Longeviti 推出AI脑超声接口,在颅骨上植入一扇“ 大脑观察窗 ”

脑机新声 2026-07-26 09:10
Longeviti 推出AI脑超声接口,在颅骨上植入一扇“ 大脑观察窗 ”图1
美国神经技术公司Longeviti Neuro Solutions宣布推出ClearFit AI与所谓“脑部超声接口”(Brain Ultrasound Interface,BUI)。公司将其描述为一种可长期存在的“大脑声学接口”:医生可以把超声探头放在患者头部特定位置,在重症监护室、普通病房或门诊观察术后脑内情况,AI则用于优化图像并提供解剖结构提示。
“脑部接口”“AI”“超声”三个词放在一起,很容易让人联想到读取意念、控制机器,或者用超声直接刺激大脑。但此次发布的现实核心并不是这些。它首先是一项神经外科术后成像方案:把原本只负责填补颅骨缺损的植入物,变成一扇可以反复使用的超声窗口。
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ClearFit AI官方展示图:手持超声探头、移动终端和脑部解剖结构叠加。 图源:Longeviti

为什么成人大脑很难直接做超声?

超声成像的基本过程并不复杂。探头向组织发出高频声波;声波遇到不同组织的交界面时,一部分继续传播,一部分反射回来;探头接收回声,再根据回声返回的时间和强弱重建图像。腹部、心脏和血管超声都建立在这个原理之上。

问题出在颅骨。骨组织与脑组织的声学性质差异很大,颅骨不仅会反射和吸收相当一部分声能,还会因为厚度不均和内部结构复杂造成声束偏折、相位畸变和伪影。结果是:超声波很难整齐地进入成人颅内,返回的信号也不容易形成稳定、清晰的图像。

婴儿可以通过尚未闭合的囟门进行颅脑超声;成人在开颅手术中,也能在骨瓣移除后直接用超声观察脑组织。这两种情况都说明,同一个障碍反复出现:不是超声看不到脑,而是完整颅骨挡住了常规超声。ClearFit的思路,就是在患者本来需要修补的颅骨缺损处,换上一块更适合声波通过的材料。

Longeviti 推出AI脑超声接口,在颅骨上植入一扇“ 大脑观察窗 ”图3

ClearFit植入物示意图。这里的“透明”首先指对超声波更友好,即“透声”,并不只是肉眼看起来透明。 图源:Longeviti


BUI由什么组成?

BUI不是一枚单独的芯片,也不是一个始终开机的植入式电子设备。按照Longeviti的公开定义,它是一个整合平台,至少包含四个部分:ClearFit透声颅骨植入物、兼容的超声设备、临床操作与培训流程,以及AI辅助图像处理。

第一步:用透声植入物修补颅骨

部分患者在减压性开颅、脑肿瘤切除、脑出血或其他神经外科手术后,需要进行颅骨成形术,用人工植入物覆盖骨性缺损。ClearFit以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基础,可按患者解剖形状定制,也有不同形状和尺寸的现成型号。它首先承担的是颅骨修补功能,同时允许超声波相对顺利地穿过。

这意味着,它并不是建议健康人为了做脑超声而开颅植入。更现实的适用对象,是已经因为疾病和手术需要颅骨修补的患者。医生在完成修补的同时,保留一个日后可以使用的声学通道。

第二步:把探头放在植入物对应的头皮上

检查时,植入物仍位于头皮下方,医生在头皮表面涂耦合剂并放置超声探头。声波依次穿过头皮、透声植入物和脑膜进入颅内,来自脑组织、脑室、积液或血流的回声再沿原路返回。所谓“长期接口”,指的是这条声学路径会随着植入物长期保留;并不意味着患者的大脑被全天候连续监控。

第三步:在床旁观察术后变化

公开研究已经探索了脑室大小、中线位置、硬膜外或硬膜下积液、部分出血以及血流等信息。对于重症或刚完成手术的患者,床旁超声的吸引力很直接:设备可以来到患者身边,而不是把患者连同监护、输液和呼吸支持设备一起送往CT或MRI检查室。

第四步:由AI帮助把图像标得更清楚

Longeviti此次把ClearFit、超声设备和AI图像处理统一放进ClearFit AI平台。公司的展示图显示,软件可在实时超声画面上叠加半球、脑室和中线等解剖参考;发布材料还提到图像自动优化功能目前仅在Clarius超声设备上提供。

这里的AI更接近医学影像中的分割、识别、测量和画面优化:帮助操作者找到关键结构、减少调参负担,并让重复检查更容易比较。它不是在从超声画面中“读取思想”,也不等同于已经能够独立诊断。此次发布稿没有披露完整的独立临床验证结果,也没有给出一个覆盖ClearFit AI整套平台的新监管许可编号。

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ClearFit植入物、Clarius手持超声探头与移动终端构成床旁检查组合。图中为官方产品展示。 图源:Clarius


为什么叫“接口”,却不等于传统脑机接口?

传统意义上的脑机接口,需要在大脑与外部设备之间建立直接的信息通道:采集与任务相关的神经活动,通过算法解码意图,再驱动光标、机械臂、语音系统或其他设备。双向系统还可能向神经系统写入刺激。

Longeviti所说的BUI,其中的“接口”主要是物理和声学意义上的接口。它让超声设备能够反复接触到一个原本被颅骨阻挡的成像区域。目前的产品叙事以术后结构成像为主,并没有展示意图解码、机器控制或闭环神经调控。

技术路线

主要做什么

与ClearFit AI/BUI的关系

结构性脑超声

观察脑室、中线、积液、部分出血或血流等

此次发布的现实核心

功能超声(fUS)

通过脑血容量和血流变化,间接反映神经活动

已有研究探索,但不是本次产品已证明的“读脑”能力

聚焦超声

把声能聚焦到特定脑区,用于刺激或治疗研究

可借助声学窗口拓展,但仍属未来应用

传统脑机接口

采集神经活动并解码意图,控制计算机或外部设备

此次发布没有展示这类功能

普通脑超声主要回答“脑内结构现在是什么样”;功能超声可以通过脑血容量和血流变化,间接推测局部神经活动;聚焦超声则尝试向特定脑区输送声能,用于神经调控或治疗。三者都使用超声,但获取的信息、设备参数、验证要求和临床风险并不相同。

透声颅骨窗口确实可能为后两类研究提供条件。已有研究曾在一名装有透声颅骨植入物的受试者中,连续20个月记录功能超声信号,并在步行等自然活动中观察脑血流变化。这说明声学窗口可能成为脑功能研究入口,但单例研究不能被直接写成ClearFit AI已经具备“读脑”能力。


它可能给临床带来什么?

对神经外科而言,这项技术最现实的价值是增加一种可重复、无电离辐射、可在床旁完成的观察手段。患者出现新的头痛、意识变化或其他症状时,临床团队可能先快速查看脑室、中线或积液是否发生变化;稳定患者也可能在随访中减少部分往返影像科的负担。

早期证据提供了可行性信号。2019年的研究在尸体模型和一名患者中比较不同颅骨材料,透过透明PMMA植入物观察到了脑室结构和一处与CT对应的硬膜外积液。2025年发表的三例硬膜下血肿病例中,经ClearFit获得的超声图像被研究者认为具有足够的诊断质量,并与CT发现相符。2026年的病例系列和综述进一步汇总了术后监测场景。

但这些证据总体仍以可行性研究、小样本病例和回顾性观察为主。它们说明“能够看见、可能有用”,还不足以证明在所有术后情境中都能稳定替代CT或MRI。2024年的系统综述曾估算,某些流程中每名患者可能节省最高约4000美元;这属于基于流程与成本假设的估算,而不是已经在不同医院普遍兑现的固定节省。


为什么它暂时不能替代CT和MRI?

首先,超声窗口覆盖的是植入物下方的有限视野,颅骨其余部分仍会阻挡声波。其次,超声高度依赖探头角度、耦合情况、设备参数和操作者经验;植入物边缘、颅内空气以及术后材料也可能产生伪影。不同疾病需要观察的结构和对比度并不相同,CT在急性出血和骨结构评估中有成熟优势,MRI则能提供更全面的软组织信息。

更稳妥的定位,是把BUI看成CT和MRI之外的补充工具。它可能承担快速筛查、连续趋势观察或特定指标测量;一旦发现异常、图像不确定,或者临床问题超出超声能力范围,患者仍需要标准影像检查。能否真正减少多少次CT或MRI,要由具体疾病、检查协议和前瞻性研究决定。


监管许可也要分层理解

ClearFit颅骨植入物已经获得美国FDA 510(k)许可。FDA公开文件显示,其法定用途是为成年患者修补颅骨骨性空缺或缺损,属于颅骨成形植入物。Longeviti还获得了现成型号ClearFit OTS的510(k)许可。

这并不自动等于FDA已经确认ClearFit AI整套平台可以替代CT或MRI,也不等于其未来的功能超声、神经调控或治疗用途已经获批。此次公司发布稿本身也保留了条件性表述:未来的临床、运营和经济收益仍取决于监管审查、验证、采用方式和真实世界实施。

因此,描述这项技术时,最准确的说法是:获许可的透声颅骨植入物,为床旁脑超声提供了长期声学窗口;新发布的ClearFit AI与BUI,则试图把这块植入物、便携超声、AI辅助和临床流程整合为一个平台。二者相关,但不能把植入物的既有许可扩大解释为整个平台所有能力都已获得验证。


一块植入物变成了基础设施

如果只把ClearFit看作一块颅骨修补材料,它解决的是缺损重建;如果把它看作长期声学窗口,它就可能成为连接影像设备、算法和未来超声应用的基础设施。这也是Longeviti强调“接口”而不是单一植入物的原因。

它的近期价值很朴素:让某些术后脑部检查更靠近病床、更容易重复。更远期的想象,才包括功能超声、脑活动分析、聚焦超声治疗或其他研究用途。从“看见大脑”走到“读取或调控大脑”,中间还隔着算法验证、标准化检查协议、临床试验、监管审批和长期安全性等多道门槛。

所以,这次发布不应被概括成“AI超声脑机接口已经实现读脑”。它更准确的意义是:神经外科植入物不再只是被动填补颅骨,而开始尝试为后续成像保留一个长期入口。对脑机接口行业而言,这未必已经是一条成熟的新路线,却提示了一种值得继续观察的方向——大脑接口不一定都从电极开始,也可能先从一扇能够反复使用的声学窗口开始。

ClearFit AI+BUI目前首先是一套“透声颅骨窗口+床旁超声+AI图像辅助”方案,而不是读取意念的脑机接口。它的现实价值在术后成像,脑功能读取与超声治疗仍属于需要继续验证的延伸方向。


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