近日,南开大学医学院副院长段峰教授团队在第29届全国发明展览会上凭借“介入式脑机接口”原创成果荣获金奖。
全国发明展览会是由中国发明协会主办的我国发明创新领域的国家级品牌展会,于今年10月17—19日在石家庄国际会展中心(正定)举行,并与“一带一路”暨金砖国家技能发展与技术创新大赛同期联动,面向高校、科研院所与企业集中展示原创性发明成果,代表我国发明创新领域权威赛事,是“看硬创新、看可转化”的传统窗口。
展会吸引700余家机构、1587项发明项目参展,中国发明协会聘请有关方面专家组成评审工作委员会,依据《中国发明协会“发明展览会奖”评奖办法》开展评审,最终从1500余个项目中评出具备原创性、工程成熟度与推广价值的研究成果,授予金奖。
段峰教授团队以介入式脑机接口的研究成果在本届展会上系统展示了“器件—算法—终端—临床”的闭环创新。团队以“血管通路微创进入—术中显影与可逆取出—深度学习解码算法—无线闭环交互”为核心思路,贯通“器件—算法—终端—临床”全链条,突破了传统头皮EEG信号质量不足与开颅式电极创伤大、维护难的两难瓶颈,形成面向康复与辅助控制的第三条可转化技术路径。

介入式脑机接口恢复偏瘫患者手臂运动功能
在传感器与器件层面,团队自研高生物安全性的介入式微电极及支架,电极直径约300 μm、厚度约50μm;在动物体内连续18个月组织病理学评估未见排异反应,工程化地证明了“可逆取出、长期可维护”,为规模化临床应用的安全边界与质量控制提供了坚实证据。2024年完成全球首例介入式脑机接口取出实验,充分验证设备安全性,成果获CCTV“未来实验室”栏目报道。
在交互系统层面,团队构建“介入式脑电采集→低功耗无线传输→高性能解码→功能性电刺激”的闭环系统,实现多脑区同步采集与共享参考。系统在多场景长时运行中表现端到端低时延、高识别准确率、高稳态可靠性,具备跨设备、跨任务稳定对接与远程升级能力,为实际康复训练与日常使用奠定工程基础。团队2023年完成全球首例介入式脑机接口猴脑控机械臂自我喂食实验,充分验证交互控制有效性,成果被《人民日报》评选为“这一年,我们的重大科技成就”。
在临床验证层面,项目在伦理审批下开展人体试验,形成“介入脑电解码—功能性电刺激”的闭环康复范式。评价结果显示,受试者Fugl-Meyer评分提升超一倍,患者恢复基本生活自理能力,全程严重不良事件为0,系统的临床可用性与安全性得到验证。团队2025年完成全球首例人体患肢运动功能修复实验,今年9月获CCTV“新闻直播间”专题报道,验证了对偏瘫患者的治疗效果。
在可转化与产业化层面,团队已形成从器件验证、动物试验、人体试验到注册推进的闭环工程体系和标准化操作流程与质量管理框架,并与医疗机构和产业伙伴开展多中心应用评估,同时配套功能性电刺激康复终端已获医疗器械注册证。该方向成果先后获得天津市技术发明一等奖、天津市科学技术进步一等奖、中国技术市场协会“金桥奖”项目一等奖等重要荣誉,丰厚的积累为本次项目在全国发明展览会上摘得金奖提供了坚实支撑。