海報(bào)新聞
海報(bào)新聞首席記者 張穩(wěn) 解強(qiáng)民 記者 文露漪 報(bào)道
今年8月，芳若的頭部被植入了僅有硬幣大小的腦機(jī)接口處理器和用來采集腦電波的電極。一個(gè)月后，腦機(jī)接口開機(jī)，她的腦電信號被機(jī)器讀取出來，傳達(dá)給氣動(dòng)手套。激動(dòng)人心的時(shí)刻來了，芳若用戴著手套的右手抓起了一個(gè)水瓶！此時(shí)，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(yùn)動(dòng)意念，幾乎無法再傳達(dá)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(xué)界始終未找到有效的治療手段，直到一項(xiàng)運(yùn)用腦機(jī)接口技術(shù)的神經(jīng)外科手術(shù)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(jī)接口手術(shù)”后，竟能夠彈鋼琴、玩游戲、操控輪椅了。
然而，這項(xiàng)仍處于臨床試驗(yàn)階段的手術(shù)，其背后的原理是什么，真有那么神奇嗎？從試驗(yàn)到大規(guī)模臨床應(yīng)用，還有多長的路要走？近期，海報(bào)新聞?dòng)浾咦咴L湖北、河南、山東等地的多個(gè)患者家庭、醫(yī)院門診，拜訪多位權(quán)威專家，試圖找到答案。
9月24日，正在進(jìn)行居家腦機(jī)接口康復(fù)訓(xùn)練的芳若。
“假如能重新站起來，
哪怕只有一丁點(diǎn)兒機(jī)會也要試一試”
提到腦機(jī)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(jī)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(dòng)。
2025年年初，癱瘓6年、只有手臂能輕微活動(dòng)的芳若，開始頻繁刷到介紹“腦機(jī)接口手術(shù)”的短視頻。
“要在病人的大腦植入一個(gè)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(shù)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(jī)接口臨床試驗(yàn)志愿者時(shí)，芳若立刻就決定報(bào)名。原因很簡單：像她這樣的高位截癱患者，醫(yī)學(xué)界沒有有效的治療方法。
所謂腦機(jī)接口（Brain Computer Interface, BCI），其原理是在人腦與外部設(shè)備之間建立起實(shí)時(shí)通信與控制系統(tǒng)，既可以解讀腦部信號、控制外部設(shè)備，也可以將信息編碼輸入大腦，實(shí)現(xiàn)生物智能與機(jī)器智能的協(xié)同交互。
人類對腦機(jī)接口的研究已有近百年歷史，直到二十一世紀(jì)半導(dǎo)體等電子信息技術(shù)飛速發(fā)展，腦機(jī)接口技術(shù)的應(yīng)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(jī)接口和機(jī)械外骨骼開出第一球；2023年，在杭州亞殘運(yùn)會開幕式上，一位失去左上臂的運(yùn)動(dòng)員，憑借“意念”操控著智能仿生手，完成火炬點(diǎn)燃。
打定主意做手術(shù)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(jī)接口臨床試驗(yàn)手術(shù)志愿者的信息后，毫不猶豫地報(bào)了名，并在6月接受了手術(shù)。
家人在設(shè)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(jī)接口手術(shù)時(shí)，芳若和小佐都提到了一個(gè)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(jī)接口手術(shù)。根據(jù)公開報(bào)道，這是我國首例無線微創(chuàng)腦機(jī)植入手術(shù)。在手術(shù)臺上，老楊的顱骨被鑿開一個(gè)小孔，置入了僅有硬幣大小的腦機(jī)接口處理器和含有8個(gè)接觸點(diǎn)的電極。術(shù)后，通過腦電活動(dòng)驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)手套，老楊恢復(fù)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(xiàng)手術(shù)。小白因車禍造成脊髓損傷，通過體內(nèi)機(jī)和植入的電極，腦機(jī)接口得以成功解析他的腦信號。
上述患者使用的腦機(jī)接口設(shè)備，均為清華大學(xué)洪波教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的無線微創(chuàng)腦機(jī)接口NEO。該團(tuán)隊(duì)在2020年展開了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證腦機(jī)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(jìn)入小規(guī)模的臨床試驗(yàn)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(fù)運(yùn)動(dòng)能力的希望。“這些年，能試的都試過了，就算長年累月堅(jiān)持康復(fù)訓(xùn)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(diǎn)兒機(jī)會，也要試一試，不管有什么風(fēng)險(xiǎn)。”
“我的手又回來了！”
腦機(jī)接口手術(shù)助多例癱瘓患者“動(dòng)起來”
8月14日，芳若在宣武醫(yī)院接受了半侵入式腦機(jī)接口手術(shù)。一個(gè)月后，腦機(jī)接口開機(jī)，她的腦電信號被機(jī)器讀取出來，傳達(dá)給氣動(dòng)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(gè)水瓶。
這神奇一幕的背后，是多年科學(xué)研究和試驗(yàn)的支撐。
山東第一醫(yī)科大學(xué)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(dòng)時(shí)產(chǎn)生腦電波，我們的身體每時(shí)每刻都在接受大腦的指令，一個(gè)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(dòng)或者視力障礙。腦機(jī)接口手術(shù)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(jìn)行解碼、識別，再轉(zhuǎn)化成指令性的機(jī)械驅(qū)動(dòng)。目前，大家較為熟知的腦機(jī)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(gè)專注于腦機(jī)接口（BCI）技術(shù)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(jī)接口手術(shù)，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(jìn)行腦電信號采集。
“我的手又回來了，可以自己喝水了！”當(dāng)芳若在北京接受手術(shù)時(shí)，58歲的高女士頭戴腦信號采集器，憑“意念”驅(qū)動(dòng)控制氣泵手套，穩(wěn)穩(wěn)地完成了抓握并移動(dòng)水杯。
今年6月28日，因車禍導(dǎo)致高位截癱的高女士在華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院（以下簡稱“同濟(jì)醫(yī)院”）成功接受了華中地區(qū)首例植入式腦機(jī)接口手術(shù)。手術(shù)歷經(jīng)兩個(gè)多小時(shí)，同濟(jì)醫(yī)院神經(jīng)外科舒凱、胡峰醫(yī)生團(tuán)隊(duì)在神經(jīng)外科機(jī)器人導(dǎo)航下，將兩根電極精準(zhǔn)植入到高女士的左側(cè)腦部硬膜外手部運(yùn)動(dòng)和感覺區(qū)，同時(shí)在皮下埋藏一枚1元硬幣大小的記錄設(shè)備，不觸碰腦組織即能捕捉大腦與手部運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)信號。
同濟(jì)醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科主任醫(yī)師、腦機(jī)接口研究院院長唐洲平介紹，植入式腦機(jī)接口技術(shù)就是在大腦和外部設(shè)備之間搭建一條“信息高速公路”，通過解碼大腦運(yùn)動(dòng)意圖信號來繞過受損的神經(jīng)通路，再通過外部設(shè)備的閉環(huán)康復(fù)訓(xùn)練，可以有效重塑神經(jīng)功能，進(jìn)而促進(jìn)運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)。
2025年被業(yè)界視為腦機(jī)接口行業(yè)的“元年”。越來越多的腦機(jī)接口手術(shù)成功案例被報(bào)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(jī)接口”手術(shù)。術(shù)后，置入患者大腦語言區(qū)的高密度電極，能實(shí)時(shí)采集患者的“內(nèi)心所想”，讓失語的患者恢復(fù)了一定的語言交流能力。
6月，中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院，開展了侵入式腦機(jī)接口的臨床試驗(yàn)。這標(biāo)志我國在侵入式腦機(jī)接口技術(shù)上，成為繼美國之后全球第二個(gè)進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段的國家。僅用2周至3周的訓(xùn)練，受試者就可借助腦機(jī)接口系統(tǒng)，玩象棋、賽車游戲，達(dá)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(jī)接口輔助人體患肢運(yùn)動(dòng)功能修復(fù)試驗(yàn)在我國完成。受試者是一位因腦梗死導(dǎo)致左側(cè)肢體癱瘓半年的67歲男性患者。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在高精度DSA影像引導(dǎo)下，通過頸部血管介入微創(chuàng)手術(shù)方式，將支架電極導(dǎo)入到患者相應(yīng)的顱內(nèi)血管壁，并將無線傳輸與供電設(shè)備植入患者皮下，從而實(shí)現(xiàn)腦電信號采集與信號的無線通信傳輸。
6月28日，同濟(jì)醫(yī)院成功完成了華中地區(qū)首例植入式腦機(jī)接口手術(shù)。
科幻能否照進(jìn)現(xiàn)實(shí)？
腦機(jī)接口手術(shù)距離臨床應(yīng)用仍任重道遠(yuǎn)
腦機(jī)接口手術(shù)的效果如何？從上述案例的相關(guān)報(bào)道中以及臨床試驗(yàn)志愿者的描述中可見一二。
芳若在接受手術(shù)一個(gè)多月后，已經(jīng)能夠通過“意念”控制手套，對物品進(jìn)行抓取，只是動(dòng)作略顯笨重、僵硬。
術(shù)后四個(gè)月的小佐則表示，經(jīng)常進(jìn)行訓(xùn)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(xiàng)手術(shù)最主要的作用是通過控制外部設(shè)備驅(qū)動(dòng)僵硬的肢體“動(dòng)起來”。但他們還是忍不住期待，希望通過手術(shù)和持續(xù)鍛煉，將來有一天自己癱瘓的肢體能真正恢復(fù)運(yùn)動(dòng)能力。
芳若和小佐渴望達(dá)到的效果，正在老楊身上一點(diǎn)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過一年半的腦機(jī)接口訓(xùn)練，如今老楊已經(jīng)可以徒手完成吃飯、喝水等動(dòng)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(jī)接口手術(shù)后，實(shí)現(xiàn)部分神經(jīng)的再生修復(fù)。“但顧名思義，腦機(jī)接口手術(shù)的重點(diǎn)是‘腦’和‘機(jī)’，最主要的還是借助機(jī)械臂、外骨骼讓癱瘓患者動(dòng)起來。這個(gè)手術(shù)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(dá)到神經(jīng)再生修復(fù)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(wù)價(jià)格項(xiàng)目立項(xiàng)指南（試行）》，其中專門為腦機(jī)接口新技術(shù)價(jià)格單獨(dú)立項(xiàng)，設(shè)立了“侵入式腦機(jī)接口植入費(fèi)”“侵入式腦機(jī)接口取出費(fèi)”等價(jià)格項(xiàng)目。各地落實(shí)立項(xiàng)指南后，腦機(jī)接口醫(yī)療收費(fèi)將有規(guī)可依。當(dāng)月，湖北省醫(yī)保局發(fā)布了全國首個(gè)腦機(jī)接口醫(yī)療服務(wù)價(jià)格。
這意味著，一旦腦機(jī)接口技術(shù)成熟，手術(shù)快速進(jìn)入臨床應(yīng)用的服務(wù)收費(fèi)路徑已經(jīng)鋪好。
9月25日，正在進(jìn)行居家腦機(jī)接口康復(fù)訓(xùn)練的芳若。
但是，這項(xiàng)手術(shù)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(lǐng)域的專家、學(xué)者告訴記者，腦機(jī)接口手術(shù)目前還處于臨床試驗(yàn)階段，其實(shí)際效果、手術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、適用人群、長期風(fēng)險(xiǎn)（如感染、排異等）等方面存在諸多未知，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)一步積累病例數(shù)據(jù)、驗(yàn)證其安全性與有效性，不能盲目夸大手術(shù)作用。
此外，患者并非做完手術(shù)就能“一勞永逸”，還需配合外骨骼設(shè)備、電刺激以及長期訓(xùn)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(lǐng)域，腦機(jī)接口手術(shù)本身的操作并不難，難的是如何有效收集腦信號并進(jìn)行精準(zhǔn)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(rèn)知還比較有限，準(zhǔn)確識別腦電波還需要一定的時(shí)間。同時(shí)，植入人腦的電極屬于異物，容易引發(fā)人體免疫反應(yīng)，形成疤痕組織，從而導(dǎo)致信號衰減甚至使設(shè)備失效，影響對大腦活動(dòng)的準(zhǔn)確解讀和控制。
洪波也曾在接受采訪時(shí)表示，目前的腦機(jī)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(shí)現(xiàn)“讀腦”還有很遠(yuǎn)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(jī)接口已經(jīng)應(yīng)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(jī)接口，目前還沒有走進(jìn)臨床。
同濟(jì)醫(yī)院腦機(jī)接口咨詢評估門診。
10月11日，記者在同濟(jì)醫(yī)院腦機(jī)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(jī)接口臨床試驗(yàn)前的數(shù)據(jù)采集。她和丈夫在網(wǎng)絡(luò)上看到腦機(jī)接口技術(shù)，期待參加測試后能夠?qū)崿F(xiàn)生活自理。“網(wǎng)友把腦機(jī)接口技術(shù)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(gè)技術(shù)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(shè)腦機(jī)接口評估門診以來，同濟(jì)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(shè)腦機(jī)接口評估門診以來，已接到800多位患者預(yù)約。所有患者都試圖抓住這根“救命稻草”，但真正能做腦機(jī)接口手術(shù)的人卻不多。同時(shí)，這項(xiàng)手術(shù)究竟能否真的讓癱瘓者走路、失語者說話，還有待時(shí)間和數(shù)據(jù)證明。
責(zé)編：王磊
審核：田連鋒
責(zé)編：田連鋒