无创运动想象脑机接口的二十年探索：从基础研究到临床转化

近年来，脑机接口技术因其在医疗康复、人机交互等领域的巨大潜力而备受关注。作为连接大脑与外部设备的桥梁，脑机接口不仅承载着修复和增强人类神经功能的希望，也正逐步从实验室走向临床应用。上海韶脑传感技术有限公司团队自2003年起深耕运动想象脑机接口方向，历经二十余年基础研究与技术转化，已在算法开发、系统集成和医疗器械注册等方面取得实质性进展。

在第四届南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛上，上海韶脑传感技术有限公司董事长杨帮华发表了题为《无创脑机接口及其神经康复应用》的演讲。

无创运动想象脑机接口 x 神经电刺激

脑机接口（BCI）的概念自1973年首次提出以来，经历了多个发展阶段。到了1991年，这一技术被正式定义为一种大脑与计算机之间用于通讯和控制的系统。2012年，美国学者JR Wolpaw进一步阐述了其作为一个通过检测中枢神经系统活动并将其转换为人工输出系统的本质，该系统能够替代、恢复、增强、补充或改善中枢神经系统的自然输出。基于此，脑机接口主要依赖于脑电信号，根据电极在大脑内的位置不同，可分为非植入式和植入式两种类型。前者以安全性和普适性著称，适合大规模应用；后者则需要进行手术，存在一定风险，但为非植入式研究提供了重要的理论基础。

运动想象脑机接口是当前脑机接口领域的一个重要分支，它特别适用于医疗康复领域。杨帮华从2003年开始从事这项研究，是我国培养第一批做脑机接口的博士，在22年的研究工作中，杨帮华团队一直聚焦于运动想象脑机。

这类接口通过捕捉患者试图执行动作时大脑特定区域的能量变化来工作，对于促进脑卒中患者的康复尤其有效。研究表明，通过使用核磁共振技术和深度学习算法，可以实现对四类任务（包括左右手及单侧肢体的动作想象）的区分度分析，并取得了约51%的解码精度，虽然不高但对于实际应用已经足够。此外，团队还发布了两个重要的数据集，供全球同行研究使用。基于这些研究成果，上海韶脑传感技术有限公司开发出了无创运动想象脑机接口结合神经电刺激的康复训练系统，并成功获得了上海市颁发的第一张医疗器械注册证。

首证落地：中国无创脑机接口迈入临床应用新阶段

上海韶脑传感技术有限公司不仅在理论上取得突破，在临床应用上也取得了显著成效。比如，在一家上海市康复医院进行的实验显示，使用该公司的设备后，患者的功能性能提升了约30%。目前，该公司的康复训练设备已被超过20家医院采用，另有50多家医院正在试用。此外，公司还推出了其他相关产品，如手关节持续被动康复训练仪、康复轮椅等，均获得了相应的医疗器械注册证。特别是康复轮椅的设计，允许使用者通过自己的意图来控制移动方向，大大提高了生活质量。这些成就标志着上海韶脑传感技术有限公司在将科研成果转化为实际产品方面迈出了坚实的步伐。