定政策,建立覆盖六大医药细分领域的差异化评价标准;政策发布会上介绍,济南还将前瞻布局AI制药、脑机接口、ADC、核药等前沿领域。

9月16日,济南市委人才办召开“四链”融合赋能脑机接口领域重点企业发展对接交流会,17家脑机接口与脑健康领域企业、12家市直部门、8家高校医疗机构、14家金融机构同坐一室,其中6家企业代表现场发言——企业当面提诉求,部门现场接需求,金融机构同步跟进融资对接。对一家脑机接口企业而言,人才、资金、临床场景,正在济南被打通成一条直达产业最前线的链条。

从武汉协和病房的一曲琴声,到成都未来产业大会上的密集电极,蓓明医疗的路,正是“让前沿技术不仅停留在图纸上,更要落在产线上、用在病床前”的济南实践。当“意念”照进现实,一家企业的技术突围,与一座城市的产业布局,在同一张蓝图里交汇。

责任编辑:窦永瀚