海報新聞
海報新聞首席記者 張穩(wěn) 解強民 記者 文露漪 報道
今年8月，芳若的頭部被植入了僅有硬幣大小的腦機接口處理器和用來采集腦電波的電極。一個月后，腦機接口開機，她的腦電信號被機器讀取出來，傳達給氣動手套。激動人心的時刻來了，芳若用戴著手套的右手抓起了一個水瓶！此時，距離她因車禍致癱瘓，已經(jīng)過去了6年。這些年，從她大腦產(chǎn)生的運動意念，幾乎無法再傳達給軀體。
在我國，像芳若這樣因車禍、外傷等原因?qū)е录顾钃p傷的患者約400萬人，每年新增約9萬人，其中85%為中青年人。脊髓神經(jīng)受損讓大腦失去了對肢體的掌控，患者被“困”在了自己的身體里。此前，醫(yī)學界始終未找到有效的治療手段，直到一項運用腦機接口技術的神經(jīng)外科手術的出現(xiàn)，僵局似乎才被打破。一些原本全身癱瘓多年的患者在接受“腦機接口手術”后，竟能夠彈鋼琴、玩游戲、操控輪椅了。
然而，這項仍處于臨床試驗階段的手術，其背后的原理是什么，真有那么神奇嗎？從試驗到大規(guī)模臨床應用，還有多長的路要走？近期，海報新聞記者走訪湖北、河南、山東等地的多個患者家庭、醫(yī)院門診，拜訪多位權威專家，試圖找到答案。
9月24日，正在進行居家腦機接口康復訓練的芳若。
“假如能重新站起來，
哪怕只有一丁點兒機會也要試一試”
提到腦機接口，許多人可能會想到全球首富馬斯克。2024年1月，馬斯克在社交媒體上宣布，他的腦機接口公司已為首位人類患者植入了大腦芯片，引發(fā)巨大轟動。
2025年年初，癱瘓6年、只有手臂能輕微活動的芳若，開始頻繁刷到介紹“腦機接口手術”的短視頻。
“要在病人的大腦植入一個芯片，芯片與神經(jīng)、外骨骼相連接，病人可以用意念來控制外骨骼。”芳若對于手術的理解僅限于此。
雖然不太明白深層原理，但在看到有醫(yī)院招募腦機接口臨床試驗志愿者時，芳若立刻就決定報名。原因很簡單：像她這樣的高位截癱患者，醫(yī)學界沒有有效的治療方法。
所謂腦機接口（Brain Computer Interface, BCI），其原理是在人腦與外部設備之間建立起實時通信與控制系統(tǒng)，既可以解讀腦部信號、控制外部設備，也可以將信息編碼輸入大腦，實現(xiàn)生物智能與機器智能的協(xié)同交互。
人類對腦機接口的研究已有近百年歷史，直到二十一世紀半導體等電子信息技術飛速發(fā)展，腦機接口技術的應用場景才開始大幅拓展。例如，2014年，在巴西世界杯上，截肢殘疾者憑借腦機接口和機械外骨骼開出第一球；2023年，在杭州亞殘運會開幕式上，一位失去左上臂的運動員，憑借“意念”操控著智能仿生手，完成火炬點燃。
打定主意做手術后，芳若開始在社交平臺上尋找跟她有相似經(jīng)歷的病友，來自云南的小佐就是其中之一。小佐今年29歲，2022年因意外受傷而高位截癱，日常生活全靠家人照顧。今年5月，小佐看到醫(yī)院招募腦機接口臨床試驗手術志愿者的信息后，毫不猶豫地報了名，并在6月接受了手術。
家人在設備的助力下把芳若從輪椅上拉起來。
記者注意到，在談及腦機接口手術時，芳若和小佐都提到了一個人——老楊。
2023年10月，四肢癱瘓14年的老楊在宣武醫(yī)院接受了腦機接口手術。根據(jù)公開報道，這是我國首例無線微創(chuàng)腦機植入手術。在手術臺上，老楊的顱骨被鑿開一個小孔，置入了僅有硬幣大小的腦機接口處理器和含有8個接觸點的電極。術后，通過腦電活動驅(qū)動氣動手套，老楊恢復了自主喝水等腦控功能。
同年12月，35歲的截癱患者小白在天壇醫(yī)院接受了這項手術。小白因車禍造成脊髓損傷，通過體內(nèi)機和植入的電極，腦機接口得以成功解析他的腦信號。
上述患者使用的腦機接口設備，均為清華大學洪波教授團隊研發(fā)的無線微創(chuàng)腦機接口NEO。該團隊在2020年展開了動物實驗，驗證腦機接口的安全性和有效性，并于2023年在宣武醫(yī)院和天壇醫(yī)院分別通過了倫理審查，首次進入小規(guī)模的臨床試驗階段。
對于像芳若和小佐這樣的高位截癱患者來說，老楊的故事讓他們看到了恢復運動能力的希望。“這些年，能試的都試過了，就算長年累月堅持康復訓練，也沒有什么明顯變化。”芳若直言，“假如能重新站起來，哪怕只有一丁點兒機會，也要試一試，不管有什么風險。”
“我的手又回來了！”
腦機接口手術助多例癱瘓患者“動起來”
8月14日，芳若在宣武醫(yī)院接受了半侵入式腦機接口手術。一個月后，腦機接口開機，她的腦電信號被機器讀取出來，傳達給氣動手套。已經(jīng)癱瘓6年的她，終于靠著自己的“力量”抓起了一個水瓶。
這神奇一幕的背后，是多年科學研究和試驗的支撐。
山東第一醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院(山東省千佛山醫(yī)院)（以下簡稱“千佛山醫(yī)院”）神經(jīng)外科主任李鋒告訴記者，大腦在思維活動時產(chǎn)生腦電波，我們的身體每時每刻都在接受大腦的指令，一個人如果不能有效接收或執(zhí)行大腦指令，就會出現(xiàn)語言、行動或者視力障礙。腦機接口手術的作用過程，就是通過大數(shù)據(jù)對比，把采集到的腦電波的波形、波幅、頻率進行解碼、識別，再轉(zhuǎn)化成指令性的機械驅(qū)動。目前，大家較為熟知的腦機接口的連接方式主要有侵入式、半侵入式、非侵入式以及介入式。
7月15日，山東省首個專注于腦機接口（BCI）技術的臨床研究病房在千佛山醫(yī)院正式揭牌啟用。
芳若、小佐和老楊接受的是半侵入式腦機接口手術，又稱“開顱不入腦”，是將電極植入顱骨下方、硬腦膜上方，置于大腦皮層表面進行腦電信號采集。
“我的手又回來了，可以自己喝水了！”當芳若在北京接受手術時，58歲的高女士頭戴腦信號采集器，憑“意念”驅(qū)動控制氣泵手套，穩(wěn)穩(wěn)地完成了抓握并移動水杯。
今年6月28日，因車禍導致高位截癱的高女士在華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬同濟醫(yī)院（以下簡稱“同濟醫(yī)院”）成功接受了華中地區(qū)首例植入式腦機接口手術。手術歷經(jīng)兩個多小時，同濟醫(yī)院神經(jīng)外科舒凱、胡峰醫(yī)生團隊在神經(jīng)外科機器人導航下，將兩根電極精準植入到高女士的左側(cè)腦部硬膜外手部運動和感覺區(qū)，同時在皮下埋藏一枚1元硬幣大小的記錄設備，不觸碰腦組織即能捕捉大腦與手部運動的神經(jīng)信號。
同濟醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科主任醫(yī)師、腦機接口研究院院長唐洲平介紹，植入式腦機接口技術就是在大腦和外部設備之間搭建一條“信息高速公路”，通過解碼大腦運動意圖信號來繞過受損的神經(jīng)通路，再通過外部設備的閉環(huán)康復訓練，可以有效重塑神經(jīng)功能，進而促進運動功能的恢復。
2025年被業(yè)界視為腦機接口行業(yè)的“元年”。越來越多的腦機接口手術成功案例被報道出來，讓無數(shù)患者和家屬對其充滿憧憬。
今年3月，宣武醫(yī)院成功為一名67歲的漸凍癥患者完成全球首例“無線植入式中文語言腦機接口”手術。術后，置入患者大腦語言區(qū)的高密度電極，能實時采集患者的“內(nèi)心所想”，讓失語的患者恢復了一定的語言交流能力。
6月，中國科學院腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心聯(lián)合復旦大學附屬華山醫(yī)院，開展了侵入式腦機接口的臨床試驗。這標志我國在侵入式腦機接口技術上，成為繼美國之后全球第二個進入臨床試驗階段的國家。僅用2周至3周的訓練，受試者就可借助腦機接口系統(tǒng)，玩象棋、賽車游戲，達到了跟普通人控制電腦觸摸屏相近的水平。
同樣是在6月，全球首例介入式腦機接口輔助人體患肢運動功能修復試驗在我國完成。受試者是一位因腦梗死導致左側(cè)肢體癱瘓半年的67歲男性患者。項目團隊在高精度DSA影像引導下，通過頸部血管介入微創(chuàng)手術方式，將支架電極導入到患者相應的顱內(nèi)血管壁，并將無線傳輸與供電設備植入患者皮下，從而實現(xiàn)腦電信號采集與信號的無線通信傳輸。
6月28日，同濟醫(yī)院成功完成了華中地區(qū)首例植入式腦機接口手術。
科幻能否照進現(xiàn)實？
腦機接口手術距離臨床應用仍任重道遠
腦機接口手術的效果如何？從上述案例的相關報道中以及臨床試驗志愿者的描述中可見一二。
芳若在接受手術一個多月后，已經(jīng)能夠通過“意念”控制手套，對物品進行抓取，只是動作略顯笨重、僵硬。
術后四個月的小佐則表示，經(jīng)常進行訓練的右手在靈活性、力量等方面變得更好了，其他方面暫無明顯的改變。
他們明白，這項手術最主要的作用是通過控制外部設備驅(qū)動僵硬的肢體“動起來”。但他們還是忍不住期待，希望通過手術和持續(xù)鍛煉，將來有一天自己癱瘓的肢體能真正恢復運動能力。
芳若和小佐渴望達到的效果，正在老楊身上一點點實現(xiàn)。經(jīng)過一年半的腦機接口訓練，如今老楊已經(jīng)可以徒手完成吃飯、喝水等動作，他的脊髓神經(jīng)連接在不斷改善。
對此，李鋒解釋說，不排除有患者在接受腦機接口手術后，實現(xiàn)部分神經(jīng)的再生修復。“但顧名思義，腦機接口手術的重點是‘腦’和‘機’，最主要的還是借助機械臂、外骨骼讓癱瘓患者動起來。這個手術沒有那么神奇，不是所有的病人都適合做，更不是人人都能達到神經(jīng)再生修復的效果。”
今年3月，國家醫(yī)保局發(fā)布《神經(jīng)系統(tǒng)醫(yī)療服務價格項目立項指南（試行）》，其中專門為腦機接口新技術價格單獨立項，設立了“侵入式腦機接口植入費”“侵入式腦機接口取出費”等價格項目。各地落實立項指南后，腦機接口醫(yī)療收費將有規(guī)可依。當月，湖北省醫(yī)保局發(fā)布了全國首個腦機接口醫(yī)療服務價格。
這意味著，一旦腦機接口技術成熟，手術快速進入臨床應用的服務收費路徑已經(jīng)鋪好。
9月25日，正在進行居家腦機接口康復訓練的芳若。
但是，這項手術距離成為一種成熟的“治療手段”，仍有很長的路要走。
采訪中，多位神經(jīng)外科領域的專家、學者告訴記者，腦機接口手術目前還處于臨床試驗階段，其實際效果、手術標準、適用人群、長期風險（如感染、排異等）等方面存在諸多未知，缺乏統(tǒng)一標準，需要進一步積累病例數(shù)據(jù)、驗證其安全性與有效性，不能盲目夸大手術作用。
此外，患者并非做完手術就能“一勞永逸”，還需配合外骨骼設備、電刺激以及長期訓練才能獲得更好療效。不止一位專家向記者表示，在神經(jīng)外科領域，腦機接口手術本身的操作并不難，難的是如何有效收集腦信號并進行精準解碼。
千佛山醫(yī)院神經(jīng)外科副主任醫(yī)師周朋告訴記者，目前人類對于大腦的認知還比較有限，準確識別腦電波還需要一定的時間。同時，植入人腦的電極屬于異物，容易引發(fā)人體免疫反應，形成疤痕組織，從而導致信號衰減甚至使設備失效，影響對大腦活動的準確解讀和控制。
洪波也曾在接受采訪時表示，目前的腦機接口水平還做不到完全解讀大腦的神經(jīng)信號和信息，距離實現(xiàn)“讀腦”還有很遠的距離。從最早的人工耳蝸，到最新的脊髓刺激器、腦起搏器等，廣義的腦機接口已經(jīng)應用于許多疾病的治療中。但是聚焦于大腦神經(jīng)信號采集翻譯的腦機接口，目前還沒有走進臨床。
同濟醫(yī)院腦機接口咨詢評估門診。
10月11日，記者在同濟醫(yī)院腦機接口咨詢評估門診見到了50多歲的李麗（化名）。這是她第二次來醫(yī)院，主要是做無創(chuàng)腦機接口臨床試驗前的數(shù)據(jù)采集。她和丈夫在網(wǎng)絡上看到腦機接口技術，期待參加測試后能夠?qū)崿F(xiàn)生活自理。“網(wǎng)友把腦機接口技術說得很牛，很多病友也抱著很大期待。但我知道沒這么快，一個技術不可能剛研究出來就能讓癱瘓病人站起來。”
在門診室外，有不少和李麗一樣前來咨詢的患者和家屬。自6月5日開設腦機接口評估門診以來，同濟醫(yī)院已接診和評估來自內(nèi)蒙古、山東、江蘇等全國各地的患者200余人。
在北京天壇醫(yī)院，自今年3月開設腦機接口評估門診以來，已接到800多位患者預約。所有患者都試圖抓住這根“救命稻草”，但真正能做腦機接口手術的人卻不多。同時，這項手術究竟能否真的讓癱瘓者走路、失語者說話，還有待時間和數(shù)據(jù)證明。
責編：王磊
審核：田連鋒
責編：田連鋒