脑功能疾病是全球性的重大健康挑战。其中,脑梗死、脑出血等脑血管疾病是世界范围内第二大死亡原因,也是导致残疾的主要原因之一。这类疾病的发生,常源于神经网络连接中断引起的“信号中断”,或大脑神经环路协调功能异常导致的“环路失调”。
经颅磁刺激
经颅磁刺激(Transcranial magnetic stimulation, TMS)作为一种无创神经调控技术,可通过变化的磁场调节特定脑区的神经元活动,实现对大脑区域的兴奋或抑制性调控,为脑部疾病的干预提供了新途径。然而,传统开环TMS模式缺乏实时反馈与动态调整能力,难以实时响应大脑的动态变化,这成为其临床应用的一个主要瓶颈。
脑机接口
脑机接口(Brain-computer interface, BCI)技术能够识别用户意图,将脑电、磁信号等转换为外部设备可识别的指令,在大脑与设备间建立直接通信。患者无需依赖外周神经,即可通过意念操控设备并获得实时反馈,形成信息交互闭环,为脑功能障碍康复提供了全新手段。
将BCI与TMS深度融合,构建出“感知‑解码‑干预‑优化”的实时反馈闭环系统,推动神经调控从“静态经验干预”迈向“动态数据驱动”,为脑功能康复开启新的可能性。
PART 01
从“开环”到“闭环”
——TMS的跨时代发展
传统的TMS虽能调控大脑,但其“开环”模式如同在固定的航线上飞行,无法根据瞬息万变的“天气”(大脑实时状态)做出调整。刺激参数依赖预设经验,缺乏实时反馈与个体化适配,成为其精准应用的瓶颈。
而融合了BCI的闭环TMS系统,则为神经调控装上了“智能导航”。它通过实时“读取”脑电信号,动态感知大脑活动,形成与大脑的“对话”。这不仅实现了从静态经验性干预到动态数据驱动式调控的范式革命,更推动治疗理念从“被动修复”转向“主动重塑”,为脑功能疾病的个性化精准康复开辟了全新路径。

传统TMS作为一种神经调控工具,其局限性主要源于开环模式下的静态与经验依赖。而BCI+TMS闭环系统通过引入实时脑状态解码与自适应决策,实现了从“一刀切”式刺激向精准、动态、交互式神经调控的范式跨越,为脑功能疾病的个性化康复提供了更智能、更具响应性的解决方案。
PART 02
BCI+TMS闭环系统
——与大脑实时对话的智能调控
BCI的实现主要基于四个关键环节:信号采集、信号处理、信号输出以及执行反馈。通过解码脑电等神经信号,BCI能够反映大脑的动态活动状态。将其与TMS深度集成,便可构建起“感知(脑状态)—解码(特征提取)—决策(刺激参数)—干预(TMS)—再感知(效应评估)”的完整闭环。

豫械注准20252070500
豫械广审(文)第260329-23550号
BCI+TMS闭环系统不仅是技术叠加,更代表治疗理念的进化——推动神经康复从“被动修复”走向“主动重塑”。
该系统的核心功能体现为以下四个方面:
高精度“读脑”:通过多通道脑机交互模块,收集头皮脑电信号(Electroencephalogram,EEG)等技术,BCI系统采集并解码患者的脑电活动特征,精准定位功能异常的神经振荡与脑网络连接。
智能化“决策”:内置的人工智能算法对脑电信号进行毫秒级分析,进行自适应化的个体刺激参数调整。
精准化“调控”:根据指令,TMS线圈在毫秒级延迟内,于目标脑区的精确位点释放定制化的磁脉冲。
动态化“优化”:系统即刻监测TMS刺激后的脑电响应(如诱发电位、节律改变),评估干预作用,并动态调整后续刺激策略,实现治疗参数的自适应优化。
PART 03
治疗的革新
——被动转变主动,1+1>2的康复革命
在这个智能闭环中,患者的大脑不再是被动的治疗对象,而是康复过程的核心参与者和内在驱动者。治疗因此转化为一个由患者自身神经活动引导、强化并持续优化的动态学习过程。大脑学会在刺激的实时反馈下,如何自我调节异常活动、重建有效连接,并逐步形成更健康的神经活动模式。
这彻底改变了传统神经康复的逻辑:疗效不再仅仅取决于外部输入的刺激强度,而更源于系统对内部神经活动意图与潜能的识别、响应与增强。通过让治疗与大脑固有的可塑性机制同步,闭环系统将每一次干预都转化为一次有针对性的“神经学习”,真正实现外源调控与内源自组织的融合。
相比传统TMS,BCI+TMS闭环系统实现了双重突破
从“经验驱动”到“数据驱动”:治疗决策基于客观、实时的神经生理信号,而非静态的临床经验,使干预更具个体针对性和动态适应性。
从“单向干预”到“双向交互”:系统与大脑之间形成实时反馈与调整的“对话”,使治疗本身成为促进神经可塑性的主动学习和功能重塑过程。
这一模式在卒中后运动与言语功能康复,以及难治性抑郁症、帕金森病等疾病的治疗中,已展现出缩短康复周期、提升治疗作用的潜力。
PART 04
技术的新浪
——从概念到产品实现
BCI与神经调控的交叉融合,已成为全球脑科学竞赛的焦点领域。一场以“精准、自适应、智能化”为核心的脑疾病诊疗革命正在全球范围内加速上演。
在此技术浪潮中,翔宇医疗科研与产业力量也取得了实质性突破。公司自2015年布局BCI领域,已构建起涵盖基础研发到临床转化的全栈式自主知识产权体系。旗下Sun-BCI Lab脑科学实验室,集成Sun Link、Sun Dip、Sun Brain、Sun Live、Sun BME 5大平台。采用无创非侵入BCI技术,针对不同场景提供全套BCI整体解决方案。
在科研与临床转化方面,公司与西安交通大学等顶尖机构联合成立的研究院,已在抑郁症的闭环神经调控(EEG+TMS)核心算法上取得关键突破。已实现BCI-TMS产品化并将应用于临床,其核心创新体现在:
闭环自适应核心
攻克脑电解析与TMS精准触发技术,系统可识别特定神经振荡相位,在易诱导突触可塑性的时间窗口施加刺激,最大化调控效率。
基于脑网络的靶向调控
突破单一靶点范式,支持基于个体功能磁共振的“主靶点‑网络节点”协同刺激,不仅能调节局部兴奋性,更能重塑与功能康复相关的分布式脑网络连接。
智能化临床操作平台
将复杂信号处理与算法决策集成于友好软件界面,提供个性化方案推荐、实时作用可视化与治疗质控报告,降低使用门槛,确保治疗的可重复性。
目前,该系统已在多家高水平临床中心开展应用,在卒中上肢运动功能康复等领域积累了案例,围绕该系统的核心算法、硬件集成及治疗范式已构建起完整的自主知识产权体系。
未来展望
BCI与TMS的深度融合,标志着TMS神经调控领域正从“标准化普适治疗”迈入“个体化精准动态干预”的新纪元。闭环神经调控系统通过将外部干预与大脑内部状态实时耦合,提升了治疗的精准性与生物有效性,真正践行了“以患者大脑为中心”的康复理念。
未来,随着神经解码精度、刺激靶向性及人工智能算法的持续进步,BCI+TMS闭环系统有望在更广泛的神经精神疾病领域发挥革命性作用,为全球数以亿计的患者带来突破性的康复解决方案。这一技术路径不仅代表了一种新型医疗设备的诞生,更预示着一场关于脑疾病治疗范式的深刻变革。
精准感知,智慧调控——与我们一同,定义神经康复的未来。