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  • 国产侵入式脑机接口临床试验取得新突破 实现从虚拟交互到生活场景应用跨越

    近日,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心赵郑拓、李雪团队联合复旦大学附属华山医院及相关企业开展的第二例侵入式脑机接口临床试验宣告成功。高位截瘫患者在大脑植入相关系统后,可通过意念操控电动轮椅自由活动、指挥机器狗完成取物等日常任务,标志着我国侵入式脑机接口技术已从实验室虚拟交互阶段,成功迈向真实生活场景应用,为运动功能障碍患者的生活能力重建提供了新可能。

    据了解,此次临床试验所采用的是团队研发的高通量无线侵入式脑机接口系统。与半年前开展的国内首例侵入式脑机接口临床试验相比,本次突破重点实现了三大跨越:从二维电子设备控制拓展至三维物理空间操控,从虚拟场景交互延伸至真实生活应用,从基础意图控制升级为与日常生活深度融合的功能实现。该团队研发的升级版系统WRS02,数据读取速率较初代产品提升4倍,为精准操控提供了技术支撑。

    本次临床试验的患者于2022年因脊髓损伤导致高位截瘫,经康复治疗后仅能活动头颈部。在植入脑机接口系统后,经过2-3周的训练,患者首先实现了对电脑光标、平板电脑等电子设备的稳定控制,随后技术团队进一步拓展应用场景,将智能轮椅、机器狗等外设纳入控制范围。为应对真实环境中的复杂路况和交互需求,团队攻克多项技术难题:开发高压缩比、高保真神经数据压缩技术,提升嘈杂环境下有效信息提取效率;引入神经流形对齐技术,从高维神经信号中提取稳定的核心意图特征;创新在线重校准技术,实现系统参数的实时微调用,保障长期使用稳定性。尤为关键的是,该系统将信号采集到指令下发的端到端延迟压缩至100毫秒以内,低于人体自然神经环路传导延迟,让患者获得了流畅自然的操控体验。

    目前,该科研团队的第三例侵入式脑机接口患者临床试验已完成。团队负责人赵郑拓研究员表示,现阶段所使用的均为通用接口和设备,如家用机械臂、机器狗等,未来希望通过统一控制接口,实现患者对多种外设的灵活操控,进一步拓展生活自由度。对于技术发展路径,团队有着清晰规划:短期三年内推动运动、语言功能重建规模化应用;中期五年内力争在人工视觉、听觉修复及神经精神疾病精准调控领域取得突破;长期十年左右实现系统高度微创化,探索医疗消费等更广泛应用场景。

    中国科学院院士、脑智卓越中心学术主任蒲慕明指出,脑机接口领域研究已开展近30年,此前受限于设备微小化、系统化、无线化等技术瓶颈,难以实现临床普及。我国团队的系列临床试验成果,不仅推动了技术落地,更凸显了研究的社会需求导向。他同时强调,脑机接口技术发展需兼顾创新锐度与人文关怀,相关伦理边界问题亟待厘清,例如严禁将技术用于健康人群的功能增强,避免引发新的社会不平等。

    业内专家分析,侵入式脑机接口技术的生活化应用突破,是我国医疗器械领域“医工结合”创新模式的成功实践。随着技术的持续迭代和临床验证的深入,有望为脊髓损伤、四肢截肢等运动功能障碍患者带来更全面的康复解决方案,同时也将推动我国在脑机接口这一国际科技竞争重点领域的创新发展。

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  • 国产侵入式脑机接口临床试验取得新突破 实现从虚拟交互到生活场景应用跨越

    近日,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心赵郑拓、李雪团队联合复旦大学附属华山医院及相关企业开展的第二例侵入式脑机接口临床试验宣告成功。高位截瘫患者在大脑植入相关系统后,可通过意念操控电动轮椅自由活动、指挥机器狗完成取物等日常任务,标志着我国侵入式脑机接口技术已从实验室虚拟交互阶段,成功迈向真实生活场景应用,为运动功能障碍患者的生活能力重建提供了新可能。

    据了解,此次临床试验所采用的是团队研发的高通量无线侵入式脑机接口系统。与半年前开展的国内首例侵入式脑机接口临床试验相比,本次突破重点实现了三大跨越:从二维电子设备控制拓展至三维物理空间操控,从虚拟场景交互延伸至真实生活应用,从基础意图控制升级为与日常生活深度融合的功能实现。该团队研发的升级版系统WRS02,数据读取速率较初代产品提升4倍,为精准操控提供了技术支撑。

    本次临床试验的患者于2022年因脊髓损伤导致高位截瘫,经康复治疗后仅能活动头颈部。在植入脑机接口系统后,经过2-3周的训练,患者首先实现了对电脑光标、平板电脑等电子设备的稳定控制,随后技术团队进一步拓展应用场景,将智能轮椅、机器狗等外设纳入控制范围。为应对真实环境中的复杂路况和交互需求,团队攻克多项技术难题:开发高压缩比、高保真神经数据压缩技术,提升嘈杂环境下有效信息提取效率;引入神经流形对齐技术,从高维神经信号中提取稳定的核心意图特征;创新在线重校准技术,实现系统参数的实时微调用,保障长期使用稳定性。尤为关键的是,该系统将信号采集到指令下发的端到端延迟压缩至100毫秒以内,低于人体自然神经环路传导延迟,让患者获得了流畅自然的操控体验。

    目前,该科研团队的第三例侵入式脑机接口患者临床试验已完成。团队负责人赵郑拓研究员表示,现阶段所使用的均为通用接口和设备,如家用机械臂、机器狗等,未来希望通过统一控制接口,实现患者对多种外设的灵活操控,进一步拓展生活自由度。对于技术发展路径,团队有着清晰规划:短期三年内推动运动、语言功能重建规模化应用;中期五年内力争在人工视觉、听觉修复及神经精神疾病精准调控领域取得突破;长期十年左右实现系统高度微创化,探索医疗消费等更广泛应用场景。

    中国科学院院士、脑智卓越中心学术主任蒲慕明指出,脑机接口领域研究已开展近30年,此前受限于设备微小化、系统化、无线化等技术瓶颈,难以实现临床普及。我国团队的系列临床试验成果,不仅推动了技术落地,更凸显了研究的社会需求导向。他同时强调,脑机接口技术发展需兼顾创新锐度与人文关怀,相关伦理边界问题亟待厘清,例如严禁将技术用于健康人群的功能增强,避免引发新的社会不平等。

    业内专家分析,侵入式脑机接口技术的生活化应用突破,是我国医疗器械领域“医工结合”创新模式的成功实践。随着技术的持续迭代和临床验证的深入,有望为脊髓损伤、四肢截肢等运动功能障碍患者带来更全面的康复解决方案,同时也将推动我国在脑机接口这一国际科技竞争重点领域的创新发展。

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