这种黑科技，植入脑子里，能让帕金森病人不再抖动！中国实现全面国产化

（来源：科普中国）

转自：科普中国

某个寻常的下午，北京某三甲医院神经外科的手术室内，医生站在病床前，淡定地按下脑起搏器的开关。几秒后，一位因帕金森病而动作迟缓、僵硬的患者，动作明显流畅。他缓缓起身，试着旋转身体，然后甩开腿走了几步，泪水瞬间盈满了眼眶——这是他十年来第一次如此自如地行动。

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有人将这段场景发在网上，留言说：“好像有魔法一样。”

但这并不是魔法，而是一项已经在中国开展近三十年的医疗技术——脑深部电刺激术（Deep Brain Stimulation, DBS），它还有个形象的名字，叫“脑起搏器”。这是一种将电极植入脑内特定靶点，通过电刺激，调控特定神经环路的异常神经活动，从而治疗脑功能性疾病的神经调控技术。

目前，该技术已被广泛用于涉及运动、边缘系统、认知及记忆环路的各种脑功能性疾病的治疗和机制研究，比如帕金森、精神性疾病（重度抑郁症、强迫症、神经性厌食等）、慢性疼痛、成瘾性疾病及 AD 等，并取得了令人鼓舞的初步成果[2]。

尤其值得一提的是，截至 2025 年 9 月，国产脑起搏器已实现全面商用，在 8 个国家 400 家医院开展植入，临床已帮助 3 万名帕金森病患者改善运动功能[5]。

这项技术的故事，既是一部医疗技术的引进史，也是中国高端医疗器械从依赖进口到实现自主可控的发展缩影。

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脑起搏器是如何工作的？

要理解这场“技术突围”的意义，首先要认识“脑起搏器”。

脑起搏器（DBS）并非单一医疗器械，而是一套植入体内的精密电子系统。这套系统由四个关键部件组成：

· 电极，一根直径约 1.25 毫米的纤细导线，其前端设有触点，负责将电刺激精准、稳定的传输至患者脑内的靶点核团。其植入精度要求极高，位置误差通常需控制在 1～2 毫米以内，以免刺激到邻近的视觉、语言或运动功能区，引发副作用。

· 脉冲发生器，一个形似心脏起搏器的金属钛盒，通常植入于锁骨下方的皮下。它内置电池与集成电路，是整个系统的能量供应与指令中心，负责产生并调控所需的电脉冲。

· 导线，连接颅内电极与胸部脉冲发生器的“桥梁”，通常经由皮下隧道，沿颈侧走行。

· 体外程控仪，医生手持的无线控制设备，形似平板电脑，用于在术后通过无线信号（通常是蓝牙或专用射频）调整刺激参数，为患者寻找个性化的最佳治疗方案。

脑起搏器（DBS）的完整治疗过程分为“手术植入硬件” 和 “术后程控” 两步。

手术全程要在局麻或全身麻醉下进行，医生首先会通过“磁共振（MRI）” 精准定位大脑内的治疗核团，然后在患者头部钻一个小孔，将电极精准植入“预定靶点”；随后在胸部皮下安放脉冲发生器，通过皮下导线将二者相连，完成“脑起搏器”在体内的硬件搭建。

然而，手术成功只是治疗的开始。术后数周，当伤口愈合，治疗便进入更为关键的“程控”阶段。医生会通过体外设备无线调整刺激参数，如同为一把复杂的锁寻找唯一的钥匙，为患者匹配出疗效最佳、副作用最小的个性化“刺激处方”。这个过程需要耐心与技巧，直至为患者找到最合适的治疗方案。

脑起搏器通过植入电极直接刺激大脑的核团，图源：清华大学

脑起搏器的引进之困：

为何早期举步维艰？

脑起搏器在中国走过的路，并非一帆风顺。

1998 年，安徽省立医院和北京天坛医院分别在 9 月和 11 月完成了国内首批脑深部电刺激（DBS）手术——一共做了 4 例，其中 3 例选择了针对“震颤”的丘脑腹中间核（Vim），1 例尝试了丘脑底核（STN）。这也是中国首次用 DBS 技术来治疗震颤为主的帕金森病。这在当时是一次里程碑式的探索。

然而，此后十余年，这项技术的推广却步履维艰。

到 2009 年，全国每年能开展的手术平均不足 180 例，有条件的中心仅有 8 家[8]。以当时中国庞大的帕金森患病人群估算，能接受这项治疗的患者比例只有约万分之零点一，远远低于同期美国的 5%[6]。

原因直白而现实，每一道都是横在患者和治疗之间，必须跨越的坎。

第一，手术太难。手术本身，就是一道高耸的技术门槛。传统方法需要在患者头上牢牢固定一个沉重的立体定向头架，医生要凭借影像、图纸和复杂的计算，依靠多年经验手工定位、钻孔、植入。整个过程漫长、繁复，对主刀医生的经验和医疗团队的整体配合要求极高。一家新医院若想开展，往往需要经年累月的技术沉淀和人才培养，这使得技术的普及异常缓慢。

第二，价格太贵。早期设备完全依赖进口，一套系统售价动辄 20 万元以上[11]，对于绝大多数家庭而言，尤其是需要长期应对慢性疾病的家庭而言，是一笔沉重的、甚至难以承受的经济负担，让无数患者望而却步。

第三，调试太麻烦。手术成功，仅仅是漫长治疗的开始。术后，患者需要频繁返回医院，由医生像调试精密仪器一样，反复尝试、寻找那组能带来最佳疗效、又最少副作用的电刺激参数。每一次复诊，对异地求医的患者来说，都是时间、精力和不菲路费的沉重付出。长期、高频次的随访，成了压垮许多家庭的最后一根稻草。

技术有了，但用不起、用不好、不敢用——这是中国脑起搏器起步期最真实的写照。

困局之中，出路在哪？

答案，藏在“自主创新”四个字里。一场从“根”上解决问题的国产化破局之路，就此拉开序幕。

破局之路：国产化的精准突破

破局，没有捷径，唯有直面每一个最具体、最棘手的难题。中国科学家当时果断采取“对症下药”策略，精准打击。

针对“手术复杂”，为了缩短人才培养周期太长，他们就引入机器人辅助。随着多模态影像定位技术的进步及机器人技术的更迭换代升级，全麻下机器人辅助电极植入具有精度高、耗时短、更安全、设备一体化等优势，近年来被国内外越来越多的中心所采用。目前国内有超过 38 家中心常规应用立体定向机器人辅助 DBS 电极植入[8]。

针对“价格昂贵”，他们坚定走国产化道路。2000 年，天坛医院就开始与清华大学合作，研发国产 DBS 设备。2013 年，首款国产脑起搏器获批上市，打破了美国的技术垄断，不仅使我国成为世界上第二个掌握这一技术的国家，还将脑起搏器的价格降低了 50%，加之医保覆盖，可及性大幅提升[11]。2014 年，我国又成功实施首例可充电脑起搏器植入手术，让脑起搏器的发展向前迈进一大步。

安全充电中，图源：清华大学

针对“随访困难”，他们首创了远程疗诊平台。过去患者术后需要多次返回医院调整参数，异地就医成本高昂。自 2016 年，我国就搭建了“远程程控”平台立并逐步在全国进行推广。如今患者在家就能接受专业的参数调整，截止 2022 年底，就已经累计为超过 7000 名患者进行了 4.6 万次的远程程控服务[8]。

DBS 程控中心-患者；模式二：DBS 程控中心-DBS 程控分中心-患者，图源；参考文献 [12]

这些从临床痛点出发的精准突破，不是孤立的技术胜利，而是一套从技术、到临床、再到服务的体系性创新。它标志着中国脑起搏器的发展，从最初的“仰望”和“模仿”，进入了自主定义解决方案、甚至开始输出“中国范式”的新阶段。

技术的进化

“脑起搏器”迈向“脑机接口”

然而，国产化的突围，绝不仅仅是解决“有没有”和“贵不贵”的问题。更深层次的竞赛，在于技术本身的持续进化。

就在中国的科技和科研团队攻克各种临床难题的同时，全球范围内的脑起搏器技术也正经历一场从“开环”到“闭环”的革命。这场技术进化，与中国国产化的进程交汇，共同定义了今天我们所见到的脑起搏器。

早期的传统脑起搏器，其工作原理是“单向干预”——系统按照预设程序持续输出固定的电脉冲，如同一个不知疲倦的“电子节拍器”，用以覆盖大脑的异常信号，但它本身并不“知晓”大脑的实时状态。这也是它与能实现“双向交流”的脑机接口（Brain-Computer Interface，BCI）的本质区别。

随着技术进步，新一代脑起搏器已迈入“感知与闭环调控”的新阶段。这类系统在输出刺激的同时，其电极还能持续记录大脑局部场电位等生物电信号，实时“感知”疾病的特定生物标志物（如帕金森病相关的异常β波振荡）。系统内置的算法能够自动分析这些信号，并在检测到异常时，智能调整刺激强度或模式，形成一个“感知-分析-反馈”的自动化闭环。

这意味着：脑起搏器已经从持续输出的“开环”设备，进化为能根据大脑状态“按需治疗”的初步治疗型脑机接口。

此外，硬件的迭代也极大拓展了临床边界。比如 3.0 T 磁共振兼容打破了术后检查限制；方向性电极实现精准聚焦刺激，提升疗效并减少副作用；设备小型化与远程程控则提升了患者舒适度与随访可及性等等。

以常见的神经退行性疾病帕金森病的治疗为例，其典型症状（如进行性不对称运动迟缓、僵硬、震颤和步态障碍）与多巴胺神经元丢失和中脑黑质神经元中含 α-SYN 的蛋白质聚集物的形成有关。脑起搏器电极植入相关核团（如丘脑底核）后，所释放的高频电脉冲并非修复已损失的神经元，而是通过调控异常的神经电活动，重建环路的平衡。

形象地说，它从早期简单的“噪音覆盖”，已发展到如今可以更智能地“识别并平息噪音”。

国产脑起搏器开启下一程

国产化的意义，远不止于“替代进口”。它带来的是整个生态的颠覆与重塑。

经过几十年的不懈探索，中国脑起搏器在产品设计、临床验证、随访和服务体系方面基本建立起完整的国产化体系。我们不仅用更具性价比的产品打破了垄断，让数万患者受益，更在 3T 核磁兼容、变频刺激、闭环感知等前沿技术领域，开始与国际巨头并跑，甚至在部分环节实现领跑。

从抬头仰望，到并排奔跑，再到在部分赛道实现反超——这条路清晰地刻画出中国高端医疗器械如何从技术依赖走向创新自信。

然而，所有的抵达，都是新征程的起点。在精准个体化治疗、脑机接口融合等更广阔的疆域，仍有无数未知等待解锁。我们比以往任何时候都更加坚信，核心技术是买不来的，唯有将创新主动权牢牢握在自己手中，科技的光芒才能真正普惠每一个平凡的生命。

而抱着这样的信念，这束从实验室穿透壁垒、最终照进手术室的光，也一定还在继续向前延伸。

我们相信，属于中国科技的创新故事，才刚刚开始。

参考文献

[1] 专家共识丨神经外科手术机器人辅助脑深部电刺激手术专家共识（2026版）

[2] LOZANO A M,LIPSMAN N. 使用脑深部刺激探测和调节功能失调的回路。神经元，2013，77（3）: 406-424. DOI: 10.1016/j.neuron.2013.01.020

[3] 张建国,马羽,刘焕光. 脑深部电刺激术在中国的发展现状[J]. 国神经精神疾病杂志 2009年 第35卷 第7期.

[4] SchwalbJM,HamaniC.The history and future of deep brain stimulation [J] .Neurotherapeutics, 2008, 5(1):3 -13.

[5] 科技日报.刚刚，科技部部长阴和俊宣布了这个好消息.2025年9月18日https://mp.weixin.qq.com/s/EUWSZX1fst9BsKAFnclEaA

[6] 张建国，神经调控创新与发展的中国实践https://mp.weixin.qq.com/s/HB_tcjWgWBk5c-rBAGBJZw

[7] 解虎涛, 张建国. 神经调控技术的过去、现在和未来[J]. 四川大学学报（医学版）, 2022, 53(4): 559-563. DOI: 10.12182/20220760101

[8] 张建国. 中国DBS发展25年及展望. 首都医科大学附属北京天坛医院功能神经外科.https://mp.weixin.qq.com/s/5br2NgtrUFfsbnIjeC2Zag

[9] 北京天坛张建国:DBS治疗帕金森病的技术突破将出现在哪里.https://mp.weixin.qq.com/s/30Hw7Jd7b2sLnuUgtxM9HQ

[10] 李路明：脑起搏器全球领跑者.科技日报 2015-5-20

[11] 国家科学技术进步奖一等奖 | 拯救大脑的电波：李路明和他的脑起搏器研究团队.https://mp.weixin.qq.com/s/B8-Xh4U6to5egbLQpcre9w

[12] 帕金森病脑深部电刺激术后远程程控中国专家共识（2024版）.中华神经医学杂志2024年12月 第23卷 第12期

[13] Huw R Morris,et al.Parkinson’s Disease 2.The pathogenesis of Parkinson’s disease.Lancet 2024; 403: 293–304.

作者丨张林林

受访专家丨凌至培 中国人民解放军总医院海南医院神经外科主任

审核丨林国中 北京大学第三医院神经外科主任医师 中国医促会神外分会青年委员

徐群 神经内科主任医师 研究生导师 上海交通大学医学院附属仁济医院健康管理中心科主任

唐芹 中华医学会科普专家委员会副秘书长 研究员 国家健康科普专家

责编丨张林林 甄曦