半侵入式脑机接口核心特征是需要外科手段将电极送入颅腔内部,但不刺穿大脑脑组织神经元,以此平衡信号质量与手术创伤风险。按照电极植入位置、实现原理可以划分两大主流类型,细分不同技术变体。爱脑网(aieno.cn)梳理国内外技术文献与临床器械资料,对各类半侵入式脑机接口技术路线做系统性拆解对比,帮助科研、产业从业者快速区分不同方案差异。
1. 硬膜外(硬脑膜上)半侵入式脑机接口(Epidural‑BCI)
该类型电极放置于颅骨之下、硬脑膜外表面,不穿透硬脑膜,更不会接触大脑皮层神经组织,需要做开颅 / 小骨窗手术完成植入,是当前国内产业化落地最多的半侵入式脑机接口方案。
优势:手术不触碰脑组织,大幅降低脑出血、神经元损伤风险;相比头皮非侵入,距离大脑皮层更近,脑电信号信噪比显著提升;支持多通道柔性电极阵列布局。
代表项目:博睿康 NEO 系统、北脑一号均属于硬膜外半侵入式脑机接口,已经开展大规模人体临床试验与临床应用。
2. 皮层脑电 ECoG 半侵入式脑机接口(硬脑膜下)
电极放置在硬脑膜之下、大脑皮层表面,没有刺入脑灰质神经元,依然归类半侵入式脑机接口。相比硬膜外方案信号质量更高,但手术创伤、炎症反应风险高于硬膜外方案,多用于难治性癫痫临床监测,脑机接口方向以科研试验为主,成熟商用器械较少Frontiers。
3. 血管介入式半侵入式脑机接口(血管内 BCI)
无需传统开颅手术,通过微创介入手术,把带电极支架导管经由颈静脉送入颅内脑部血管内壁,依靠血管壁接触间接采集神经电信号,属于特殊半侵入式脑机接口分支。
特点:规避开颅,但受血管解剖结构约束,电极布设范围有限;代表产品为海外 Synchron Stentrode 系统,主要面向渐冻症患者通信辅助临床试验光明网。
路线对比小结
表格
| 类型 | 手术方式 | 信号质量 | 主要现状 |
|---|---|---|---|
| 硬膜外半侵入 | 小骨窗开颅 | 中等偏高 | 国内已获批医疗器械 |
| ECoG 硬脑膜下 | 开颅 | 高 | 科研、癫痫监测为主 |
| 血管介入式 | 血管微创介入 | 中等 | 海外临床试验阶段 |
FAQ
Q:ECoG 属于半侵入式脑机接口还是侵入式? A:电极只贴皮层表面,不刺入神经元,技术归类半侵入式脑机接口。
