进博会展示脑机接口新突破！这一前沿技术正从实验室加速走入现实生活

AI科技 2026年04月18日 10:03 7 admin

今年进博会展台上，脑机接口的新突破闪亮登场，这一前沿技术正从实验室加速走入现实生活。

西门子医疗就在现场首次展出其覆盖术前规划、术中导航和术后评估全流程的脑机接口解决方案。该方案融合多款全球前沿影像诊断与治疗设备，为手术全程提供精准影像技术与导航支持，从而推动脑机接口从科研突破迈向临床应用。

脑机接口技术的关键在于将上千根电极精准置入大脑功能区，而这一区域作为人类一切生理与认知能力的物质基础，脆弱而不可再生。植入手术过程中的任何微小偏差，都可能导致患者语言、运动或认知功能的永久性损伤。

因此，脑机接口对影像定位精度与手术规划质量提出极高要求，医学影像技术不仅是脑机接口的基础支撑，更是其发展的核心引擎。

西门子医疗推出脑机接口解决方案，并同步展出该方案中的数款核心影像设备——双子星超高梯度场磁共振MAGNETOM Cima.X、双源光子计数CT NAEOTOM Alpha和极速能谱血管造影系统ARTIS icono ceiling Xpand。

这些设备为脑机接口构建了“介观”层级的影像平台，为脑机接口手术全流程提供了全面技术基础。前两款设备曾成功应用于Neuralink公司“视觉恢复”与“意念控制”的临床实验。而ARTIS icono ceiling Xpand则将介入式脑机接口电极植入的精准性与安全性进一步提升。

脑机接口手术成功的关键在于精确定位植入靶点、规避重要组织结构并明确连接目标区域。为此，医生必须在术前对脑部的结构、血管分布、血流状况、脑区功能等进行全面且精准的评估。然而，传统影像靶点定位存在诸多弊端，如：精准度不足、图像分辨率低、扫描速度慢，这些问题导致电极植入精度不够、难以建立个性化大脑功能地图、还可能引发手术区域微血管损伤出血，进而影响手术效果。

脊髓神经根作为连接中枢神经系统和周围神经的关键接口，其清晰成像是实现精准手术的重要前提。高分辨脊髓神经根成像如同精密导航地图，帮助医生确保手术靶点定位精准、避免无效刺激或造成永久性神经损伤。

西门子医疗超高梯度场磁共振MAGNETOM Cima.X在此方面表现卓越，其脊髓神经根显示分辨率高达0.4mm，是传统磁共振的5 倍，可清晰显示脊髓与神经根的微观解剖结构，为医生实现精准脑脊接口治疗提供坚实技术支撑。

而脑皮层功能区的大小和位置存在着个体差异，其清晰显示意味着医生能够精确定位负责特定功能的微小神经群落。这是实现“意念”控制、最大程度保留正常功能并规避手术风险的前提。MAGNETOM Cima.X凭借100微米超高分辨率成像，能清晰定位并显示大脑皮层功能区，较传统磁共振提高1 倍，为电极靶点精准植入奠定基础。此外，大脑功能网络活动具有持续动态演变特征，而传统磁共振的脑功能成像技术仅能呈现静态网络结构，MAGNETOM Cima.X突破这一局限，实现个体化“脑连接图谱”绘制。MAGNETOM Cima.X所配备的64 通道神经数据线圈和同时多层采集技术（SMS），将时间分辨率提升至最高300微秒，使医生能够实时观测大脑功能网络动态变化，精准解码大脑意图，从而提升脑机接口的解码精度与人机交互效能。

光子计数CT NAEOTOM Alpha则以110微米超高空间分辨率实现颅骨与脑血管的精细三维重建，提供全息数字脑动静脉成像与血流评估功能，帮助医生在术前全面掌握植入路径上的关键血管和功能区分布，有效规避患者术中出血风险。两款尖端设备协同构建了“微米级颅骨-血管-脑功能”一站式成像闭环。

脑机接口电极植入手术，如同在雷区中穿行，毫厘之差，便可能损伤关键血管导致出血，或误伤功能区神经通路，造成不可逆的损伤。术中影像导航为此提供了不可或缺的“高清地图”，它能实时引导电极以亚毫米级精度安全抵达目标靶点，是确保安全与成功的核心保障。

西门子医疗多模态影像融合解决方案，通过整合磁共振MAGNETOM Cima.X、双源光子计数CT NAEOTOM Alpha以及极速能谱血管造影系统ARTIS icono ceiling Xpand，构建出涵盖脑功能区、血管路径及骨性结构的个体化三维解剖图谱。相较于仅能提供功能信号的脑电图，该方案为精准手术导航提供全面的影像支持，并即时评估效果，将电极植入从依赖经验的“盲操作”转变为精准植入目标脑功能区。

此外，脑机接口术后需建立系统化的长期评估与监测体系，以保障植入电极的长期稳定运行与患者安全。

与常规CT只能观察术后脑部出血情况相比，NAEOTOM Alpha实现了质的飞跃。它凭借110微米超高空间分辨率，能有效杜绝伪影干扰。这不仅使其能清晰呈现电极与脑功能区的相对位置、敏锐捕捉毫米级位移，更能精准识别植入物周边组织免疫反应，从而有效预防信号衰减，为患者长期安全使用提供保障。

原标题：《进博会展示脑机接口新突破！这一前沿技术正从实验室加速走入现实生活》

栏目主编：戎兵

来源：作者：文汇报唐玮婕