侵入 vs 非侵入:脑机接口产业化的十字路口——医疗视角下的脑机接口发展与挑战

作者:电子创新网张国斌

1.png

在脑机接口(Brain-Computer Interface, BCI)领域,随着人工智能与芯片技术的高速发展,产业化进程日益加速。然而,从医生的视角来看,脑机接口正站在一个关键的十字路口:非侵入式能否实现真正的脑控?侵入式能否承担大规模临床应用的安全风险?这是上海傲意信息科技有限公司首席医学官华续赟医生第四届南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛上带来的深刻观察。

一、脑机接口:医疗视角下的核心价值

华续赟医生指出,脑机接口的本质是通过电极直接读取大脑意图,不依赖人体神经肌肉的传统输出通路,从而控制外部设备。对于神经康复来说,这一技术潜力巨大。随着全球老龄化进程加快,脑卒中、脑外伤、脑瘫及神经退行性疾病的患者数量持续增长,如何改善这些患者的临床愈后成为医疗界亟待解决的问题。

在康复医学中,患者功能障碍分为两类:

阳性征:如痉挛,相对容易处理。

阴性征:如肌肉无力、运动控制障碍、协调性损伤,这类症状恢复难度大,是康复的核心挑战。

华医生用“卒中是第二次投胎”比喻患者在受损神经结构下重新学习运动控制的过程,强调康复不仅是动作的恢复,更是神经机理的重建。

二、非侵入 vs 侵入:各自优势与局限

非侵入式脑机接口的优势:安全性高,无需手术,适合大规模应用。局限在于读取大脑意图的精度和实时性有限,无法有效实现脑控,只能用于康复辅助训练。华医生指出,尽管部分患者康复效果显著,但整体效果差异大,难以保证普遍性。

侵入式脑机接口的优势:实时性和解码准确性高,能够实现精准脑控。局限在于存在出血、感染、潜在肿瘤风险;长期植入对仍有运动能力的患者尤其危险。侵入式脑机接口目前主要应用于瘫痪或癫痫患者,尚难大规模普及。

三、结合肌电信号:非侵入式的新路径

华医生提出了一个创新思路:将肌电(EMG)作为脑机接口的外在表达。逻辑如下:通过康复训练提升脑电与肌电的耦合(CMC),强化运动意图的外显信号。利用人工智能解码肌电信号,实现对外骨骼等智能辅具的控制。

在病人手功能无法完全恢复的情况下,可通过肌电替代脑控,实现长期辅助操作。

这一方法的核心优势在于:将复杂的动作恢复问题转化为“可识别信号”的恢复,降低康复难度。利用轻量化外骨骼提供必要辅助,实现手功能的部分甚至完整恢复。兼顾安全性与实用性,为非侵入式脑机接口产业化提供可行路径。

四、商业模式的创新:康复训练 + 智能辅具

华续赟医生强调,单纯的非侵入式脑机接口 TO B 模式在商业上难以维持。更可行的方式是:以脑机接口训练作为前端价值,提升患者康复效果。以智能辅具(如外骨骼)作为附加商业价值,实现产品化和可持续发展。

这种模式既符合医疗逻辑,也兼顾市场可行性,为非侵入式脑机接口产业化提供了明确方向。

脑机接口正处于“非侵入式安全可普惠 vs 侵入式精准高风险”的十字路口。华续赟医生从临床出发,为行业提供了兼顾安全性、功能性和商业可行性的实践思路——通过康复训练提升脑肌电耦合,结合智能辅具,实现手功能恢复与产业化落地。这一路径,不仅解决了技术难题,更为脑机接口在神经康复领域的应用和商业化提供了可操作的蓝图。