
作者:电子创新网张国斌

在智能神经接口与康复系统领域,闭环控制技术正逐渐成为医学工程的热点。近日,在第四届南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛上,来自万瞬医学技术(苏州)有限公司创始人、上海交通大学副教授戴晨赟教授带来主题演讲《基于神经接口与调控技术的闭环系统》,深入分享了团队在医疗器械和神经调控闭环系统方面的最新研究成果与产业化实践。
一、闭环神经接口:解码与调控的双向交互
戴教授介绍了团队研发的闭环神经接口系统,其核心理念是信号解码与反向调控的循环反馈:
解码:通过可穿戴设备或植入式电极采集神经信号,并解析用户意图,驱动外部终端设备。例如,团队开发的手腕可穿戴设备可以通过解码手腕肌电信号控制鼠标,实现高精度的人机交互。
调控:通过电刺激或振动反馈向神经系统施加信号,以实现功能恢复或症状抑制。例如,在运动功能障碍的治疗中,特发性震颤患者通过手腕手表产生的振动刺激,可有效抑制手抖,实现日常操作能力的恢复。
戴教授强调,闭环系统不仅能够解码用户意图,还能实时调控生理反馈,形成完整的神经—外周—神经循环,为康复与疾病干预提供了新的技术路径。
二、可穿戴闭环设备的临床与实验应用
手抖调控手表
针对特发性震颤和抽动症,团队设计了高集成度腕表,通过干电极检测手部肌电信号,并结合振动刺激对抖动进行闭环抑制。在实验中,患者佩戴手表30–40分钟后,手抖症状明显改善,手写、操作手机等精细动作均得到恢复。
截瘫与偏瘫患者的脊髓刺激
戴教授团队与复旦大学合作开展的研究,通过解码大脑运动意图,并刺激脊髓神经根,实现截瘫患者的下肢运动恢复。研究显示,实验动物与临床初步患者均能在训练后实现阶段性步态动作的恢复,为截瘫及偏瘫康复提供了新型闭环治疗方案。
高快度肌电采集系统
为兼顾手术度较高与无创治疗的患者群体,团队开发了高精度肌电采集平台,可通过外周信号复制与传递运动意图,结合脊髓刺激实现康复训练。这种方法为不同类型的神经损伤患者提供了灵活的治疗策略。
三、睡眠健康的闭环干预探索
戴教授提出脑机接口技术向消费级产品延伸的潜力,尤其是在睡眠监测与干预领域:
无感睡眠监护床垫:通过薄型电极检测心电、呼吸、体动和睡姿,实现全天候、无创的睡眠监测,同时提供心脏健康风险评估。
闭环睡眠调控:结合睡眠呼吸监测与神经调控技术,团队计划针对睡眠呼吸暂停和失眠问题提供自动干预方案,通过刺激改善睡眠质量,实现从监测到干预的闭环体系。
四、产学研转化的实践路径
戴教授强调,他们的研究所与上海交通大学形成紧密的产学研转化平台:第一家公司聚焦医疗芯片;第二家公司以闭环神经接口医疗器械为核心;第三家公司正在规划以睡眠干预为主的创新企业。通过这种“从前沿技术到商业孵化”的模式,团队正在推动智能神经接口技术的快速产业化应用,覆盖康复、运动障碍干预及睡眠健康等多个领域。
戴晨赟教授的研究展示了神经接口闭环系统在医疗康复和健康管理中的广阔应用前景。解码与调控的双向闭环不仅为截瘫、偏瘫及运动障碍患者带来新的康复机会,也为睡眠健康、消费级医疗设备提供了技术蓝图。未来,随着算法优化、可穿戴设备升级和临床验证推进,这类闭环神经接口系统有望从实验室逐步走向广泛的临床和日常应用,成为智能医疗的重要组成部分。