神经诊疗装备实现从“跟跑”到“局部领跑”华丽蜕变

作者：胡春華 王偉明，清華大學(xué)

        神經(jīng)診療技術(shù)借助電、磁、聲、光等物理手段及生物醫(yī)學(xué)方法，可獲取神經(jīng)功能狀態(tài)信息，精準(zhǔn)探測和干預(yù)神經(jīng)系統(tǒng)活動，是實現(xiàn)神經(jīng)疾病早篩、精準(zhǔn)診斷與有效治療的關(guān)鍵技術(shù)
        近年來，伴隨我國科研實力不斷增強，神經(jīng)診療技術(shù)飛速發(fā)展，在神經(jīng)調(diào)控、神經(jīng)成像等細分方向?qū)崿F(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新突破，多款自主研發(fā)的神經(jīng)診療裝備投入臨床應(yīng)用，打破了國外技術(shù)長期壟斷格局。然而，在邁向高端神經(jīng)診療裝備征程中，仍存在高端電極材料等依賴進口、國產(chǎn)裝備在高端市場份額有限等瓶頸。面對人工智能、新型材料等新興技術(shù)帶來的變革浪潮，行業(yè)各相關(guān)方需緊密協(xié)同、把握機遇，共同推動神經(jīng)診療技術(shù)邁向高質(zhì)量發(fā)展新階段，為廣大神經(jīng)疾病患者帶來更多診療選擇

        神經(jīng)診療裝備作為多學(xué)科前沿科學(xué)技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域綜合應(yīng)用的典范，深度融合了電子信息科學(xué)、材料科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)等學(xué)科的智慧結(jié)晶。隨著人工智能技術(shù)蓬勃發(fā)展，神經(jīng)診療裝備如虎添翼，在疾病精準(zhǔn)診斷及個性化治療方案定制方面取得了長足進步，可為患者提供更符合個體需求的診療服務(wù)。
        近幾十年來，我國神經(jīng)診療裝備行業(yè)經(jīng)歷了從最初的艱難跟跑到逐步并跑，再到如今在部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)局部領(lǐng)跑的華麗蛻變。曾經(jīng)，我國神經(jīng)診療裝備領(lǐng)域技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，市場長期被國外產(chǎn)品壟斷。在國家對高端醫(yī)療器械技術(shù)自主創(chuàng)新的大力鼓勵及擴大臨床應(yīng)用等政策的積極推動下，我國神經(jīng)診療裝備研制取得突破性進展。
        我國成功研制出腦起搏器、迷走神經(jīng)刺激器、脊髓刺激器和骶神經(jīng)刺激器等一系列神經(jīng)調(diào)控產(chǎn)品，這些產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)已全面達到國際先進水平，打破了國外產(chǎn)品在該領(lǐng)域長期的技術(shù)壟斷局面。在國內(nèi)市場，國產(chǎn)神經(jīng)調(diào)控產(chǎn)品的市場占有率已超越進口產(chǎn)品，成為臨床應(yīng)用的主流。
        國產(chǎn)神經(jīng)調(diào)控產(chǎn)品之所以能夠脫穎而出，不僅在于技術(shù)上與國際先進水平全面對標(biāo)，還在于其能更精準(zhǔn)地把握患者需求且高度重視術(shù)后服務(wù)。如無線充電腦起搏器更符合國內(nèi)患者不希望二次手術(shù)更換脈沖發(fā)生器的需求，遠程程控技術(shù)的應(yīng)用可減少患者頻繁往返醫(yī)院進行術(shù)后程控的不便等。國產(chǎn)神經(jīng)調(diào)控產(chǎn)品還開始向越來越多的共建“一帶一路”國家拓展，國外使用量也呈現(xiàn)出迅猛增長態(tài)勢。
        盡管我國神經(jīng)診療裝備技術(shù)已與國際接軌，但在療法研究及閉環(huán)技術(shù)研究等關(guān)鍵核心領(lǐng)域，仍存在較大提升空間，迫切需要通過原始創(chuàng)新加以推動。
        在療法研究方面，我國現(xiàn)有的神經(jīng)診療方法大多基于國外已有的治療理念和模式，缺乏具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新性療法。行業(yè)各相關(guān)方亟待深入探索神經(jīng)診療與神經(jīng)生理、病理之間的深層次內(nèi)在聯(lián)系，充分結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿技術(shù)，開展個性化、精準(zhǔn)化療法研究，為不同類型、處于不同階段的神經(jīng)疾病患者量身定制更具針對性的診療方案。
        閉環(huán)技術(shù)作為神經(jīng)診療領(lǐng)域的前沿關(guān)鍵技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)刺激參數(shù)的實時反饋與自動調(diào)整，從而進一步提升治療效果。目前，我國在閉環(huán)技術(shù)方面已具備一定的研究基礎(chǔ)，但與國際領(lǐng)先水平仍存在一定差距。行業(yè)各相關(guān)方亟須加大研發(fā)投入力度，積極開展基礎(chǔ)研究及關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，全力突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸，開發(fā)出具有自主核心技術(shù)的閉環(huán)神經(jīng)診療系統(tǒng)，讓神經(jīng)診療裝備能夠依據(jù)患者的實際生理狀態(tài)，智能、精準(zhǔn)地調(diào)整刺激參數(shù)，實現(xiàn)更高效、安全的治療目標(biāo)。
        毋庸置疑，原始創(chuàng)新是推動神經(jīng)診療裝備行業(yè)持續(xù)發(fā)展的核心驅(qū)動力。我國神經(jīng)診療裝備領(lǐng)域政產(chǎn)學(xué)研醫(yī)各參與方應(yīng)在鞏固現(xiàn)有產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，緊密協(xié)作，加大在療法研究和閉環(huán)技術(shù)研究等方面的創(chuàng)新力度，不斷提升我國在神經(jīng)診療領(lǐng)域的國際競爭力。

朝著智能、微型、精準(zhǔn)、個性方向演進，實現(xiàn)診療效果提升和醫(yī)療技術(shù)革新

        自20世紀(jì)60年代神經(jīng)刺激設(shè)備被首次植入人體用于治療神經(jīng)疾病以來，神經(jīng)診療裝備經(jīng)歷了開環(huán)電刺激、可編程和可充電、實時記錄閉環(huán)刺激等發(fā)展階段。隨著科技的飛速發(fā)展，神經(jīng)診療裝備正朝著智能化、微型化、精準(zhǔn)化和個性化方向演進。這些趨勢不僅將提升神經(jīng)疾病的診斷和治療效果，還將推動醫(yī)療技術(shù)不斷革新，為患者提供更高效、安全和便捷的醫(yī)療服務(wù)。
        智能化是未來神經(jīng)診療裝備發(fā)展的核心方向。人工智能（AI）與大數(shù)據(jù)的結(jié)合，使神經(jīng)診療裝備能夠更快速、準(zhǔn)確地進行疾病診斷和治療方案推薦。例如，基于深度學(xué)習(xí)的影像分析系統(tǒng)，可以自動識別磁共振成像（MRI）或計算機斷層掃描（CT）影像中的異常病灶，輔助醫(yī)生作出更精準(zhǔn)的判斷。AI算法還能優(yōu)化腦機接口（BCI）性能，提高腦電信號解碼能力，為癱瘓患者或神經(jīng)疾病患者提供更好的康復(fù)方案；能實時監(jiān)測患者神經(jīng)系統(tǒng)活動，如帕金森病患者的運動模式，進而自動調(diào)整腦起搏器等設(shè)備參數(shù)，改善治療效果。不僅如此，智能化還體現(xiàn)在遠程醫(yī)療上，醫(yī)生可以借助智能診療平臺，實現(xiàn)遠程會診和術(shù)后管理，降低患者就醫(yī)成本，提高治療效率。
        微型化可以讓患者享受更便捷、低創(chuàng)的診療體驗。神經(jīng)診療裝備的微型化發(fā)展，有助于推動診療過程實現(xiàn)微創(chuàng)化甚至無創(chuàng)化，減少患者痛苦，加速康復(fù)進程。例如，神經(jīng)調(diào)控裝備正向植入式微型電極、納米級神經(jīng)探針方向發(fā)展，可實現(xiàn)神經(jīng)電刺激治療更加精準(zhǔn)、安全；集成軟硬件的脈沖發(fā)生器體積也越來越小，甚至可以實現(xiàn)直接植入顱骨。
        精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展推動神經(jīng)診療裝備精準(zhǔn)化。神經(jīng)系統(tǒng)疾病具有很強的復(fù)雜性，基因測序、腦影像分析和大數(shù)據(jù)建模等技術(shù)的結(jié)合，使神經(jīng)診療裝備能夠基于患者的具體生理和病理特征，找到精確的治療靶點。例如，精準(zhǔn)定位技術(shù)可以輔助帕金森病患者的腦深部電刺激手術(shù)，使電極植入位置更加精確，提高療效并減少副作用。
        神經(jīng)系統(tǒng)疾病的復(fù)雜性決定了個性化治療的重要性。未來的神經(jīng)診療裝備將更加關(guān)注個體化差異，為患者提供定制化治療方案。例如，神經(jīng)康復(fù)機器人可以基于患者的神經(jīng)損傷情況和恢復(fù)進度，自動調(diào)整康復(fù)訓(xùn)練模式，提高康復(fù)效果。此外，BCI技術(shù)的發(fā)展，使截癱患者可以通過個性化定制的神經(jīng)接口設(shè)備，恢復(fù)一定程度的運動能力，甚至通過意念控制外部設(shè)備；虛擬現(xiàn)實（VR）結(jié)合神經(jīng)康復(fù)設(shè)備，也能提供個性化康復(fù)訓(xùn)練環(huán)境，提高患者的康復(fù)主動性和治療效果。
        總而言之，神經(jīng)診療裝備的智能化、微型化、精準(zhǔn)化和個性化發(fā)展趨勢，正在推動神經(jīng)疾病診療邁向新的高度——人工智能與神經(jīng)科學(xué)的融合，將大大提升診療效率和準(zhǔn)確性；微型化設(shè)備的普及，將使治療更加微創(chuàng)和便捷；精準(zhǔn)醫(yī)療的實施，將使患者獲得更精準(zhǔn)有效的治療；個性化診療的發(fā)展，則讓神經(jīng)疾病患者的康復(fù)之路更加高效和個體化。

        神經(jīng)診療裝備行業(yè)已經(jīng)發(fā)展到一個新的階段，要想實現(xiàn)更高質(zhì)量發(fā)展，行業(yè)各相關(guān)方應(yīng)持續(xù)加大投入，聚焦顛覆性創(chuàng)新，努力推動我國神經(jīng)診療裝備行業(yè)在國際競爭中占據(jù)優(yōu)勢。
        強化基礎(chǔ)研究是筑牢創(chuàng)新根基的關(guān)鍵。建議加大對神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)研究的投入力度，鼓勵科研人員深入探究神經(jīng)生理和病理機制，如加強神經(jīng)可塑性機制研究，努力為神經(jīng)診療技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展提供堅實的理論支撐；整合國內(nèi)優(yōu)勢科研資源，建設(shè)國家級神經(jīng)診療基礎(chǔ)研究平臺，通過配備先進科研設(shè)備、吸引國內(nèi)外頂尖人才等，促進不同學(xué)科深度交流合作，激發(fā)創(chuàng)新活力。
        聚焦關(guān)鍵技術(shù)是實現(xiàn)突破創(chuàng)新的核心。建議探索企業(yè)與科研機構(gòu)聯(lián)合攻關(guān)等形式，集中力量攻克神經(jīng)診療裝備領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)，如高分辨率神經(jīng)成像、精準(zhǔn)神經(jīng)調(diào)控、生物兼容性材料等，推動技術(shù)迭代升級；積極探索新興技術(shù)在神經(jīng)診療領(lǐng)域的應(yīng)用，如利用人工智能大模型進行神經(jīng)疾病診療等。
        創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)生態(tài)是促進協(xié)同發(fā)展的動力。建議在合適區(qū)域規(guī)劃建設(shè)神經(jīng)診療裝備產(chǎn)業(yè)集群，吸引上下游企業(yè)聚集，形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)；同時，借助產(chǎn)業(yè)集群的集聚效應(yīng)，降低企業(yè)運營成本，提升產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新能力，實現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢互補。鼓勵企業(yè)創(chuàng)新商業(yè)模式，如提供遠程診療服務(wù)，打破地域限制，讓優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源惠及更多患者；探索按療效付費，推動診療服務(wù)更注重實際效果。
        培養(yǎng)創(chuàng)新人才是積蓄發(fā)展勢能的源泉。建議在高校和職業(yè)院校開設(shè)神經(jīng)診療相關(guān)跨學(xué)科專業(yè)課程，培養(yǎng)既懂醫(yī)學(xué)又懂工程技術(shù)的復(fù)合型人才；強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)校與企業(yè)合作建立實習(xí)實訓(xùn)基地，讓學(xué)生在實踐中積累經(jīng)驗。建議企業(yè)和科研機構(gòu)建立完善人才激勵機制，營造良好的人才發(fā)展環(huán)境，以吸引和留住優(yōu)秀人才。
        加強國際合作是拓展全球視野的有效途徑。建議積極參與國際神經(jīng)診療科研合作項目，與國際頂尖科研機構(gòu)和企業(yè)共同開展研究，分享研究成果，提升我國在國際神經(jīng)診療領(lǐng)域的話語權(quán)和影響力。鼓勵企業(yè)按照國際標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)和生產(chǎn)神經(jīng)診療裝備，加強產(chǎn)品的國際認證，拓展海外市場；積極參加國際醫(yī)療器械展會、學(xué)術(shù)會議等活動，努力提升產(chǎn)品的國際知名度和市場份額。

    （摘自：中國醫(yī)藥報）