本文是第四届南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛的系列报道②：脑机接口。
得益于与生成式AI、微型化硬件的深度融合，脑机接口（BCI）技术正从专科治疗拓展至全民普惠，开启从精准干预到全民脑健康的新纪元。
在第四届南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛上，来自韶脑传感、西湖灵犀科技、颅燊燊医疗的三位企业代表，分别从康复训练、硬件集成与深部脑调控三大维度，勾勒出脑机接口技术在医疗健康领域的落地路径与创新生态。
无创脑机接口：以运动想象重构神经康复新范式
脑机接口概念近年备受关注，其技术分类、工作范式已发展清晰。从技术分类来看，脑机接口按电极位置可分为非植入式和植入式：非植入式以安全、普适为核心优势，无需手术，适合大规模应用，在医疗康复领域，即便精度未达90%~100%也完全可行；植入式虽信号精度更高，但需手术植入，存在生物相容性、医生资源有限、患者接受度低等问题，不过其研究为非植入式提供了重要的理论基础。从工作范式来讲，脑机接口的核心原理围绕听觉刺激、视觉刺激、主动想象引发的三类脑电信号，再通过AI技术解码。
上海韶脑传感技术有限公司董事长杨帮华指出，她的团队重点聚焦“大脑所想”对应的运动想象范式，这也是唯一能实现大脑神经重塑、对医疗康复真正有效的范式。
运动想象脑机接口的核心逻辑是：当患者肢体无法活动时，通过想象肢体动作，在大脑运动区产生特定脑电信号，结合VR引导、AR反馈，模拟运动场景并强化信号解析，最终实现大脑运动功能通路的重塑。这类技术对脑卒中患者尤为重要，脑卒中患者群体庞大，运动功能障碍严重影响生活质量，而运动想象脑机接口能针对性解决其运动功能重建问题。
杨帮华介绍，其团队历经22年研究，将任务识别从“左右手”两类扩展至“手脚协同”四类，通过算法优化实现患者低训练成本下的有效识别。目前相关系统已获批医疗器械注册证，应用于脑卒中患者的运动功能重建。
芯片级突破：脑机接口硬件迎来“摩尔定律”式演进
在硬件层面，脑机接口系统正朝着高通量、低功耗、高集成方向快速发展。西湖灵犀科技有限公司联合创始人杨杰指出，一个显著的技术规律是：脑机接口系统复杂度呈现”摩尔定律”特征。具体来说，脑机接口通道数量约每7.4年翻一番，从早期的个位数通道发展至目前千通道级别，为信号采集精度带来数量级提升。
然而，高通量全植入系统的实现面临两大硬件瓶颈：一是高通量脑机接口芯片功耗的挑战，另一大挑战是芯片面积与电极尺寸的失配。对此，杨杰团队历经五代芯片迭代，目前已实现256通道读出芯片的工程化。对比数据显示，该芯片采用65nm工艺，单通道功耗6.9微安，输入等效噪声8.7微伏，增益54dB，采样率30kHz，所有核心指标均达到国际主流水平，为大规模神经信号采集提供了自主可控的硬件底座。
杨杰展示的系统架构揭示了技术转化全貌：患者颅内信号通过256通道芯片采集放大后，经Wi-Fi传输至工作站，运行解码算法并将结果回传至终端显示。整个过程在普通病房环境中完成，无需特殊屏蔽设施。这一进展标志着脑-语言解码正从实验探索迈向产业化应用。
杨杰总结道：”侵入式脑机接口正向着高通量、全植入方向发展，适用范围从运动功能扩展到高级认知功能。芯片的功耗与面积挑战正在被逐步解决，而脑-语言解码正在取得突破性进展，从实验探索走向产业化应用。”
超声脑机接口：无创精准调控深部脑区
在面对抑郁症、帕金森、失眠等神经精神疾病时，传统物理治疗难以精准触达深部脑区。颅燊医疗器械（嘉兴）有限公司联合创始人、CTO、华东师范大学陈建刚教授展示了其团队在经颅聚焦超声（tFUS）领域的核心技术突破与产业化进展。该技术通过无创方式实现深脑区精准调控，为脑卒中、帕金森、抑郁症等神经精神疾病提供了革命性治疗路径。
据悉，经颅超声的独特优势在于，它能穿透颅骨直达深脑区，且空间分辨率可达1.5-3毫米。tFUS技术能精准靶向丘脑等深度达50-120毫米的脑区，具备完全非侵入性、无组织损伤、可与MRI兼容等特性，被业界视为神经调控的下一代主流技术。
值得一提的是，tFUS技术难度极高，超声波穿透颅骨时会发生反射、吸收、折射和相位畸变，能量衰减严重且方向易偏离。对此，陈建刚团队构建了AI声学模拟仿真系统，通过海量颅骨CT/MRI数据训练反演算法，可反向推算超声探头的最佳位置、角度与曲率，确保能量高效传输。
此外，陈建刚团队首次提出”超声脑机接口”概念。系统在治疗后实时分析脑电（EEG）信号，评估特定刺激方案的正向或负向效果，通过人工智能闭环决策动态调整4个靶区的刺激参数，实现个性化精准治疗方案的智能化迭代。这一融合使tFUS从单向刺激升级为双向交互的神经调控系统。
