科幻照进现实,解码脑机接口前沿科技——功能神经外科主任李卫国走进《壹问医答》直播间科普脑机接口临床应用与进展

日期:2026-06-12
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【本站讯】6月11日中午12:30,山东大学齐鲁医院神经外科副主任、功能神经外科主任李卫国教授走进《壹问医答》直播间,以科幻照进现实——神经专家解码脑机接口前沿科技为主题,为公众系统讲解脑机接口在临床医疗领域的最新应用与进展。

脑机接口(Brain-Computer Interface,简称BCI),简单来说就是建立一条大脑和外部设备之间直接通信的高速公路。2026年,这项技术已被写入国家政府工作报告,被确立为未来产业重点方向,国内外团队均已完成首批侵入式脑机接口的临床验证手术,标志着该技术从纯粹的实验室研究逐步进入了临床验证和早期应用的阶段。

李卫国介绍,目前脑机接口在医疗领域主要帮助以下四类患者:第一类是运动功能丧失的患者,如脊髓损伤导致的截瘫、四肢瘫患者,脑机接口可以帮助他们恢复部分肢体运动能力;第二类是帕金森病等运动障碍患者,通过植入式脑机接口采集大脑深部电活动信号,结合人工智能算法实现个体化的闭环调控,比传统脑深部电刺激更精准;第三类是渐冻症等严重运动障碍患者,脑机接口可以帮助他们通过意念实现基本交流和环境控制;第四类是抑郁、焦虑、癫痫等精神和神经疾病患者,通过监测大脑活动模式,结合电刺激等手段进行辅助治疗。

脑机接口的基础工作原理可分为四个步骤:第一步是采集信号,通过各种传感器采集大脑的电信号;第二步是解码信号,将采集到的原始电信号经过人工智能算法进行处理和特征提取,把复杂的神经信号翻译成可理解的意图,这是目前最核心的技术环节;第三步是执行指令,解码出的意图被传递给外部设备如机械臂、外骨骼、电动轮椅等,设备收到指令后执行相应动作;第四步是反馈,系统通过感觉反馈回路把执行结果的信息传回大脑,形成闭环。整个过程从信号采集到设备响应要求在百毫秒级别内完成。

李卫国指出,脑机接口最受关注的临床应用之一是帮助瘫痪病人恢复肢体活动。对于脊髓损伤导致的截瘫患者,脑机接口在大脑和脊髓之间搭建了一条旁路——通过电极采集大脑的运动意图信号,AI算法实时解码出我想走路、我想抬腿等意图,然后将这些意图转化为脊髓电刺激指令,直接激活损伤平面以下的运动神经元,从而让下肢产生运动。对于渐冻症患者,脑机接口是目前最有希望的辅助手段之一。渐冻症患者的大脑认知功能通常完好,但全身逐渐瘫痪。脑机接口可以帮助他们实现意念沟通。在精神和神经疾病等领域,脑机接口的应用也在逐步拓展,在部分临床中心开展并取得不错效果。

李卫国表示,关于手术安全性和术后恢复,以目前成熟开展的脑深部电刺激手术为例,手术一般分两个阶段:第一阶段是电极植入,通过立体定向技术精确定位目标脑区,在颅骨上打几个毫米级小孔将电极植入,约一个半到两小时完成;第二阶段是脉冲发生器植入,通常在锁骨下方连接电极。术后一般第二天即可在陪护下下床活动,住院时间约一周。总体安全性良好,手术相关并发症发生率在千分之二以下。植入体内的电极和脉冲发生器一般设计为长期留存,可充电脉冲发生器电池寿命耗尽后可通过手术更换,电极本身可安全取出不影响日常生活。

李卫国提醒了大众对脑机接口常见的几个误区:一是大众普遍存在“脑机接口可彻底治愈瘫痪”的认知误区,实际上只能在现有基础上改善功能;二是不少民众担忧脑机接口技术会操控人脑、剥夺人的自由意志,实际上是人控制机器而非相反,所有设备都有安全开关;三是部分公众将脑机接口简单等同于“脑部植入芯片”,实际上电极只是整个系统中的一环,更重要的是信号处理和AI算法解码;四是社会上存在“脑机接口技术已完全成熟、可广泛普及应用”的错误认知,目前仍处于临床验证和早期应用阶段,只有少数顶尖医疗中心具备相关技术;五是部分群众认为脑机接口技术适用于所有人群,实际上有严格的适应症和禁忌症。建议大家以理性乐观的心态看待这项技术——理性在于认识到它有明确的适应症和局限性,乐观在于它确实给许多传统医学难以解决的问题带来了希望。

齐鲁医院神经外科在脑机接口领域已取得多项成果和显著优势。科室已正式设立脑机接口临床研究与转化中心及专属病房,配置床位15张,实现了病房—手术—工程—数据—随访一体化管理,形成了闭环运行路径。我院神经外科始建于1959年,开放床位177张,年功能神经外科神经调控手术近600台,规模和质量均居全国前列。目前正在开展帕金森病闭环个体化调控、步态障碍脑机接口辅助康复、个性化治疗优化模型、柔性多模态传感器与闭环刺激系统、脑网络建模技术等多个前沿方向的探索。同时,中心已与多家国内优势企业建立了密切合作,围绕植入式神经调控、闭环脑机接口、神经康复等方向共同探索临床验证和转化路径。

此次直播通过山东大学齐鲁医院微信公众号、抖音、快手、今日头条及齐鲁晚报·齐鲁壹点客户端、新浪、百度、西瓜视频等多个直播平台进行全网推送,全网观看量达83.3万人次。

6月18日12:30,山东大学齐鲁医院急诊科黄齐兵主任将走进直播间,围绕神经创伤重症治疗相关知识进行科普讲座,届时请关注山东大学齐鲁医院微信公众号、齐鲁壹点客户端收看。

【作者:林子昂 来源:党委宣传统战部 责编:崔子昂 审核:李鲲】

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