临床落地加速，中国方案领跑脑机接口视觉重建

国内脑机接口行业正在从专注前沿技术探索的发展初期过渡至聚焦临床价值验证的新阶段。

一方面，经过数年发展，国内脑机接口已取得重大技术突破，亟须在真实的临床场景中证明其价值并完成商业化闭环。与此同时，国内医院也掀起了脑机接口的应用浪潮并逐步构建起了涵盖华北、华中、西南、华南及华东地区的脑机接口全国性临床网络。

另一方面，从今年3月国家医保局首次设立“侵入式脑机接口置入费”“侵入式脑机接口取出费”和“非侵入式脑机接口适配费”到11月17日北京《关于调整规范中医类（灸法、拔罐、推拿）等医疗服务价格项目的通知》特别新增脑机接口收费条目，再到11月26日，华中科技大学同济医院成功开展全国首例“医保价”脑机接口手术，针对脑机接口落地临床的支付问题，我国已前瞻性地制定了相关标准并已开展落地实践。这为脑机接口的临床落地奠定了坚实的政策基础。

在聚焦临床落地的过程中，寻找到精准且支持大规模临床验证的优质场景至关重要。而在今年，一个临床应用场景频频引发关注，先是Neuralink官宣盲视项目为未来三年发展重点，再是明视脑机宣布完成全球首例“复杂图形+多种颜色”的视觉重建IIT实验，成功实现视觉重建从简单光点到复杂图形甚至色彩感知的跨越……视觉重建成为2025年脑机接口的热议话题。

那么，为什么视觉重建会成为国内外知名脑机接口企业的优选落地场景？国内脑机接口视觉重建方案的亮点和成效又是怎样的？借由近期明视脑机IIT成果的发布，动脉网访谈了明视脑机创始人刘冰博士，以期获得答案。

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临床需求迫切、临床终点明确，视觉重建成脑机接口临床落地优质场景

视觉重建，旨在修复或替代受损的视觉通路功能，让视觉障碍患者恢复基础的视觉感知或让正常视觉者获得超常规视觉能力。

需要强调的是，明视脑机的视觉重建方案旨在恢复患者的功能性视觉，即帮助患者重建基于视觉的相关能力：其一是能够独立避开家具、门槛、车辆、行人等物体独立安全地行走；其二是能够识别并抓取物体；其三是能够获取物/人体基础信息，例如识别大号的文字标签、交通信号灯颜色以及亲人面部轮廓等。

明确的临床终点和庞大的临床需求是功能性视觉重建成为国内外脑机接口关注的主要原因。功能性视觉重建的评价标准较为明确，患者能看见和识别物体即为主要评价标准。与此同时，国内约1731万的视觉障碍群体又为开展大规模临床价值验证奠定了坚实基础。而在此基础上，脑机接口在功能性视觉重建方面的技术优势也是脑机接口企业投身其中的原因之一。

除基于脑机接口技术开展视觉重建外，功能性视觉重建的另一主要方式为通过视网膜进行光电转换，利用电刺激替代视网膜进行光电转换过程进而实现功能性视觉重建。但视网膜刺激重建有三大局限：其一是适应症有限，青光眼晚期患者、视神经受损患者以及摘除眼球患者无法适用该方式；其二是重建质量有限。原因在于，由于视网膜物理空间有限，因此可植入的电极通道数较少，进而导致重建质量较低且只能感知黑白图像；其三是手术难度极大，对临床医生操作要求较高。

而基于脑机接口技术开展的功能性视觉重建，则可“规避”这些问题。首先，在适应症方面，因脑机接口是直接对视觉皮层进行电刺激，因此理论上可适用于视网膜、视神经等严重病变导致全盲的患者的视觉重建，从而可极大地拓展适应症范围；其次，不同于简单的光感，脑机接口通过电刺激模式化生成的“光幻视”可形成更具功能性的“人工视觉”，例如识别门窗、障碍物等；最后，明视脑机所采用的柔性电极及超声手术挤孔植入方式，不仅安全性更佳、手术损伤更小，手术门槛也在一定程度上被降低，神经外科医生均可开展。这为后续的术式推广提供了极大的便利。

那么，基于脑机接口技术，明视脑机究竟形成了怎样的视觉重建方案？

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人体智能与机器智能共同进化，“脑机双学习”系统让视觉重建精度更高、效果更优

明视脑机的视觉重建方案主要包含智能视觉采集系统、视频处理单元（VPU）、柔性电极阵列以及脑机双学习系统。

在重建过程中，患者会佩戴一副集成了微型摄像头的智能眼镜，其所拍摄到的画面会即刻传送至视频处理单元（VPU）。尔后，脑机接口视觉重建的第一大关键挑战开启——如何将图像信息转化为大脑可理解的“电语言”？

为此，明视脑机开发了完整的视觉信息特征提取与编码解决方案，并创新性地将仿生视觉拓扑模型与深度学习相结合，开发出了自适应多模态刺激算法。该算法构建了包含20种常见场景模型的视觉提示体系，能够根据不同环境需求智能选择最优的刺激策略。基于此，明视脑机视频处理单元（VPU）可瞬间识别图像关键信息，例如桌子边缘、门框位置等，并可将这些信息形成指令传递至视觉皮层。

而脑机接口视觉重建的第二大关键关卡也随之开启——如何执行指令？并且，进一步来看，这一关卡还可细分为“如何更安全地开展刺激”以及“如何更精准地开展刺激”。

其中，为实现更安全的视觉重建，明视脑机采用了柔性电极阵列。该电极阵列由厚度仅数十微米的超薄柔性材料制成，电极间距亦可达到微米级精度且可根据刺激区域需求提供数十到上千个刺激通道的支持。

当指令到达柔性电极阵列后，其会用极其微弱的电流精准动态地刺激特定位置的视觉皮层神经元。这些被刺激的神经元会活跃起来，让患者“看到”一个个光点（即“光幻视”）。通过控制不同电极的开关，这些光点就能组合成简单的形状、轮廓，甚至不同的颜色。这就好比直接在大脑的“屏幕”上，用光点“画”出了一幅图像。

至于“如何更精准地开展刺激”，则更是明视脑机视觉重建方案的“重头戏”。而这与明视脑机自研的“脑机双学习系统”息息相关。

传统脑机接口在医疗健康的应用，多数是单向指令的灌输，但视觉重建需要大脑能“理解”这些外来信号。具体来看，当第一次向大脑输入“字母A”的信号时，患者可能只“看到”一团模糊的光点，即并未达到更高精度、更高质量的视觉重建。若此时系统能“读取”到患者的大脑神经反馈，则可动态调整和优化后续的刺激信号。“这其实是构建了一个‘刺激-反馈-动态调整’的闭环系统，从而能够使视觉重建的精度更高、效果更好、个性化程度更高。”访谈中，刘冰博士如是说道。

不仅如此，由于人类大脑也具备学习进化功能，当某种特定的感知模式持续出现时，大脑的神经可塑性也将会被激活，进而会主动调整和解释刺激信号，因而需要持续“读取”大脑的神经反馈，并及时调整刺激策略，给予最为适配的刺激方案。

“这其实是机器智能与人体智能两个‘主体’之间持续、双向的互相学习与共同进化。”刘冰博士表示，“这种互相学习和共同进化机制不仅使得视觉重建的效率更高，更使得视觉重建的质量和精度更高、稳定性也更好。”

据明视脑机官方消息，其IIT试验在视觉重建的稳定性、复杂视觉信息感知的准确性和丰富颜色感知等维度达到了国际领先水平。该试验的成功不仅进一步验证了基于脑机接口开展视觉重建的可行性，也为未来使用“脑机双学习”系统实现快速、稳定、准确的视觉重建打下了坚实基础。

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未来业务版图，不止视觉重建

诚然，IIT试验的成功开展是明视脑机基于脑机接口技术开展功能性视觉重建的阶段性成果。

在未来2年内，其将持续聚焦视觉重建的技术深化与临床试验，在已成功的IIT试验基础上，扩大受试者规模，优化硬件性能，进行软硬件型检，启动正式临床试验；而在3—5年内，其将实现首代产品的商业化落地，并建立一整套包括手术、设备调试、康复训练在内的医疗服务体系。与此同时，明视脑机还将基于临床反馈，迭代开发更先进、更小型化、更智能的产品。

文章的最后，我们还需指出的是，“脑机双学习”系统对明视脑机的赋能，并不仅仅局限于视觉重建领域。其在视觉重建所形成的完整闭环—即同时实现神经信号的精准解读与复杂信息的有效编码反馈，为其技术平台的延展奠定了坚实基础。

因此，在更为久远的未来，基于“脑机双学习”系统在视觉重建领域的积累，明视脑机可将其拓展至具身反馈的运动功能重建、精准神经调控等更广阔的应用场景，从而形成一个以视觉重建为核心、辐射多领域的脑机接口底层技术平台。

“在这一过程中，我们期待与产业各方积极对话，深度协同，共同探索中国脑机接口的创新发展之路。”刘冰博士总结道。

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