血管内脑机接口技术的进展与未来展望：系统性综述及临床转化意义

本研究针对传统侵入性脑机接口(BCI)需开颅手术的局限性，创新性探讨了通过静脉系统植入电极的血管内BCI技术。研究人员通过系统性综述(PRISMA指南)分析了26项临床前及临床研究，证实Stentrode等血管内装置可稳定记录神经信号(带宽达193Hz)，并在肌萎缩侧索硬化症(ALS)患者中实现数字通信(准确率>92%)。该技术为严重瘫痪患者提供了微创、安全的神经修复方案，标志着脑机接口领域的重要突破。

　　

在神经科学和康复医学领域，脑机接口(BCI)技术长期以来面临着一个关键矛盾：侵入式电极能获取高质量神经信号但需开颅手术，而非侵入式方法(如EEG)又受限于信号衰减。这种困境在治疗严重运动功能障碍患者(如ALS、脊髓损伤)时尤为突出。传统皮层电极植入需要移除部分颅骨，可能导致感染、脑组织损伤等并发症，而血管内BCI技术通过静脉系统植入电极，为解决这一难题提供了新思路。

来自国外研究机构的研究团队在《Journal of Neuroscience Methods》发表系统性综述，评估了血管内BCI的技术可行性、安全性和临床应用前景。研究采用PRISMA指南对1385篇文献进行筛选，最终纳入26项研究(24项临床前、2项临床)，主要分析Stentrode装置在绵羊模型和ALS患者中的表现。结果显示该技术能稳定记录神经活动(信号带宽193Hz)，6名ALS患者成功实现数字通信，为微创神经接口技术奠定了重要基础。

关键技术方法包括：(1)PRISMA系统评价框架分析26项研究；(2)绵羊静脉模型验证Stentrode长期(190天)植入效果；(3)临床研究纳入6例ALS患者评估数字控制能力；(4)电化学阻抗谱监测电极-组织界面稳定性；(5)计算流体动力学模拟支架对血流的影响。

研究结果部分显示：
3.1 研究选择与纳入
从1385篇文献中筛选出26项符合标准的研究，其中17项聚焦Stentrode装置，绵羊模型占主导(185只)。

3.3 血管内BCI系统
Stentrode通过上矢状窦(SSS)植入，记录局部场电位(LFP)，信号经皮下发射器传输至外部设备。在ALS患者中实现93.9%选择准确率和16.6字符/分钟的输入速度。

3.4 临床前可行性及安全性
绵羊模型显示电极阻抗从3.99kΩ(1kHz)降至2.28kΩ，新内膜覆盖率从12.6%(7天)增至96%(100天)。4Fr导管SSS植入成功率100%，显著优于5-6Fr导管(并发症率33-36%)。

3.6 临床应用
SWITCH试验(4例ALS)证实12个月随访无严重不良事件，信号带宽233Hz。COMMAND试验(6例ALS)显示设备稳定(位移0.45mm)，实现85.2%二分类解码准确率。

4.2 Stentrode与Neuralink对比
Stentrode采用静脉植入(16通道，带宽30-50Hz/通道)，安全性更优；Neuralink需开颅(3072通道，带宽100-200Hz/通道)，分辨率更高但风险较大。

讨论部分指出，血管内BCI在微创性上具有革命性优势：

1. 临床前数据显示Stentrode在绵羊SSS中保持稳定记录达6个月；
2. 人类试验证明ALS患者可完成电子邮件、网购等数字任务；
3. 与Neuralink相比，虽分辨率较低但手术风险显著减小；
4. 主要挑战包括长期生物相容性(尤其抗血栓方案)、高频信号衰减和解码算法优化。

该研究的核心价值在于：首次系统论证血管内BCI可作为传统侵入式设备的替代方案，特别是为不耐受开颅手术的瘫痪患者提供了新选择。未来需通过更大规模临床试验验证其在其他神经系统疾病(如卒中、癫痫)中的应用潜力，并解决电极微型化(目标<100μm)和无线传输等技术瓶颈。与NVIDIA的合作预示AI增强型信号处理可能突破当前带宽限制，推动该技术从医疗辅助工具向通用人机接口演进。