高位截瘫患者通过意念控制智能轮椅和机器狗_科技前沿

高位截瘫患者通过意念控制智能轮椅和机器狗

中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心宣布第二例侵入式脑机接口临床试验取得关键突破！

这一进展标志着我国侵入式脑机接口技术正式从“二维屏幕交互”迈向“三维生活场景应用”，成为继美国之后全球第2个实现该技术临床试验规模化推进的国家。

一、这项技术怎么让瘫痪者取物遛弯？

本次临床试验的患者于2022年因脊髓损伤导致高位截瘫，仅头颈部能活动，于2025年6月植入脑智卓越中心研发的高通量无线侵入式脑机接口系统（WRS01）。

经过2-3周训练，患者先是实现了对电子设备的基础控制，可凭意念操控电脑光标、平板电脑（与第一例临床试验水平持平）。

而核心突破在于后续的“场景升级”——随着一声“已连接”的语言提醒，患者成功对智能轮椅、机器狗进行连续、稳定、低延迟的操控。

高位截瘫患者通过脑智卓越中心等单位研发的侵入式脑机接口系统意念控制机器狗

▲ 图源：脑智卓越中心

研发团队通过3项关键技术创新，让患者能应对真实世界的复杂需求。

◆首先是神经信号解码效率的提升

团队开发了高压缩比、高保真的神经数据压缩技术，创新性融合“尖峰频段功率”、“相邻脉冲间隔”、“尖峰脉冲计数”3种数据处理方式，构建混合解码模型，可以简单理解为从丰富的信息之中，提取出最有效的信息来作为指令。

即便在嘈杂环境中，该模型也能高效提取有效神经信号，将脑控性能整体提升15%-20%，这是实现“连续稳定控制”的基础。

◆其次是跨场景稳定性的攻克

真实生活中患者的生理状态（如疲劳）、心理波动都会影响神经信号稳定性，团队引入“神经流形对齐技术”，从高维动态的神经信号中筛选出代表“控制意图”的低维稳定特征，解决了传统系统“信号时好时坏”的临床痛点。

同时，研发的“在线重校准技术”无需患者中断操作进行专项校准，系统可实时微调解码参数，让患者使用越久越顺畅，避免了“突然失控”的尴尬。

◆最关键的是延迟的突破

人体自然神经环路的传导延迟约200毫秒，而该系统将“信号采集-指令下发-外设响应”的端到端延迟压缩至100毫秒以内，低于生理延迟阈值。

正如患者所说：“就像控制游戏里的人物，不用特意去想摇杆要往哪个方向摆，自然而然想往哪个方向就过去了。”这是实现轮椅避障、机器狗精准取物的核心前提。

高位截瘫患者（左）通过脑智卓越中心等单位研发的脑机接口意念控制轮椅

▲ 图源：脑智卓越中心

二、产品设计：微创 + 通用，贴近临床落地需求

侵入式脑机接口的核心挑战之一是如何在信号精度与手术安全间平衡。

本次试验采用的系统给出了针对性解决方案：前端传感器粗细仅为发丝的1/100，植入大脑皮层的深度仅5-8毫米；后端处理器则通过“颅骨打薄3-5毫米”的微创手术嵌入，无需整体开颅，将手术创伤控制在毫米级。

这一设计由华山医院手术团队联合优化，术后患者未出现感染、电极失效等并发症，验证了长期植入的安全性。

从医械应用角度看，该系统的“通用适配性”更具产业价值。不同于部分国外系统仅适配特定外设，研发团队采用“通用接口+亲民设备”的思路：

患者操控的轮椅、机器狗均为市面上常见的家用型号，通过统一控制模块实现“意念兼容”。未来患者只需一个脑控盒子，就能连接机械臂、智能家居等多种设备。

三、脑机接口离临床落地还有多远？

随着技术突破，我国脑机接口的“临床转化链路”正加速打通。

2025年3月，国家医保局印发《神经系统类医疗服务价格项目立项指南（试行）》，湖北省随后发布全国首个地方收费标准——侵入式置入费6552元/次、取出费3139元/次，为医院开展规模化临床试验提供了政策依据。

但需清醒认识到，技术落地仍面临三大挑战：

◆一是长期稳定性

植入电极作为“异物”可能引发免疫反应，导致信号衰减，目前全球有创脑机接口的长期植入（超2年）数据仍较有限，电极生物相容性与信号稳定性需进一步验证。

◆二是适用人群筛选

北京天坛医院脑机接口评估门诊自3月开放以来，已有800多位患者预约，但由于技术尚在临床试验，因此门槛把控严格，需综合年龄、病情、康复潜力、能否坚持高强度训练等，仅少数患者符合临床试验标准。

◆三是伦理与标准化

专家指出，脑机接口涉及“大脑隐私数据”，需建立严格的数据保护机制，同时硬件接口、通信协议等行业标准仍待统一。

从实验室到病床，从二维屏幕到三维世界，中国侵入式脑机接口的每一步突破，都在改写神经损伤患者的未来。

不过，脑机接口要成为一种成熟的“治疗手段”尚有很长一段距离，如果脑科学是一本100页的书，我们才翻开第1页。

（来源：维科网）

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