腦機接口，近年來在資本與政策的雙重加持下迅速站上風口，被視為引領下一代醫(yī)療變革的顛覆性技術(shù)。

非侵入式腦機接口通過腦電帽等設備采集并解碼大腦皮層信號，識別用戶的意圖，進而驅(qū)動機械手、功能性電刺激、虛擬現(xiàn)實等外部設備做出相應控制。這項技術(shù)在嚴肅醫(yī)療中最大的應用場景之一是在醫(yī)院康復科，幫助患者通過訓練重塑神經(jīng)功能。

然而，近日發(fā)布的國內(nèi)首個《非侵入式腦機接口在神經(jīng)康復臨床應用中的專家共識》（以下簡稱《共識》）給出了一份審慎的答卷：在評估了15個應用場景后，只有1個應用場景獲得了正向的“強推薦”（獲益明顯，推薦常規(guī)開展）——腦機接口結(jié)合功能性電刺激或康復機器人用于卒中后上肢中重度運動功能障礙的治療。

從實驗室的炫酷演示到臨床的常規(guī)療法，腦機接口不僅要跨越技術(shù)的鴻溝，更要直面高質(zhì)量證據(jù)匱乏、適用人群有限、基礎神經(jīng)機制研究薄弱等重重障礙。針對這份共識背后的冷靜思考，澎湃科技專訪了主要牽頭人、中國康復醫(yī)學會腦機接口與康復專業(yè)委員會主任委員單春雷。

【對話】

從“開環(huán)”到“閉環(huán)”

澎湃科技：《共識》的制定背景是怎樣的？

單春雷（《共識》的通訊作者、中國康復醫(yī)學會腦機接口與康復專業(yè)委員會主任委員、上海交通大學醫(yī)學院源申康復研究院院長）：該《共識》由中國康復醫(yī)學會腦機接口與康復專業(yè)委員會牽頭，全國60余位跨學科專家共同制定，旨在為這項新興技術(shù)在康復臨床應用的規(guī)范化方面提供指導。

作為一項新技術(shù)，它的療效究竟如何？是否應該推廣？為了回答這些問題，專家共識系統(tǒng)評估了非侵入式腦機接口在五個核心神經(jīng)康復領域的應用，包括腦卒中后運動功能障礙、意識障礙、言語語言障礙、認知障礙，以及肌萎縮側(cè)索硬化癥（漸凍癥）和帕金森病等其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病。《共識》將現(xiàn)有臨床研究的證據(jù)質(zhì)量分為高、中、低、極低四個等級，并基于證據(jù)質(zhì)量、獲益與風險平衡等因素，給出了“強推薦”和“弱推薦”兩種推薦強度。

澎湃科技：在腦機接口出現(xiàn)前，卒中后運動、意識、言語、認知障礙等五個領域的傳統(tǒng)康復療法是怎樣的？效果如何？

單春雷：傳統(tǒng)康復主要是以開環(huán)訓練為主要模式。比如腦卒中后運動障礙（偏癱），若患者手動不了，我們從外部指導患者去完成抓握物體等動作，由粗大運動逐步過渡到精細運動，循序漸進地開展訓練；或者用電動/氣動手套、功能性電刺激等手段讓偏癱的手動起來。

語言訓練也是一樣，假如患者腦卒中后不會說話，我們就從最簡單的發(fā)音訓練開始，逐步過渡到詞匯復述、命名、朗讀、執(zhí)行指令等言語表達和理解訓練，從易到難地幫助患者恢復語言表達和理解能力。認知障礙也是通過設計循序漸進的認知加工場景，讓患者一步步地恢復記憶力、注意力和執(zhí)行功能等認知加工能力。

除了這些訓練之外，我們還有各種神經(jīng)調(diào)控技術(shù)，比如經(jīng)顱磁刺激、經(jīng)顱電刺激。這些方法通過電或磁的形式穿過顱骨，可直接調(diào)節(jié)大腦皮層興奮性，促進腦重塑，加快功能恢復。

這些方法都有一定效果，確實能改善腦病患者的運動、語言、認知等功能障礙?；颊呖赡苡柧毩艘粋€月，運動量表評分從20多分提高到40多分，再訓練一個月提高到60多分，最后可能達到80分。但很多中重度患者常會到達一個療效瓶頸期。對于腦病導致的功能障礙來說，整個康復過程通常要花很多時間，一般以月計算，有的患者甚至需要一兩年甚至更長時間的康復干預。

澎湃科技：腦機接口帶來的核心改變是什么？

單春雷：其實外骨骼機器人、虛擬現(xiàn)實、功能性電刺激等方式之前就已經(jīng)用于康復了，但腦機接口賦予其關(guān)鍵的由患者主動控制的能力，形成“意圖-解碼-執(zhí)行-反饋”的閉環(huán)。它通過實時捕捉患者在做運動意圖/想象或言語加工時產(chǎn)生的大腦活動，以此來驅(qū)動外部設備。比如，當系統(tǒng)通過腦電信號識別出患者正在努力想象“手張開”這個動作并產(chǎn)生特定腦電波，才會觸發(fā)功能性電刺激或外骨骼機器人，幫助患者的手真正張開。

這樣一來，患者的“意念”和“行為”就連接起來了，形成了一種正向的生物反饋閉環(huán)。在傳統(tǒng)康復療法中，患者的主動性不強，注意力往往難以持續(xù)集中；而腦機接口會給患者一個實時反饋，讓患者主動地、注意力集中地去調(diào)控大腦活動和外部設備以促進任務執(zhí)行，從原理上講效果應該比沒有閉環(huán)的更好。

唯一“強推薦”：上肢中重度運動障礙患者的康復

澎湃科技：在所有場景中，只有“腦機接口聯(lián)合機器人或電刺激用于卒中后上肢中重度運動功能障礙”這一個場景獲得了“強推薦”，而其他所有場景都是“弱推薦”。運動障礙康復也是目前非侵入式腦機接口商業(yè)化最快的領域，不少產(chǎn)品已經(jīng)進入醫(yī)院。根據(jù)您的了解，這類技術(shù)已經(jīng)是康復科的“標配”了嗎？

單春雷：還沒達到標配。據(jù)我所知，全國大概有幾十家醫(yī)院對外宣傳開設了腦機接口門診或病房，因此和傳統(tǒng)的理療、運動治療等“標配”項目相比，比例還非常小。另外，真正拿到醫(yī)療器械注冊證的非侵入式腦機接口產(chǎn)品其實不多，很多應用是以科研形式在醫(yī)院開展的。

澎湃科技：即便是在這唯一的強推薦場景，證據(jù)等級也只是B級，并非最高的A級。這是否意味著它的療效還有不確定性？

單春雷：是的。對于那些上肢功能嚴重障礙、我們已經(jīng)有些束手無策的患者，現(xiàn)有的證據(jù)表明，在常規(guī)康復基礎上增加腦機接口聯(lián)合功能性電刺激或機器人的閉環(huán)訓練，可能有助于改善康復效果。在這種沒有太多更佳方案的情況下，我們專家組認為可以“強推薦”。

之所以證據(jù)等級只是B級，是因為目前高質(zhì)量、大樣本、多中心的研究還是偏少。雖然原理上講應該會好一些，但到底好多少，對哪些人好，還需要更多證據(jù)去證明。

澎湃科技：《共識》中還有一個“反向”的強推薦。在意識障礙的“意識分級、預后判斷或治療決策”這個場景中，論文對“不應單獨使用腦機接口結(jié)果”給出了強推薦，順過來說相當于“強烈不推薦”。為什么不直接設置一個“不推薦”的選項？

單春雷：我們參考了很多國際上不同的寫法，最終選擇了這一種只設置了“強推薦”和“弱推薦”的方式。非侵入式腦機接口不需要開顱，安全性有一定保障，因此絕對禁用的情況較少，更多是獲益大小的問題。但當證據(jù)非常明確表明單獨使用這項技術(shù)會帶來明確的害處或明顯不足時，我們就用強推薦加上否定性的建議。

在意識障礙的評估中，情況就是這樣。雖然腦電信號能一定程度反映大腦的活動，但不能完全代表患者的實際意識狀態(tài)。如果醫(yī)生僅僅根據(jù)腦機接口的結(jié)果來判斷患者有沒有意識、預后怎么樣、要不要繼續(xù)治療，這可能會導致非常嚴重的后果。所以這個地方我們必須表明，不能單獨依賴腦機接口，必須結(jié)合臨床評估和其他檢查。

澎湃科技：這個反向的強推薦達到了《共識》中最高的A級證據(jù)，而其他“推薦”場景中證據(jù)最高也不超過B級，只要判斷“可能有療效”就予以推薦，標準似乎要寬松一些，這是為什么？

單春雷：腦機接口是一個新技術(shù)，很多應用確實還處于探索階段。如果我們要求每個應用都有充分的證據(jù)才進行推薦，那就很難推進新技術(shù)的發(fā)展。

但隨著這個技術(shù)逐漸開始進入應用，如果我們不寫這個共識，很多人就不知道在不同的康復場景應該怎么規(guī)范操作，對療效有什么樣的期待。如果寫，又確實面臨證據(jù)不足的現(xiàn)實。所以，我們實事求是，大部分只能給出“弱推薦”，這本身也是提醒大家，腦機接口技術(shù)在康復應用中雖有潛力，但仍需在探索中前進，需要更多的科學證據(jù)，也需要根據(jù)患者情況決策，不能盲目推廣。

大量研究設計不夠嚴謹

澎湃科技：您剛才多次強調(diào)缺乏高質(zhì)量的證據(jù)。這些證據(jù)應該從哪里來？現(xiàn)在的研究存在哪些問題？

單春雷：現(xiàn)在確實存在一些問題。首先是樣本量普遍偏少，很多研究一組只有十幾例、幾十例患者，這樣的數(shù)據(jù)較難給出肯定的答案。其次是多中心研究太少，大部分研究都是單中心的，每個醫(yī)院自己做自己的研究。

最關(guān)鍵的問題是研究設計不夠嚴謹。在一些研究中，試驗組是包含運動想象、康復機器人或功能性電刺激或神經(jīng)調(diào)控的腦機接口干預，但對照組僅是非常常規(guī)的康復訓練，結(jié)果是前者更好，但這不能從根本上說明腦機接口的療效真的非常優(yōu)越。

真正嚴謹、負責任的研究應該采用嚴格的對照設計：兩組患者都用同樣的運動想象、康復機器人，同樣的功能性電刺激或神經(jīng)調(diào)控干預，同樣的干預強度和時間，甚至同樣戴上腦電帽或其他腦檢測裝備（排除安慰劑效應），唯一的區(qū)別是試驗組解碼腦信號并觸發(fā)外部設備進行干預，對照組沒有這個過程。只有這樣，才能說明腦機接口的真實價值和優(yōu)效性，但這種研究目前還太非常少。

澎湃科技：有沒有可能是做不出來結(jié)果，所以故意這么設計？

單春雷：估計還是設計不嚴謹。如果連這個信心都沒有，那么這條路是走不長的，因為最終總會有很強的研究證據(jù)證明它到底有沒有更好的效果。我們對腦機接口的增效還是有信心的，只不過看怎么能把它用好、怎么能同其他康復干預整合好，做到個體化精準的腦機接口綜合康復。

澎湃科技：除了證據(jù)不足，腦機接口在康復中的應用還有哪些痛點？

單春雷：首先，腦機接口不是所有人都適用。以運動想象腦機接口康復為例，大概有15%-30%的人被稱為“運動想象盲”，無論怎么想，都產(chǎn)生不了系統(tǒng)能識別的那種特定腦電波，那這個設備對他來說就沒有用，起碼運動想象的范式不能用。

其次，目前非侵入式腦機接口的范式還不夠豐富，主要就是運動想象、穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位和P300等幾種，需要開發(fā)更多樣的范式。尤其在語言和認知障礙領域的應用，研究還非常少，效果也有待進一步證實。與語言系統(tǒng)無明顯損害，但發(fā)音系統(tǒng)損害的構(gòu)音障礙患者不同（可以解碼基本正常的語言/語音腦電信號驅(qū)動發(fā)音器來替代交流），腦病后語言障礙患者大腦中語言系統(tǒng)本身受到損傷，語言加工的腦信號本身就是異常的，怎么通過解碼把它翻譯成基本正常的語言？或者怎樣誘發(fā)正常的語言加工腦信號把它放大從而促進語言系統(tǒng)修復，這是一個巨大的挑戰(zhàn)。我多年來從事語言障礙康復研究，正在這個方向上探索。

腦機接口研究要有批判性思維

澎湃科技：近兩年政策對腦機接口的支持，催生了一股產(chǎn)業(yè)熱潮。醫(yī)學界對此有何反應？承擔了哪些期待乃至壓力？

單春雷：我們也希望這項技術(shù)能夠早日造福患者、造福更廣泛的患者。對有些人來說估計也是有壓力的，感覺不搞腦機接口就有點沒有抓住熱點的感覺。但作為醫(yī)生和科研人員，我們更關(guān)注的是科學性和嚴謹性。一個療法好不好，需要嚴格的臨床試驗證據(jù)證明其有效和優(yōu)效。

一般有條件做多中心、大樣本臨床試驗的大都是三甲醫(yī)院，整體流程比較規(guī)范。但也不排除有些地方可能仍比較粗糙，為了快速推進產(chǎn)品落地，犧牲了科學的嚴謹性。但我覺得未來的發(fā)展應該要走科學之路，否則不僅會浪費資源，還會浪費醫(yī)務工作者的精力乃至耽誤患者的診療。

從閉環(huán)原理上講，腦機接口更有助于神經(jīng)重塑，這點雖然大家都有信心，也期待好的結(jié)果，但不能人云亦云，只突出積極的結(jié)果，一窩蜂地都說好。當一個研究在批判性思維的審視下依然成立時，才是嚴謹?shù)难芯俊?/p>

澎湃科技：您對非侵入式腦機接口在康復醫(yī)學中的應用還有哪些愿景？

單春雷：首先要努力做到認識大腦。我們不能只停留在“用腦機接口康復有效”這個層面，而是要深入了解患者大腦損傷的具體環(huán)路是怎樣的，這樣才能設計出基于機制的更精準、更有效的腦機接口干預方案。

比如說，傳統(tǒng)康復療法也能促進腦重塑，如果我們不了解疾病的大腦機制和功能恢復的腦重塑機制，僅僅是傳統(tǒng)康復簡單疊加腦機接口的話，可能會導致療效的重復，甚至讓一些腦區(qū)過度激活，而其他可能也很重要的腦區(qū)則可能沒有被兩種干預所促進。因此，要基于機制地把傳統(tǒng)康復和腦機接口有機整合才有利于促進更全面的腦重塑，從而達到協(xié)同增效的結(jié)果。

另外，不同患者神經(jīng)重塑的路徑可能都有區(qū)別，要把腦機接口的潛力充分發(fā)揮，還要根據(jù)患者的具體情況、損傷和恢復的機制來設定個性化的方案。這一點大家也越來越關(guān)注，但尚未形成可以復制推廣的成熟方案。

最后，臨床大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)對推動腦機接口賦能功能康復非常重要。各個機構(gòu)之間的數(shù)據(jù)融合、資源共享，多學科交叉融合進行有組織的“大科研”十分重要。一些比較熱門的醫(yī)學領域已經(jīng)在一些引領者的倡導下通過不斷合作形成了這樣的平臺，而康復醫(yī)學領域的相關(guān)“聯(lián)盟”仍然有待建立。當然，要讓醫(yī)生有精力去做科研、去合作和組織，也需要醫(yī)院作出制度上的創(chuàng)新，平衡臨床與科研任務。

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