三大国家神经系统疾病临床研究中心（天坛、宣武、华山）在脑机接口领域的突破和进展

基于国家医学中心公开发布的综合数据，在脑机接口领域，以北京天坛医院、宣武医院和上海华山医院为代表的中国医疗团队在科研合作和临床应用、包括本土化创新等方面取得了突破性进展。以下是各医院取得的主要成果：

一、技术应用与突破方面：

1．北京天坛医院：

赵继宗院士团队开展基于低侵入性高分辨ECoG电极的运动意图解码，通过功能性电刺激技术，精准刺激卒中后瘫痪肢体肌群，促进患者患肢的早期主动康复。

江涛院士团队利用术中唤醒患者的脑皮层ECoG信号结合机器学习算法解码患者手写数字的运动轨迹。

贾旺教授团队联合斯坦福大学采用创新的导电聚合物分子设计策略，成功研发出具有可拉伸性和高导电性的电极材料。联合清华大学洪波教授团队，在微创无线脑机接口技术上取得了重要突破；这种手术方式既避免了电极直接摩擦脑组织，保护了患者的神经细胞，又实现了神经电生理信号的高效传输和准确解码。术后患者经过康复训练，不仅可以通过意念活动驱动气动手套抓握水瓶，还能在普通家居环境中仅凭意念控制电脑屏幕上的光标移动。这为高位截瘫、肌萎缩侧索硬化（Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS；又称“渐冻症”）等神经功能障碍患者提供了全新的康复治疗方向，具有广阔的应用前景。

王伊龙教授团队专注于高复杂度的手部书写轨迹解码研究。通过对汉字连续书写的运动轨迹进行神经元集群活动解码，该技术为重度运动和语言障碍患者，提供了高稳定性、高可靠性的交流手段。

张建国主任团队是国内最早开展脑深部刺激（DBS）技术的团队之一，在新技术创新方面做了诸多探索，拥有大量患者的调控数据集，这些有助于发现特定神经元放电特征，并利用这些特征开发适应性脑机交互技术。

张凯主任团队应用北脑自主研发的柔性高密度ECOG 电极北脑一号，连接自研的1024通道脑电采集仪，用于术中癫痫信号的高精度采集和定位辅助，目前已成功应用于四例患者的手术中。

韩小弟主任团队针对截瘫后下肢运动功能障碍患者，实施脊髓电刺激植入手术，并开发了一种脑－脊髓接口（BSI），能让大脑和参与行走的脊髓区域连接起来，帮助慢性四肢瘫患患者自然控制腿部站立、行走。另外，事件相关电位技术等技术可通过脑机交互的形式为昏迷患者评估意识水平，并通过稳态视觉诱发电位技术，解码患者的指令反应，为意识障碍的诊断和治疗提供了重要依据。

2．北京宣武医院：赵国光/ 单永治教授团队与清华大学团队合作，采用无线微创半侵入式脑机接口NEO，将如硬币大小的脑机接口处理器植入患者颅骨内、电极覆盖在硬膜外。这种方式在保证颅内信号采集质量的同时，不破坏神经组织，并且通过近场无线供电和信号传输，体内机无需电池驱动，降低了免疫反应和感染的风险，提高了患者的安全性和适应性。

临床应用方面：全球首例通过植入式硬膜外电极脑机接口辅助治疗的四肢截瘫病例在宣武医院取得了突破性进展。经过术后 3 个月的居家康复训练，患者可以通过脑电活动驱动气动手套，实现自主喝水等脑控功能，抓握准确率超过 90%，并且患者脊髓损伤临床评分和感觉诱发电位测量情况均有改善。此外，宣武医院还开展了多项脑机接口的临床试验，涉及多种重大脑神经系统疾病的治疗和研究。

该团队还牵头中国首个癫痫植入式脑机接口III期临床器械临床项目。

3．上海华山医院：神经外科吴劲松 / 路俊锋教授团队，联合上海科技大学、天津大学的研究团队，采用高密度皮层脑电技术，解码了表征声调及音节构音的神经活动，建立了适用于汉语声调的深度学习算法模型，在国际上首次实现了从大脑神经活动到汉语单音节声调语音的端到端合成表达。

这项研究为未来 “植入式汉语言脑机接口” 提供了针对汉语声调独特性的解码分析方案，并提出了一种可被推广借鉴的深度学习框架，为汉语语言脑机接口的发展奠定了理论和技术基础，具有重要的科学意义和应用价值。

神经外科毛颖 / 陈亮教授团队康复科成功实施1例“迷走神经刺激术（vagus nerve stimulation,VNS）”、康复科朱玉连教授团队同步进行术后康复训练，用以改善脑卒中患者的运动功能，标志着国内缺血性脑卒中后的运动功能康复治疗迎来了新格局。

陆蓉蓉团队将基于运动想象的脑机接口技术与虚拟现实相结合，通过识别患者的进行手部运动想象意图，在虚拟现实环境下提供视觉反馈，进行了临床应用和评估。

二、技术合作方面：

1. 北京天坛医院：

- 与清华大学合作，成功进行了无线微创脑机接口NEO（Neural Electronic Opportunity）的临床植入试验，帮助高位截瘫患者实现用脑电活动控制外部设备，如气动手套和电脑光标移动。

- 与北京脑科学与类脑研究所合作，开展了“北脑一号”和“北脑二号”智能脑机系统的研发，使用“北脑二号”在国际上首次实现非人灵长类对二维运动目标的脑控拦截。

2. 北京宣武医院：

- 与清华大学合作，成功完成了无线微创植入脑机接口NEO的首例临床植入试验，实现了通过大脑硬膜外芯片植入帮助高位截瘫患者自主脑控喝水。

3. 上海华山医院：

- 与天桥脑科研究院成立了首个脑科学前沿实验室，实验室包括了脑机接口、睡眠梦境、认知评估、数字医疗等多项内容，进一步支持脑科学研究。

- 复旦大学神经调控与脑机接口研究中心在华山医院揭牌，旨在加速从机制探究、技术创新到临床与产业转化的步伐。