科技助残 | 靠“想”就能操控轮椅？脑机接口如何助力残障人士？

行业新闻 2025.05.19

脑机接口技术作为“十四五”规划纲要中重点发展的“脑科学与类脑研究”领域的关键技术之一，深受学界和社会关注。据相关数据显示，2024年，我国脑机接口市场规模已达32亿元，年增长率为18.8%，预计在2025年，我国脑机接口市场规模将突破38亿元，到2027年将超过55亿元。（数据来源：央视网）作为大脑与外部设备之间的“信息高速公路”，脑机接口让瘫患者用意念站立，让“失语者”用意念“说话”……其正在让“用意念操控行动”成为现实，那脑机接口技术具体是什么？可以运用在哪些领域？一起跟着福祉君来看看吧！

什么是脑机接口技术？

通常情况下，人类通过“中枢神经系-周围神经系-肌肉”三级结构来达到与外界环境的交流与互动，而“脑机接口”（Brain-Computer Interface, BCI）则是一种能够绕过外周神经和肌肉，直接在大脑与外部设备间建立一种全新的通信与控制通道的变革性技术，并以此实现信息的传输和控制。

根据信号采集方式和技术的不同，脑机接口可分为非侵入式（脑外）、侵入式和半侵入式。非侵入式是指无需通过侵入大脑，只需要通过附着在头皮上的穿戴设备来对大脑信息进行解读，常见技术为脑电图（EEG）；半侵入式则是将脑机接口植入到颅腔内，但是植入位置在大脑皮层之外，主要基于皮层脑电图（ECoG）进行信息分析；而侵入式则是通过手术等方式直接将电极植入到大脑皮层，微电极阵列（MEA）和神经元放电检测（SUA）则最为常见，以此获得高质量的大脑神经信号。

图源：知乎浪客剑

而脑机接口系统作为一种多学科交叉融合的复杂体系，其集成了神经科学、信号处理、计算机科学、人工智能等多学科知识，无论是侵入式还是非侵入式的脑机接口技术，其系统都主要由用户（大脑）、脑信号采集、脑信号处理与解码、控制接口、机器人等外设和神经反馈构成。其中，最核心的组件是脑信号采集、脑信号处理与解码以及控制接口三部分。

图源：文献《脑机接口技术发展现状及未来展望》

脑机接口技术可以应用在哪些领域？

如今，在多学科交叉融合的浪潮之下，脑机接口技术正逐步应用在医疗康复、军事与航空航天、娱乐、智能家居、制造业等领域，这项前沿科技正以颠覆性的速度突破技术壁垒，重塑着人们的生活方式。

医疗康复领域

当前，医疗康复领域是脑机接口技术应用的核心场景，也是脑机接口当前的主要产业化方向。据中国信息通信研究院统计，医疗领域的脑机接口企业近200 家，接近3/4的企业以非侵入式脑机接口为主。中国科学院自动化研究所也在不久前研发出了脑机接口柔性微电极植入机器人——CyberSense。这台机器人具有自动化程度高、可植入数量多、空间定位准等特点，可将比头发还细的柔性电极精准植入动物大脑，进一步发展了国内的脑机接口技术研究。

图源：南京科普公众号

而当下脑机接口在医疗康复领域的应用则可大致分为以下几个场景：

01 运动功能康复

可通过采集大脑运动皮层的神经信号，帮助因脑卒中、脊髓损伤等导致的肢体运动功能障碍患者驱动外部设备（如康复机器人、外骨骼机器人等），辅助患者进行辅助康复训练。同时也可帮助截肢患者通过脑电信号（EEG）或植入式电极操控假肢等物品，实现抓取、行走等动作。例如美国布朗大学便在2004年研发出了Brain Gate脑机接口系统，通过向大脑植入微电极阵列，让一名因中风而瘫痪的患者操控机械臂完成了喝咖啡的动作。

目前，国内外公司也在运动康复领域大力布局脑机接口技术，脑机接口在脑卒中和因脊髓损伤病人中应用也较为广泛。例如美国公司Blackrock Neurotech开发的脑机接口系统“Move Again”可通过植入人体大脑的阵列电极，从神经元活动中解码患者的意图，并将信号传输到外部设备，让瘫痪患者可通过思考操纵假肢、轮椅、光标、键盘等，该系统也在2021年获得了美国FDA颁发的“突破性设备”称号。

图源：Blackrock Neurotech官网

西安臻泰智能科技有限公司孵化的产品——无线多通道脑电采集分析系统是国内首款无线全兼容脑电采集分析系统。其通过脑电电极采集人体uV级脑电信号，进行放大器处理、数模转换后，通过5GHz的WIFI通信发送到电脑端，并以此控制外部机器人，形成脑-机接口系统。

图片来源：臻泰智能Zhen Tec公众号

同样属于西安臻泰智能旗下的脑机接口手功能康复训练系统（BCI+OT）则是国内首款视觉运动诱发的脑控手功能康复训练系统。该系统通过视觉运动诱发范式与手部镜像动作协同刺激，有效激活患者视觉和感觉运动皮层的多脑区响应，以此实现意念控制下的“中枢-外周-中枢”闭环主动康复训练，可有效帮助患者进行康复治疗。

图片来源：臻泰智能Zhen Tec公众号

此外，该公司还研发有脑机接口上下肢康复训练系统，该系统也可帮助脑卒中患者进行意念控制下的主动“脑康复”。

图片来源：臻泰智能官网

由华南脑控（广东）智能科技有限公司研发的脑机AI电动轮椅则可通过佩戴脑机AI头环，采集用户脑电信号等多模态信号，从而精准识别用户意图，以实现对轮椅的控制。

图源：深圳残联官网

瑞森医疗旗下的明星产品——Vigo轮椅头控，可随使用者头部转动方向与倾斜幅度而调控行进方向与速度，适用于手部功能受限或丧失的患者，例如四肢瘫痪、脊柱损伤、渐冻症(ALS)患者等，可帮助其更好地控制轮椅。

图源：动脉网

02 言语与沟通辅助

对于严重瘫痪、失语症、因渐冻症（ALS）而无法说话的患者，可通过脑机接口拼写字符或通过人工智能合成语音输出，以实现与外界的交流。例如2023年，斯坦福大学的研究团队便研发出了皮质内脑机接口（i BCI）系统，该系统能将渐冻症（ALS）患者的脑信号实时转化为文字，为渐冻症患者与外界交流提供了有效途径。

美国加州大学戴维斯分校健康中心也在去年8月研发出了一种新型的脑机接口技术，该技术通过在患者的大脑运动皮层中植入电极，从而将大脑信号转换为语言音节信号，患者想表达的话便可直接解码在电脑屏幕上，转码正确率可达97％，由此可让渐冻症（ALS）患者与外界沟通交流。

图源：UC Davis Health官网

此外，由北京脑科学与类脑研究所与北京芯智达神经技术有限公司合作研发的“北脑一号”智能脑机接口系统也可为渐冻症（ALS）患者提供言语解码，重建失语者的交流能力。2025年3月，北京宣武医院为一名67岁的渐冻症（ALS）患者施行了全球首例无线植入式中文言语脑机接口技术，团队成员们在神经外科手术机器人的辅助下，将“北脑一号”智能脑机接口系统植入了该名患者左侧大脑控制言语运动的关键区域。

图源：中国电子报

图源：北京宣武医院

03 神经及精神疾病干预与治疗

脑机接口技术在神经及精神疾病的干预与治疗中也运用较多。比如在癫痫、帕金森、抑郁症、焦虑症等疾病的治疗中，可采用植入式或非植入式的脑机接口技术，监测患者大脑的神经活动，评估患者情绪状态，为后续的干预与治疗提供诊疗依据。

目前，国内外的相关干预技术商业化已相对成熟，针对于神经类的疾病，如癫痫、帕金森等，侵入式技术多采用主动式实时闭环电刺激技术，如美国NeuroPace研发的RNS System，该系统为植入式闭环神经刺激设备，能够持续监测大脑活动，识别并响应患者的特定癫痫发作模式，自动监测大脑神经元的异常放电并发送电脉冲以中断癫痫发作，也是美国唯一获批直接电刺激大脑用于治疗癫痫的设备。

国内也有部分公司针对癫痫、帕金森等神经类疾病研制出了一套相对成熟的脑机接口产品和治疗方案。如品驰医疗旗下的脑深部电刺激系统（脑起搏器），还系统由体内产品和体外产品组成，体内产品包括：电极、延长导线和脉冲发生器，体外产品包括：患者控制器、医用程控仪、体外充电器、测试刺激器等。此外，该系统也于2016年10月通过欧盟CE认证，成为国内首个获得CE认证的脑起搏器系统，也让我国成为世界上第二个掌握脑起搏器技术的国家。

图源：品驰医疗官网

非侵入式则多采用EEG（脑电图）技术进行脑电信号采集，并进行实时记录与分析。针对于精神类疾病，如抑郁症、焦虑症以及睡眠障碍等，则基本上采取非侵入式技术为主。

譬如星愿智能旗下的脑电AI情绪评估系统，主要采用非侵入式、可穿戴的方式，可精准测量患者精神压力和发现潜在的精神问题，还可为精神类疾病治疗提供依据。

图源：雪球动脉网

脑陆科技旗下的助眠产品SleepUp则可通过识别人体脑电，根据用户大脑神经信号状态，智能匹配不同频段和能量的个性化声波，帮助用户缓解睡眠障碍，提高睡眠质量。

强脑科技研发的Easleep深海豚脑机智能安睡仪可进行脑电采集反馈，并通过智能算法分析，以科学判定脑神经状态，从而深度助眠。

图源：强脑科技官网

04 认知障碍与情绪调节

同时，脑机接口在认知障碍与情绪调节方面也有发挥着一定的作用，特别是在儿童康复领域，脑机接口技术可应用在孤独症患者的治疗以及提升ADHD患者的注意力上。

例如杭州曼安智能科技有限公司研发的新一代脑机接口系统，其采用无创脑机接口+神经导航的先进技术，可有效帮助孤独症儿童进行脑功能干预训练，可提高患儿大脑脑功能与注意力，从而帮助患儿提升情绪控制、语言表达、逻辑认知方面的能力。

图源：滨江区残联公众号

强脑科技研发的StarKids开星果脑机接口社交沟通训练系统，其聚焦社交和语言障碍，通过捕捉儿童大脑中与社交相关的脑电信号，并结合人工智能算法，进行实时闭环反馈训练，以促进患儿大脑神经可塑性，由此提升儿童的认知社交能力与逻辑思维能力。

图源：强脑科技微信公众号

强脑科技旗下的专注欣脑机接口注意力训练系统则由便携式脑电设备、训练软件“专注欣”App、后台管理系统三个部分组成，可帮助儿童有效改善和提升注意力、反应力、自控力和记忆力。

图源：强脑科技官网

军事与航空航天领域

除了医疗康复领域，脑机接口技术也在军事与航空航天领域有着一定的发展，如脑控无人机的发展以及士兵的健康状态监测等，脑机接口技术已在军事与航空航天领域展现出了巨大潜力。

目前，在此领域，脑机接口未来主要的应用方向如下，一是协助操控各类装备，如无人机、机器人等。西北工业大学研究团队便开发了脑控无人机系统，可用大脑意念控制无人机编队，如成功在军事领域运用脑控无人机编队，则会大幅提升作战效率和灵活性。此前，英国的研究人员也曾开发出新型脑机接口，该技术可助力航天员用意念思维操控飞船；二则是借助脑机接口进行更高效和保密的军事通信；三是提高作战人员的认知能力与监测士兵的健康状况。

图源：中国科学报

制造业

此外，脑机接口在制造业领域也有所发展，利用脑机接口技术，制造业领域可实现智能生产与操作以及监测工人大脑状态，从而预防意外事故的发生。

如均普智能便开发了工业级的脑机接口安全监测系统。其为非侵入式脑机接口预警设备，可用于高空作业者生理状态监测，从而有效降低意外事故发生率。

娱乐与智能家居领域

在娱乐与智能家居领域，脑机接口也取得了一定的进展。

如微美全息公司则积极推进VR和脑机接口技术融合的BCI-VR系统研发，并计划将BCI-VR系统应用在游戏娱乐领域。

图源：东方网

而在智能家居领域，据悉，麒盛科技正在开发双向脑机交互技术，如使用脑波信号来调节智能床的高度、温度乃至按摩功能，也可用于智能床的睡眠障碍干预功能，用户可通过脑电信号控制家居设备，从而提升使用体验。

图源：麒盛科技官网

脑机接口技术如何助残？

脑机接口技术作为一项突破性的创新技术，不仅在上述领域中发挥着巨大作用，其在助残领域更展现出不可估量的发展潜力。它不仅能帮助残障人士通过大脑信号控制外部设备，还能辅助瘫痪、肢体障碍患者进行康复训练，其也能辅助孤独症儿童进行康复训练，提升其注意力和社会化能力等，脑机接口在助残领域也有着无限的发展空间。

2024年1月，Neuralink公司为受试者Noland完成了脑机芯片的植入，这也是该公司第一例人体植入手术。术后，四肢瘫痪8年的 Noland完成了用意念控制光标的行为。

同年1月，在微创脑机接口技术的支撑下，首都医科大学附属北京天坛医院贾旺教授团队、首都医科大学宣武医院赵国光教授团队，与清华大学洪波教授团队合作，成功帮助高位截瘫患者实现通过意念控制光标移动，以及利用脑电活动驱动气动手套完成自主喝水等动作。

对于因脑卒中而导致的肢体运动功能障碍患者，脑机接口也对其康复有着一定的辅助作用。例如37岁的陈先生因脑出血而导致右侧肢体运动功能障碍（重度）以及认知障碍。陈先生在使用非侵入式上下肢脑机接口系统进行了10次治疗后，其肢体功能有了明显改善，实现了从“不能自主站立、步行”到“他人部分辅助下短距离步行”的转变，治疗卓有成效。

图源：中七康复公众号

今年3月20日，同样因脑出血而导致右侧肢体瘫痪的一名47岁小学音乐教师，在北京天坛医院接受了由中国科学院院士赵继宗团队施行的脑机接口手术，这也是全国首例“北脑一号”智能脑机系统为卒中后偏瘫患者植入的手术。不仅如此，今年2月，一位因车祸受伤而四肢瘫痪的30岁患者也在北京大学第一医院植入了“北脑一号”智能脑机系统，术后，该患者恢复良好，可通过脑控实现机械臂运动抓握水杯，也能够隔空操控计算机等。

浙江大学脑机接口临床转化技术团队也通过脑机接口技术让一位76岁高位截瘫的老人实现了用意念写字，实现了侵入式脑机接口脑控机械臂书写汉字。

图源：中国新闻网

此外，在孤独症儿童的治疗方面，脑机接口技术也对提高孤独症儿童情绪调节能力、社交能力以及注意力有着较为显著的作用。

例如21岁的大龄孤独症儿童在曼安智能新一代脑机接口系统的帮助下，有效提升了事物感知能力、情绪调节能力以及社交能力，睡眠效果也相对之前改善了许多，治疗效果极为突出。同时曼安智能所研发的脑机接口系统也帮助了较多患者改善了注意力、语言表达能力以及自我情绪调控能力，患儿与外界沟通的意愿得到了很大的提升。

不仅如此，在神经类疾病的治疗中，脑机接口技术也为患者改善生活质量提供了助益。譬如来自广州的帕金森患者王女士，便在南方医院进行了景昱·新一代无线远程脑起搏器的植入，术后，王女士的症状得到了明显控制，震颤消失，身体平衡机能也有所改善，双手活动自如，被帕金森病折磨15年之久的王女士终于回归了“正常生活”。

图源：景昱医疗官网

脑机接口技术等更多助残科技，正帮助许多残疾人和老年人改善生活。目前程天、大艾、强脑、科大讯飞爱博智能等科技品牌企业，已确认参加2025中国国际福祉博览会。作为助残科技成果展示推广与落地转化的重要平台，中国国际福祉博览会将于2025年9月12-14日在北京国家会议中心举行。本届展会将特设“创研汇”科技助残专区及品牌展示区，为企业、高校及科研院所提供科技创新产品的首发平台，并推动科技成果转化及落地应用。