4月13日,北京天坛医院手术室内,一台特殊的手术被完整呈现在全国同行面前。
一枚硬币大小的体内机,通过微创骨窗,被精准贴敷在患者硬脑膜外侧。这是国产植入式脑机接口系统“北脑一号”的一次公开手术直播,也是国内首次以教学为目的的脑机接口临床手术全流程展示。
从术前影像融合定位,到电极贴敷,再到术中信号验证与系统调试,整套流程被拆解为可复制、可教学的标准化范式。

半侵入式:一条“折中但现实”的路径
“北脑一号”的核心,在于其半侵入式路线。与完全侵入式系统相比,它的电极不进入脑组织,而是贴敷在硬脑膜外或硬膜下区域;与非侵入式设备相比,其信号质量又显著提升。
从具体参数看,该系统搭载128通道同步采集、30kHz高频采样,运动意图解码时延小于100毫秒,可以稳定采集神经信号以及支撑实时控制与基础语言解码任务。
硬币大小的体内机支持无线传输与无线充电,无经皮导线外露,意味着患者术后无须长期住院,在居家环境中即可进行高质量的神经康复训练。
术中验证环节显示,信号采集稳定,解码响应达到预期指标。

更重要的是,它在术式上显著降低了风险:无需打开硬脑膜,不直接接触脑组织,仅通过微小骨窗完成植入。这使得其在临床推广阶段,具备更强的可接受性。
临床:从“能用”到“有用”的过渡
截至目前,“北脑一号”已完成10例人体植入,覆盖脊髓损伤、脑卒中、渐冻症等不同患者群体。


已有结果呈现出几个关键特征:
第一,系统稳定性初步得到验证。最长植入超过一年,累计运行时间超过45000小时,未出现严重并发症。
第二,功能恢复开始出现“跨越式信号”。部分瘫痪患者已能通过脑控完成机械臂操作,甚至实现抓取草莓等精细动作;个别患者结合脊髓刺激与外骨骼,恢复站立与部分行走能力。
第三,语言解码进入“可用但不成熟”阶段。渐冻症患者可解码数十个常用词汇,实时准确率约50%左右。
这些结果说明一个关键问题:脑机接口已经不再停留在“是否可行”,而进入“如何更好用”的阶段。
与此同时,一个新的职业被提出——“脑机接口临床适配师”。这意味着,系统的效果不再仅由设备决定,而取决于设备+患者+训练体系的协同。
脑机接口正在从“器械问题”,转变为“系统工程问题”。
产业层:从实验室走向生产线
“北脑一号”的推进路径,本质上是一个典型的“双核结构”:由北京脑科学与类脑研究所负责基础研究与技术源头,由芯智达负责工程化、产品化与临床转化。这种模式,使得其在电极、硬件、算法等关键环节实现了较高程度的自主可控。
更重要的是,它已经开始进入标准医疗器械路径:(1)多中心注册临床试验启动;(2)覆盖天坛、宣武、华山等头部医院;(3)按GCP规范推进。
这意味着,脑机接口不再只是科研成果,而是正式进入监管体系定义的“医疗产品”阶段。
从政策环境看,脑机接口已被纳入国家未来产业布局,同时国内具备丰富的患者资源与临床体系,这为快速迭代提供了现实土壤。
关键问题:距离真正普及,还有多远?
这场手术直播不在于它完成了一例成功植入,而在于它是一个起点,一个从少数案例,走向可复制、可培训、可推广的临床体系的起点。当然在通往真正普及的道路上,挑战也同样明确。
第一,解码能力仍是核心瓶颈。当前约50%的语言解码准确率,尚不足以支撑日常交流。要进入实用阶段,需要更高通道数、更大数据规模以及更稳定的个体模型。
第二,长期安全性仍需时间验证。一年级别的数据对于植入类三类医疗器械而言仍然偏短,尤其是电极长期贴附是否引发组织反应,需要更大样本与更长随访。
第三,支付体系尚未建立。即使技术成熟,高成本仍可能成为主要障碍。医保、商保或创新支付模式,将直接决定其可及性。
当然,这些问题已经不再是“是否可能”的问题,而是“如何推进”的问题。