2024神经系统疾病脑机接口临床研究实施与管理的专家共识（全文）.docx

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1、2024神经系统疾病脑机接口临床研究实施与管理的专家共识（全文）摘要月育机接口（BC1.）技术的发展及其初步研究成果展现了巨大临床应用前景。特别是在神经系统疾病领域应用BC1.技术是目前研究的热点，而当前BCI技术仍停留在实验探索阶段，亟需系统、规范的临床研究验证.为此，本共识由中华医学会神经外科学分会和中国卒中学会脑血管外科分会牵头，在多学科专家的深入研讨和德尔菲法表决的基础上，针对临床前资质审核、临床研究实施与管理以及长期效应跟踪与评估等环节提出了指导意见与原则，以规范研究伦理准则和临床研究流程,进一步推动BCI技术在神经系统疾病治疗中的广泛应用与深入发展.脑机接口（brain-compu

2、terinterface,BCI）f是在大脑/脊髓与外部设备之间创建信息通道，通过采集和解码中枢神经活动进行意图识别和输出，操控外部装置并接收反馈信息，构成闭环的人机交互系统。主要应用于人体机能障碍的补偿与修复，以及人类行为能力的增强.BCI技术依据信号来源分为三厢入式和植入式两条技术路线.非植入式采用无创手段获取中枢神经信号，包括脑电图（EEG功能磁共振（fMRII功能性近红外光谱（fNIRS脑磁图（MEG）和超声技术等手段.非植入式朝向小型化、无线化、可穿戴方向发展11.植入式通过手术将BCI装置植入中枢神经系统，以实现高质量神经信号采集。常见装置根据植入位省分为：硬膜外电极、皮质电极（E

3、CoG1脑内电极如微丝电极、深部电极如立体脑电图（SEEG）和脑深部电刺激（DBS）.也有经血管导入到特定脑区的技术，称为介入式BCIe记录装置的电极依据材质不同分为柔性和刚性两类.常见贴片状的柔性电极包括ECoG电极、微型ECoG电极（ECoG）,微丝状的柔性电极植入时需配合临时硬化手段或植入机器人.植入式Be1.技术朝向柔性化、高通量化、无线化、抗强磁化方向发展21BCI在神经系统疾病领域具有广阔的应用前景，主要用于辛M尝与替代患者的运动、交流、感知功能，实现脑功能检测与评估、意图识别与输出、神经调控、基于BCI的主动康复及人机交互。然而，当前BCI技术大多处于实验研究阶段，其临床应用缺乏

4、系统性的验证,为了进一步规范我国神经系统疾病BCI的研究伦理准则和临床研究流程，提升国内神经系统疾病的诊疗水平，中华医学会神经外科学分会和中国卒中学会脑血管外科分会牵头，组织神缈卜科、神经内科、工程技术、计算机信息科学、伦理学、科技哲学等多学科领域的专家深入研讨，共同制订本共识.本共识以规范临床研究的实施与管理为主，旨在讨论人体机能障碍的临床补偿与修复，不涉及用于增强正常人群能力的BCI技术31.第一部分共识制订过程本共识自2023年10月至2024年4月期间，由专家共识撰写委员会针对BCI在神经系统疾病领域的学术论文、行业报告及相关政策文件进行了充分检索，通过在Pubmed,万方医学、中国知

5、网等数据库中，使用neuro1.ogica1.disordersnervoussystemdiseasehneuro1.ogica1.disordersbrain-computerinterfacebrain-machineinterfacesBCIBMrISeCUritysafetyriskdifficu1.tydinica1.researchonbraincomputerinterfacec1.inica1.research神经系统疾病脑机接口脑机接口安全性/风睑性脑机接口临床试验临床研究关腿词检索,并按照高证据级（如系统评价/荟萃分析、随机对照研究高引用率等标准，系统评估筛选文献后形成初

6、步意见，经多学科专家研讨和德尔菲法表决,共同凝练制订了本共识。本共识旨在为拟开展神经系统疾病Bc1.临床研究的研究人员提供指导性意见，为相关部门制定发展BCI技术、开展研究等相关政策提供参考，进一步规范研究伦理准则和临床研究流程，以促进BCI技术在神经系统疾病治疗中的应用和发展。第二部分神经系统疾病脑机接口临床研究现状及伦理原则一、神经系统疾病BQ临床研究现状目前,利用BQ技术已开展的临床研究包括脑功能状态检测预警和调控干预，以及损伤功能的修复和替代。涉及阿尔茨海默病、癫痫、脑卒中、帕金森病、脊髓损伤、抑郁症、孤独症、意识障碍、肌张力障碍、肌萎缩侧索硬化（A1.S）等疾病41脑功能检测BCI对

7、意识障碍患者采用视、听、触觉等多模态范式监测残存意识，评估意识状态以制定诊治策略与方案。认知障碍患者采用BCI范式早期识别和干预，结合神经反馈训练促进认知能力改善和提升.神经调控干预BCI多集中在神经功能障碍疾病(帕金森病、脑卒中、痛痫等)、神经功能紊乱疾病(抑郁症、强迫症、睡眠障碍等)5及广泛性神经发育障碍疾病(孤独症、弱视等)6,如通过脑电实现视野测量，从而辅助弱视、青光眼等疾病的诊断；还可通过检测脑电辅助诊断注意力缺陷、多动症和孤独症等疾病，并结合电、磁及多感官刺激进行神经反馈干预治疗。外伤、脑肿瘤或脑血管疾病等神经系统疾病都有可能导致运动、感知觉、认知、语言和情绪出现功能损伤.BQ技术

8、可依据干预目标针对多种损伤功能进彳出修复替代71.(1)运动功能的损彳加修复方面，BCI技术能结合虚拟现实、游戏软件、康复机器人、功能性电刺激等技术有效改善痉挛状态和粗大运动功能，提升精细运动技能81.(2)运动功能的替代方面，机械臂、轮椅、假肢和智能家居的控制91.(3)感知觉功能的修复和替代方面，人工耳蜗是修复和替代听障患者听觉的典型BCI技术，BCI技术在耳鸣等听神经受损疾病方面也存在优势10BCI技术通常以视网膜或视皮质植入视觉假体实现视觉功能的修复和替代111.(4)言语功能的替代方面，BCI技术可实现患者语言和意图的解码输出研究利用技术直接解码相关皮质的语言信息，结合语音转换和虚拟

9、现实技术进行文字、语言和面部表情的直接输出12,131.二、神经系统疾病BQ临床研究的伦理原则基于关于加强科技伦理治理的意见(20221涉及人的生命科学和医学&开究伦理审查办法(20231科技伦理审查办法(试行)(2023)脑机接口伦理原则和治理建议书(2023)等法律法规和相关建议，提出不伤害、尊重自主、隐私保护、透明公开、公平公正的伦理原则，以促进BCI临床研究符合伦理规范.临床研究应确保的主要目标为患者功能改善，而非正常人群的功能增强.BQ临床研究应符合的伦理原则:(1)不伤害原则：评估BQ临床研究的安全性，平衡风险与收益，保障知情同意.(2)尊重自主原则：确保BCI临床研究过程中尊重患

10、者认知和行为的自主性。(3)隐私保护原则：妥善保护受试者的脑隐私相关数据，防止隐私泄露.(4)透明公开原则：研究者应适时公开发布其临床研究结果，包括其不良结果，并定期更新其研究进展，建立可问责机制.(5)公平公正原则：在受试者的选择上，要确保公平公正，在设计算法时应避免算法偏见.第三部分神经系统疾病脑机接口临床研究开展路径BCI从提升现有神经信号采集、分析和解码能力，以及改善刺激干预水平两个方面来实现患者能力的补充与提高.关耀技术包括：(1)改进采集设备和方法，提高神经信号采集质量和精度14;(2)建立和发展各种实验范式，实现神经信号的稳定引出与标注15;(3)优化和改进分析算法，提高信号解码

11、能力，加强神经调控，实现闭环式人机控制14,161其中，植入式BCI还具有验证元器件物理性能及生物相容性，为BCI技术的改进提供证据.尽管BQ技术在神经系统疾病的诊断和治疗中具有积极而广泛的应用前景，但大多数现有的BCI系统仍处于实验室演示阶段，其应用的安全性、有效性均缺乏系统性的临床验证，亟待临床研究予以验证和评定。一、临床前资质审核(一)动物研究涉及患者的BCI新技术与方法，临床研究前必须进行相应的动物研究(详见附录，请扫描二维码直看附录)，以提供动物应用的安全性和有效性证据。如开展植入式BQ相关活动，需提供大动物安全性和有效性报告。BCI动物研究应遵循我国的实验动物管理条例及关于善待实验

12、动物的指导性意见等相关管理规定，遵循替代、减少、优化原则.侵入式月通机接口设备动物实验指导原则(二)研究资格证书与检测报告在启动临床研究之前，除动物实验外，还需具备国家或官方机构认定出具的相关资格证明：科技伦理审查登记证明、科研项目备案证明、设备检验报告、设备测试报告及临床研究许可证等.(三)临床研究设备分类管理根据国家药品监督管理局(NMPA)的医疗器械分类目录,植入式BC1.具有刺激及康复治疗效果的非植入式BCI应按m类医疗器械管理，其他类型的非植入式BQ按11类医疗器械管理.1 .已取得国家医疗器械相关资质的器械：已获中国食品药品监督管理局(CFDA)批准,或取得国家医疗器械注册证的产品

13、，如EEG等各类神经信号非植入器械，DBSvECoG等植入式器械，以及已用于临床常规诊疗的器械，可按现行临床研究伦理审查要求申请与报备管理方法完成.2 .对仅完成产品型检的BCI器械：申请临床研究时需出具完备的临床前动物实验报告，并提供包括但不限于详细研究方案、风险控制方案等伦理申请文件，经医院伦理委员会及复核部门审核通过后，方可进入临床研究应用.3 .仅完成临床前研究的器械:对于尚未完成注册或未进行产品型检的器械,而仅完成临床前研究者，应按照创新医疗器械特别审查程序(国家药监局）的要求，提出符合法律、政策和临床试验与医疗创新规范的专门批准申请;或经政府相关部门组织、指派、认定的专门机构及由专

14、家组成的学术委员会进行充分论证，获得批准后可参照仅完成产品型椅的BCI器械管理办法，申请临床研究；对于侵入式BCI器械，专家委员会论证可参考附录.（四）临床研究资格限定BCI临床研究必须在医疗机构内进行，医疗机构应具有良好临床研发基础与经验，并具有完善的伦理审查与研究质量监管能力，研究负责人应具备BCI研究经验及药物临床试验管理规范（GCP）证书,其他研究人员需经过相关专业培训.植入式BQ临床研究具有技术要求复杂和操作风险高等特点，除具备前述所要求的资格外，现阶段应限制为由国家医学中心的医疗机构牵头开展，科研高校的附属医院、省级或以上的三甲医院二取得特别许可的医学中心参与研究.其中外科植入负责

15、人应由神经外科的正高或副高级医师担任,并具有与拟行植入方式相关的手术经验。（五）伦理审查及复核BCI临床试验内容应得到独立的伦理审查委员会审查，并对公开的审查结果负责；研究方案包括技术路线、预期成果、预估的样本量及依据、纳入排除标准、干预与对照措施、疗效评定指标、知情同意文件、数据隐私管理及不良事件预案,关键技术及指标应包括：神经信号的获取形式(植入/非植入脑机交互范式、编解码算法协议和干预手段.植入式BQ临床研究，除完成常规的伦理申报流程外，由省级或以上科技主管部门组织成立的BQ临床研究专家伦理委员会进行复核，并实施定期跟踪审查(不低于6个月二、临床研究实施与管理BCI目标是利用患者意图直接

16、控制辅助设备，根据目前技术发展的实际水平，临床研究可分为脑功能评测、脑功能修复和替代两大类41.(一)评测脑功能状态的BQ临床研究通过不同检测手段进行神经信号采集和特征提取，用于患者意识状态评定、脑电异常监测和定位、康复及疗效评价等.1.非植入式BCI:目前三厢入式BCI改善信号质量主要通过增加导联数、提高信号信噪比等，特征提取依靠实验范式及算法等的优化.(1)实验范式：实验范式的设计要考虑被试患者的具体病情与身体状况.在临床研究中应根据患者脑功能障碍状态或意识水平，对实验范式进行必要的改进和优化及专门的设计，以提高脑电特征的特异度和敏感度17.（2）算法优化：算法是BCI关键组成部分，需要在结构与预处理流程、通用的解码算法框架及提高在线系统实时效率上进行