術前功能區定位和腦機接口系統植入位置建模。

本案例使用的國產微創柔性腦機接口植入系統。

張劍寧正在進行手術操作。

患者術后手寫的感謝字條。 　　本文配圖由受訪者提供

　　植入國產微創腦機接口系統后，經過1個月的系統輔助下個性化康復訓練，40歲的腦卒中偏癱患者朱先生給了醫療團隊一個驚喜——他原本癱瘓無力的右手，不僅能完成手指抓握、倒水等簡單動作，還能穩健持筆並書寫文字。在一張便簽上，朱先生筆畫顫抖地寫下兩行感謝，又在落款后特意補上了“腦機接口”4個字。這一案例顯示，腦機接口系統在臨床康復中已不再局限於運動意圖識別，而是開始應用於更復雜的精細運動控制訓練。

　　該案例是“腦機接口技術用於腦卒中后上肢運動功能輔助重建研究”項目，由解放軍總醫院第一醫學中心神經外科醫學部主任張劍寧教授團隊主導。依托“腦機接口與腦疾病神經調控北京市重點實驗室”平台，該院神經外科醫學部將繼續深入分析患者康復過程中的電生理數據特征，持續優化針對精細運動規劃的解碼序列，通過更加標准化的康復干預方案，幫助更多神經損傷患者從“恢復功能”轉向“回歸生活”。

　　

　　從抓握到書寫的跨越

　　腦卒中后偏癱是腦卒中常見的后遺症之一。我國每年新增腦卒中患者超200萬，其中約70%—80%的患者會遺留不同程度的上肢運動功能障礙，多數患者在常規康復治療后仍難以恢復理想的運動功能。手術前的朱先生，就處於出血性腦卒中后的慢性期，病程超過兩年，右側上肢存在顯著的運動功能障礙，無法完成主動抓握、抬舉等動作。

　　而植入式神經採集刺激系統作為新型腦機接口技術，可經硬膜外微創植入高密度多通道柔性電極陣列，採集並解碼神經電信號以控制外部裝置，助力上肢運動功能的輔助重建。

　　張劍寧介紹，朱先生是從400多名患者中挑選出來的合適受試者。他的皮層脊髓傳導束雖有結構性損傷，但大腦皮層運動區的基礎生理功能相對保留。換言之，大腦這個“人體指揮部”仍能產生運動意圖，只是向下傳出的“電話線”斷了，這是腦機接口發揮作用的前提。

　　本案例採用的腦機接口系統，屬於半侵入式植入系統。張劍寧教授團隊中的副主任醫師張艷陽、惠瑞通過微創開顱，根據高精度核磁共振與神經導航系統進行靶點的三維定位，將柔性薄膜電極陣列貼附於患者的初級運動皮層硬腦膜表面，在不破壞正常腦組織物理結構的條件下，獲取到了可用於中重度損傷解碼的信號維度。

　　解放軍總醫院第一醫學中心神經外科醫學部功能神經外科主診醫師趙虎林告訴記者，相對而言，非侵入式腦機接口（如腦電帽）雖然無創，但信號空間分辨率受限﹔全侵入式腦機接口（如微針陣列）信號保真度高，但電極需刺入腦軟膜內，伴有相對較高的微小出血與遠期組織排異風險。因此，在一定程度上，半侵入式技術路徑是在手術安全性與臨床康復獲益之間尋求的醫學平衡點。

　　術后康復階段，經治醫生丁瑜負責指導朱先生佩戴特制的氣動手套，並在頭皮相應位置貼放硬幣大小的磁吸式收發線圈，然后開展運動想象：“想象自己正在握拳、張開。再握拳，每個手指均勻用力，再張開……”

　　那枚硬幣大小的收發線圈，是植入系統的數字化旁路，一邊為患者皮下芯片無線供電，一邊把採集到的高頻神經信號實時傳至后台解碼。計算機軟件判明運動意圖后，立刻向氣動手套發出指令，輔助手指完成抓握，形成“意念識別—設備響應—感覺反饋—強化皮層運動記憶”的閉環訓練。張劍寧強調，這套系統從電極、芯片、算法到系統全棧自主研制，能夠清晰“讀懂”運動意圖，配合智能外骨骼等外部設備，為患者提高生活質量。

　　最初的治療目標比較克制——恢復手部粗大運動，也就是手指能夠開合、進行簡單的抓握。隨著訓練深入，朱先生逐漸脫離手套輔助，實現自主抓握，現在已能握著勺子吃飯。

　　“訓練幾周后，朱先生突然給我發了一張照片，是他用右手寫的字。”丁瑜告訴記者，“雖然歪歪扭扭，筆畫有很多毛刺，但他的個人康復意念很強，很有毅力，之后每天都會練習寫字。”

　　據了解，與術后早期的初步功能恢復不同，現階段的康復重點在於對復雜、協同動作的精准重構。書寫作為一項涉及多組小肌肉群協調及力量精細調控的活動，對腦機接口系統的信號質量和實時算法提出了極高要求。憑借硬膜外柔性高通道電極獲取的高信噪比神經信號，系統對患者書寫意圖的實時解碼准確率穩定在95%以上。

　　高精度的信號解析，支撐著患者從簡單手指開合，邁到了連續筆畫書寫。盡管穿衣、洗漱這類需要多關節空間協同的復合動作仍是待解難題，但本例隨訪數據為加速神經回路重塑提供了電生理層面的基礎，意味著陳舊性損傷患者依然具備神經功能再造的潛能。

　　腦機研究 百花齊放

　　專家表示，腦機接口的應用圖景日漸清晰：近期重在功能重建，幫卒中、脊髓損傷患者重建運動能力﹔中期聚焦疾病調控，針對帕金森病、難治性癲癇、阿爾茨海默病等腦疾病開展精准神經調控﹔遠期則探索“強腦”與腦機融合，提升特殊作業環境下的效能。

　　當下的國內腦機接口研究格局是什麼樣的？用張劍寧的話說，“百花齊放、百家爭鳴”，且不同層級醫院定位各異：基層醫院多直接引進成熟外骨骼等設備做康復應用﹔以解放軍總醫院為代表的平台型醫院，則依托重點實驗室做腦網絡解析與電極算法研發。

　　技術路線上，非侵入、半侵入、侵入3種路徑並行。具體范式包括“鏡像”訓練（好手帶動患手）、視覺/聽覺誘發、外骨骼意識驅動等，各有適配場景。

　　路徑各異，發展節奏也不同。與歐美相比，張劍寧認為，中國在腦機接口領域的從業規模和應用落地速度上佔優，但早期芯片架構與底層算法積累不及對方，各有優劣。

　　面對快速發展的腦機接口技術，張劍寧有兩句話想說給公眾聽。第一，莫盲目跟風。每項技術都有適應証，想植入腦機接口系統的患者需前往專業醫院，接受CT、磁共振、量表、步態、生物標志物等一整套評估，由醫生權衡獲益與風險。

　　第二，不必妖魔化新技術。門診裡，他遇到過幾名患者，支開其他人，神秘兮兮地說自己“睡覺時被人植入了芯片，思維被人控制了”。張劍寧指出，這屬於認知誤區引起的幻想。腦機接口是修復神經通路的工具，不是窺探思想的“讀心術”，出現心理問題還需找心理醫生。

　　神外醫生是怎樣煉成的

　　求學時期，張劍寧的導師這樣概括神經外科的特點：“診斷難死人，手術累死人，效果有時氣死人。”一句略帶調侃的行話，道盡了這門學科的凶險與未知。從醫40年裡，張劍寧接診過成千上萬名患者，深知每一次診療決策的分量。

　　印象最深的一次，是為一名男孩“腦海撈針”——這並非比喻。那名男孩上高中時偶然查出嚴重腦積水，回溯病史才發現，兒時打鬧時被同學從囟門扎進3根針，遺留在腦內多年，周邊都已生鏽。但男孩學習生活正常，無明顯不適，團隊評估后選擇暫不取出，繼續觀察。

　　這個案例是在腦結構中尋找實體的“針”，但更多時候，神外醫生是在錯綜復雜的神經網絡間，尋找隱匿的病源與異常的傳導通路。

　　“神經系統是人體的司令部，病灶周圍全是功能區和血管，差之毫厘，影響的是患者一輩子。”張劍寧說，神經外科未知多、挑戰大，責任重千鈞。

　　回顧從醫路，他坦言年輕時總想追求技術完美，后來逐漸開始注重保護患者自身的機體功能，對生命的敬畏隨著年齡增長愈發深沉。“外科醫生好像越來越膽小，或者說，慎終如始。”張劍寧感慨，這份謹慎，源於每一個醫療決策背后沉甸甸的家庭重托。

　　在解放軍總醫院第一醫學中心的外科大樓裡，像丁瑜這樣的年輕醫生們正是沿著這樣的傳承成長。他們總是步履匆匆，跟著上級醫師查房、詢問病史、書寫病歷、協助手術、換藥拆線、指導患者康復訓練，日復一日地積累著基本功。

　　談及技術迭代，張劍寧的態度十分樂觀。從醫44年，他親歷了神經外科診療手段的三次更迭。早年靠氣腦造影、頸部穿刺腦血管造影，手術如同“在黑屋裡找門”﹔后來CT、磁共振普及，術中有了立體定向儀輔助定位﹔如今神經導航、顯微鏡、內鏡、手術機器人同台協作，刀尖位置實時顯示在屏幕上。“臨床經驗固然重要，但主觀判斷需要客觀數據校正。”張劍寧表示，“面對新技術，醫生必須敞開胸懷，與時俱進。”

　　技術革新代替不了人與人的溝通。真理解，才能少誤解。方案和風險講透，不偏不瞞，醫患共同決策，是腦機接口等前沿技術應用的必經環節。

　　“‘以患者為中心’不是一句空話。”張劍寧說，“所謂真誠，就是真為一個人好。什麼是好？醫生說了不算，患者說好才是真的好。”

　　（解放軍總醫院第一醫學中心神經外科醫學部張智發醫生對本文亦有貢獻）