辛涛教授：介入式脑机接口的研究与思考

脑机接口的目标是绕过受损的外周神经肌肉通路，直接解码脑活动并将其转化为控制指令。但这一领域始终面临一个基本矛盾：创伤程度越低，所能获得的神经信号质量越有限；越接近脑组织，侵入性和风险通常越高。

以脑电图、功能性近红外光谱技术、脑磁图为代表的非侵入式方案，优势是安全、无创，但受信号源距离、组织传导、环境噪声及设备条件等因素影响，其空间分辨率和信息传输效率通常有限，难以支撑复杂设备控制。传统侵入式方案则通过开颅将电极植入脑表或脑实质，能够获得更高质量的神经信号，但同时面临出血、感染以及长期组织反应等问题。电极刺入脑实质后，还可能诱发胶质瘢痕形成，影响信号长期稳定性。

正是在这一背景下，介入式脑机接口受到关注。它不从颅外隔空采集信号，也不直接穿透脑组织，而是借助脑血管这一天然通道，通过血管内介入方式将电极送达目标脑区附近，在信号质量与手术风险之间寻找新的平衡。2025年，这一路线开始真正进入公众视野：当年5月，脑机接口人机接口设备（BCI HID）协议推出，率先将脑机接口设备纳入操作系统原生输入类别；8月，一名肌萎缩侧索硬化症（ALS）患者展示了通过植入式Stentrode系统控制平板电脑的全过程。这表明，脑机接口正从实验室装置逐步走向标准化数字设备生态。

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介入式脑机接口的解剖学基础与实现机制

介入式脑机接口的核心思路，是借助脑血管这一人体天然通道，将电极以微创方式送达目标脑区附近血管内。大脑血管网络高度丰富，与各功能区紧密毗邻，这为器件经血管接近运动皮层等关键区域提供了解剖学基础。

以Stentrode系统为例，其植入路径与成熟的神经介入手术相似。临床上，医生通常经颈静脉穿刺，在数字减影血管造影引导下，将负载微电极的自膨式支架输送至邻近运动皮层的上矢状窦内。公开资料显示，该手术时间较短，创伤负担相对较小。

支架释放后，电极贴附于血管壁，可隔着血管壁记录局部场电位和皮层电图水平的神经活动，并提取与运动意图相关的信号特征。采集到的信号经皮下导线传至植入体内的发射装置，再发送至体外解码系统。由于主要植入部件位于体内，可避免经皮导线连接，并有助于提高患者长期使用的便利性。

介入式方案能够实现较好长期稳定性，还与血管内皮化过程有关。支架植入后，内皮细胞会逐渐覆盖器件表面，使其与血管壁整合，从而增强固定性并降低移位风险。更重要的是，这类电极并不直接刺入脑实质，因此可减少对脑组织的物理损伤及相关组织反应，为长期信号记录提供更稳定的基础。

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介入式脑机接口的技术优势与应用局限

介入式脑机接口的突出优势，在于其较强的临床可扩展性和相对较低的植入创伤。与传统侵入式脑机接口依赖开颅和专门神经外科条件不同，介入式系统可借助导管室、数字减影血管造影设备和现有神经介入技术完成植入，更接近成熟的血管内治疗路径。已有早期临床结果显示，其器械部署成功率较高，且短中期安全性总体较好，提示这一方案具有进入常规临床体系的潜力。

但其技术边界同样明确。首先，由于电极隔着血管壁记录信号，其分辨率通常低于脑内微电极阵列，当前更适合点击、选择、光标控制等离散型任务。其次，器件可到达位置受个体脑血管解剖条件限制，并非所有脑区都能通过安全路径接近。最后，为避免影响血流通畅，血管内器件的通道数通常有限，这也限制了其数据采集能力和精细控制水平。总体而言，介入式脑机接口并非传统侵入式方案的简单替代，而是在微创、安全与可转化性方面提供了新的现实路径。

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介入式脑机接口的研究进展与临床转化现状

当前，介入式脑机接口的研发已由早期动物实验和概念验证，逐步进入人体试验、工程优化与临床转化阶段。

在国际上，Synchron是目前最具代表性的临床转化团队之一。其Stentrode系统已在严重瘫痪患者中完成多例人体植入，验证了经血管路径实现长期植入和数字设备控制的可行性，也推动介入式脑机接口向注册试验和商业化准备阶段迈进。与此同时，NeuroBionics等新兴团队则探索血管内刺激和记录一体化器件，显示该路线正从单纯信号采集扩展至治疗性神经调控。

在学术前沿方面，研究重点正由大血管内记录逐步走向更细微血管和更高分辨率信号获取。斯坦福/哈佛团队曾在动物实验中实现微血管内单神经元级记录；随后，中国科学院团队又在大动物模型中推进了血管内多通道高分辨率记录研究，为未来临床转化提供了新的技术依据。

我国在该方向上的进展同样值得关注。2025年，南开大学段峰团队完成介入式脑机接口辅助人体患肢运动功能修复临床试验，将运动意图解码与功能性电刺激结合，探索了从意图识别走向功能重建的闭环应用路径。另外，首都医科大学附属北京天坛医院设立脑机接口临床与转化病房，标志着我国正加快构建脑机接口相关的临床试验、转化验证和规范化应用体系。

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介入式脑机接口的发展趋势与应用前景

未来，介入式脑机接口的发展将主要围绕器件微型化、智能化解码和适应证拓展展开。一方面，更柔性、更微型化和更高通量的血管内器件，有望进一步进入更细小血管，提升记录与刺激能力；另一方面，人工智能技术的引入，将推动系统从离散指令识别走向更稳定、更高效的意图解码与闭环交互。

在临床应用上，该技术已从帮助ALS等重度瘫痪患者恢复数字交互能力，逐步延伸至脑卒中康复、癫痫监测及神经调控等方向。总体来看，介入式脑机接口的价值，不仅在于提供了一种更微创的植入方式，更在于为脑机接口走向长期使用和临床转化开辟了新的路径。

山东第一医科大学第一附属医院

（山东省千佛山医院）神经外科主任 辛涛

（作者：山东第一医科大学第一附属医院（山东省千佛山医院）神经外科 李尚飞 辛涛）

编辑 | 郑梦莹

责任编辑 | 任嘉霖

审核 | 刘红霞

来源：《中华医学信息导报》2026年14期第7版