脑机接口(brain-computer interface,BCI),是在大脑/脊髓与外部设备之间创建信息通道,通过采集和解码中枢神经活动进行意图识别和输出,操控外部装置并接收反馈信息,构成闭环的人机交互系统。主要应用于人体机能障碍的补偿与修复,以及人类行为能力的增强。
BCI技术依据信号来源分为非植入式和植入式两条技术路线。非植入式采用无创手段获取中枢神经信号,包括脑电图(EEG)、功能磁共振(fMRI)、功能性近红外光谱(fNIRS)、脑磁图(MEG)和超声技术等手段。非植入式朝向小型化、无线化、可穿戴方向发展。植入式通过手术将BCI装置植入中枢神经系统,以实现高质量神经信号采集。常见装置根据植入位置分为:硬膜外电极、皮质电极(ECoG)、脑内电极[如微丝电极、深部电极如立体脑电图(SEEG)和脑深部电刺激(DBS)]。也有经血管导入到特定脑区的技术,称为介入式BCI。记录装置的电极依据材质不同分为柔性和刚性两类。常见贴片状的柔性电极包括ECoG电极、微型ECoG电极(μECoG),微丝状的柔性电极植入时需配合临时硬化手段或植入机器人。植入式BCI技术朝向柔性化、高通量化、无线化、抗强磁化方向发展。
BCI在神经系统疾病领域具有广阔的应用前景,主要用于补偿与替代患者的运动、交流、感知功能,实现脑功能检测与评估、意图识别与输出、神经调控、基于BCI的主动康复及人机交互。然而,当前BCI技术大多处于实验研究阶段,其临床应用缺乏系统性的验证。为了进一步规范我国神经系统疾病BCI的研究伦理准则和临床研究流程,提升国内神经系统疾病的诊疗水平,中华医学会神经外科学分会和中国卒中学会脑血管外科分会牵头,组织神经外科、神经内科、工程技术、计算机信息科学、伦理学、科技哲学等多学科领域的专家深入研讨,共同制订本共识。本共识以规范临床研究的实施与管理为主,旨在讨论人体机能障碍的临床补偿与修复,不涉及用于增强正常人群能力的BCI技术。
指南/共识制定专家委员会成员
执笔者:何江弘(首都医科大学附属北京天坛医院神经外科);涂文军(首都医科大学附属北京天坛医院神经外科);韩帅(吉林大学第一医院神经外科);柴晓珂(首都医科大学附属北京天坛医院神经外科);刘清源(首都医科大学附属北京天坛医院神经外科)审定专家(按姓氏汉语拼音排序):白杰(首都医科大学宣武医院神经外科);卞留贯(上海交通大学医学院附属瑞金医院神经外科);曹勇(首都医科大学附属北京天坛医院神经外科);陈高(浙江大学医学院附属第二医院神经外科);陈海丹(北京大学医学人文学院);陈磊(广东医科大学附属东莞第一医院神经外科);陈礼刚(西南医科大学附属医院神经外科);陈亮(复旦大学附属华山医院神经外科);陈隆益(四川省人民医院神经外科);陈谦学(武汉大学人民医院神经外科);陈盛(浙江大学脑医学研究所);陈世文(上海交通大学附属第六人民医院神经外科);陈四方(厦门大学附属第一医院神经外科);陈晓霖(首都医科大学附属北京天坛医院神经外科);程宏伟(安徽医科大学第一附属医院神经外科);程远(重庆医科大学附属第二医院神经外科);崔建忠(唐山市工人医院神经外科);戴宜武(解放军总医院神经外科);翟广(郑州大学第一附属医院神经外科);窦长武(内蒙古医科大学附属医院神经外科);樊东升(北京大学第三医院神经内科);方红刚(毅意脑智能科技有限公司);费舟(空军军医大学第一附属医院神经外科);丰育功(青岛大学附属医院神经外科);冯大勤(广西医科大学第一附属医院神经外科);冯华(陆军军医大学附属西南医院神经外科);冯文峰(南方医科大学南方医院神经外科);付旭东(郑州大学第五附属医院神经外科);甘鸿川(贵阳市第二人民医院神经外科);高国栋(空军军医大学附属唐都医院神经外科);格桑顿珠(西藏自治区第二人民医院神经外科);更·党木仁加甫(新疆医科大学第一附属医院神经外科);顾宸亦(北京理工大学);郭宗铎(重庆医科大学附属第一医院神经外科);韩小弟(首都医科大学附属北京天坛医院神经外科);杭春华(南京鼓楼医院神经外科);郝解贺(山西医科大学第一医院神经外科);侯立军(海军军医大学第二附属医院神经外科);胡世颉(空军军医大学第一附属医院神经外科);胡学斌(华中科技大学同济医学院附属协和医院神经外科);黄玮(广西医科大学第一附属医院神经外科);黄楹(天津市环湖医院神经外科);吉宏明(山西省人民医院神经外科);江荣才(天津医科大学总医院神经外科);江涛(首都医科大学附属北京天坛医院神经外科);蒋传路(哈尔滨医科大学附属第二医院神经外科);蒋宇钢(中南大学湘雅二医院神经外科);康德智(福建医科大学附属第一医院神经外科);康帅(首都医科大学附属北京天坛医院神经外科);柯以铨(南方医科大学珠江医院神经外科);兰青(苏州大学附属第二医院神经外科);雷霆(华中科技大学同济医学院附属同济医院神经外科);李端玲(北京邮电大学现代邮政学院);李刚(山东大学齐鲁医院神经外科);李桂林(首都医科大学宣武医院神经外科);李建华(中国医学科学院肿瘤医院深圳医院神经外科);李建民(华北理工大学附属医院神经外科);李锦平(首都医科大学附属北京朝阳医院神经外科);李良(北京大学第一医院神经外科);李美华(南昌大学第一附属医院神经外科);李强(海南医学院第二附属医院神经外科);李世亭(上海交通大学医学院附属新华医院神经外科);李文龙(北京脑科学与类脑研究所);李文宇(中国信息通信研究院);李骁健(中国科学院深圳先进技术研究院);李新钢(山东大学齐鲁医院神经外科);李永宁(北京协和医院神经外科);李佑祥(首都医科大学附属北京天坛医院神经外科);李园(北京芯智达神经技术有限公司);李蕴潜(吉林大学白求恩第一医院神经外科);李志立(四川省医学科学院·四川省人民医院神经外科);李宗正(宁夏医科大学总医院神经外科);连戈(浚县人民医院神经外科);刘兵(天津医科大学总医院神经外科);刘建民(海军军医大学第一附属医院神经外科);刘健(贵州省人民医院神经外科);刘靓明(北京津发科技股份有限公司);刘宁(江苏省人民医院神经外科);刘献志(郑州大学第一附属医院神经外科);刘洋(首都医科大学附属北京天坛医院神经外科);刘翼(四川大学华西医院神经外科);刘宇(中南大学湘雅二医院神经外科);刘志雄(中南大学湘雅医院神经外科);鲁晓杰(江南大学附属中心医院神经外科);陆军(北京医院神经外科);骆良钦(福建医科大学附属第二医院神经外科);马杰(上海交通大学新华医院神经外科);马越(青海省人民医院神经外科);买买提力·艾沙(新疆医科大学第一附属医院神经外科);毛颖(复旦大学附属华山医院神经外科);宁波(暨南大学附属广州红十字会医院神经外科);牛朝诗(中国科学技术大学附属第一医院神经外科);潘亚文(兰州大学第二医院神经外科);蒲军(昆明医科大学附属第二医院神经外科);漆松涛(南方医科大学南方医院神经外科);齐铁伟(中山大学附属第一医院神经外科);秦方博(中国科学院自动化研究所);屈建强(西安交通大学医学院第二附属医院神经外科);仁增(西藏自治区人民医院神经外科);任晋瑞(山西省人民医院神经外科);任军(兰州大学第二医院神经外科);任少华(山西省人民医院神经外科);尚寒冰(上海交通大学附属瑞金医院神经外科);申杰(山东大学齐鲁医院神经外科);石松生(福建医科大学附属协和医院神经外科);史怀璋(哈尔滨医科大学附属第一医院神经外科);宋剑平(复旦大学附属华山医院神经外科);孙建广(清华大学神经调控国家工程研究中心);孙建军(首都医科大学附属北京友谊医院神经外科);孙晓川(重庆医科大学附属第一医院神经外科);孙正辉(解放军总医院神经外科);田恒力(上海市第六人民医院神经外科);佟小光(天津市环湖医院神经外科);佟志勇(中国医科大学附属第一医院神经外科);万定(宁夏医科大学总医院神经外科);王成(深圳睿瀚医疗);王大明(北京医院神经外科);王海军(中山大学附属第一医院神经外科);王海洋(广州医科大学附属第一医院神经外科);王汉东(南京医科大学附属明基医院神经外科);王进昆(昆明医科大学第一附属医院神经外科);王立群(河北医科大学第二医院神经外科);王茂德(西安交通大学第一附属医院神经外科);王强(徐州医科大学附属医院神经外科);王硕(首都医科大学附属北京天坛医院神经外科);王涛(北京大学第三医院神经外科);王微(上海术理智能科技有限公司);王新军(郑州大学第三附属医院神经外科);王占祥(厦门大学附属第一医院神经外科);王志刚(山东大学齐鲁医院青岛神经外科);魏明海(大连医科大学附属第二医院神经外科);魏铭(天津市环湖医院神经外科);吴安华(中国医科大学附属盛京医院神经外科);吴俊(首都医科大学附属北京天坛医院神经外科);吴科学(西藏自治区人民医院神经外科);吴培(哈尔滨医科大学附属第一医院神经外科);伍健明(深圳市第二人民医院神经外科);武琛(解放军总医院神经外科);夏学魏(桂林医学院附属医院神经外科);向欣(贵阳医科大学附属医院神经外科);徐斌(复旦大学附属华山医院神经外科);徐建国(四川大学华西医院神经外科);许侃(吉林大学第一医院神经外科);许民辉(陆军军医大学第三附属医院神经外科);杨新健(首都医科大学附属北京天坛医院神经外科);尹浩(贵州省人民医院神经外科);游潮(四川大学附属华西医院神经外科);于春江(首都医科大学三博脑科医院神经外科);于炎冰(中日友好医院神经外科);余化霖(昆明医科大学第一附属医院神经外科);余新光(解放军总医院神经外科);岳树源(天津医科大学总医院神经外科);张斌(宁夏医科大学总医院神经外科);张东(北京医院神经外科);张鸿祺(首都医科大学宣武医院神经外科);张华楸(华中科技大学同济医学院附属同济医院神经外科);张继方(山东省青岛市市立医院神经外科);张建民(浙江大学医学院附属第二医院神经外科);张建宁(天津医科大学总医院神经外科);张剑宁(解放军总医院神经外科);张俊廷(首都医科大学附属北京天坛医院神经外科);张力伟(首都医科大学附属北京天坛医院神经外科);张强(青海省人民医院神经外科);张瑞剑(内蒙古自治区人民医院神经外科);张世强(上海阶梯医疗科技有限公司);张晓华(首都医科大学宣武医院神经外科);张岩(首都医科大学附属北京天坛医院神经外科);张扬(安徽省立医院神经外科);赵兵(上海交通大学医学院附属仁济医院神经外科);赵国光(首都医科大学宣武医院神经外科);赵继宗(首都医科大学附属北京天坛医院神经外科);赵建农(海南省人民医院神经外科);赵世光(哈尔滨医科大学第一附属医院神经外科);赵元立(北京协和医院神经外科);赵郑拓(中国科学院大学);郑秉杰(哈尔滨医科大学附属第一医院神经外科);郑树法(福建医科大学附属第一医院神经外科);钟平(复旦大学附属华山医院神经外科);周洁(脑机接口产业联盟);周良辅(复旦大学附属华山医院神经外科);朱卿(苏州大学附属第二医院神经外科);朱巍(复旦大学附属华山医院神经外科);诸葛启钏(温州医科大学附属第一医院神经外科);祝新根(南昌大学第二附属医院神经外科)中华医学杂志 2024年6月第104卷第23期
作者:中华医学会神经外科学分会 中国卒中学会脑血管外科分会
神经病学俱乐部 微信号:NeurologyClub神经病学俱乐部,立足一线临床,服务神经科同行,助力神经病学天天向上