腦機介面(BCI)已不再只是戴上頭戴式 EEG(腦電圖)裝置、用注意力或想像動作移動游標。技術正朝向更豐富的感測、更穩健的多模態解碼,以及閉環回饋前進:系統讀取訊號、轉換為動作或治療、量測結果,再據此調整。
這個轉變對復健尤其重要。復健 BCI 未必需要「讀懂每個念頭」;它更需要的是,能穩定支援一項可衡量的臨床訓練任務。
核心取捨:訊號品質與手術負擔
BCI 不該被視為單一技術,而是一條從無創到植入的連續光譜。
| 類型 |
訊號量測位置 |
精確度與訊號品質 |
手術需求 |
重複使用與可攜性 |
| 非侵入式 |
顱骨外,最常見為 EEG;也包括 fNIRS、MEG、MRI 與新興超音波方法 |
對神經活動的直接性最低;EEG 時間解析度高,但訊號會受頭皮、組織與顱骨影響而模糊 |
無 |
EEG 可重複使用、可穿戴;MRI 與 MEG 則需在固定設施內使用 |
| 半侵入式 |
通常位於腦表面或其附近,不穿刺進入腦組織 |
一般較頭皮量測更強、空間定位更明確,且可涵蓋較大皮質區域 |
需顱部手術 |
植入系統為個別患者專用;外部元件可具一定行動性 |
| 侵入式 |
腦組織內 |
對精細運動或語音相關解碼有最高潛在特異性 |
需穿刺式神經外科手術及長期植入物管理 |
為個別患者專用;可攜性取決於植入與外接硬體設計 |
EEG 仍是最務實的非侵入式主力,原因是相對低成本、反應快且能做成穿戴式設備。但限制也很根本:顱骨與組織會讓訊號擴散,電極接觸狀態會變動,動作容易帶來雜訊,而且不同人、甚至同一人在不同日子的訊號都可能改變。
因此,答案不只是增加電極數量。新系統愈來愈常把神經訊號與眼動追蹤、肌電圖(EMG)、行為情境或其他影像模態結合,目標是降低判讀歧義,並讓解碼器能因應個人體質與訊號漂移。
功能性超音波有潛力,但還不是消費級頭戴裝置
功能性超音波(functional ultrasound,fUS)量測的是與神經活動相關的腦血流變化,提供了不同於頭皮電訊號的腦部讀取路徑,並能以高解析度觀察腦血容量。在一項閉環研究中,研究團隊即時串流兩隻恆河猴後頂葉皮質的 fUS 資料,用以解碼眼部與手部動作計畫。
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不過,這不代表現階段 fUS 能直接取代 EEG。fUS 讀取的是間接的血流動力學訊號,時間解析度相對較慢,約為 2 至 10 Hz;而既有 BCI 研究若要取得高品質訊號,通常需要顱骨窗與/或可透聲的顱骨義體。
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換句話說,最令人矚目的 fUS BCI 證據,多數更接近微創或硬膜外研究配置,而非隔著完整顱骨就能日常佩戴的裝置。它未來仍可能在需要空間細節與廣域腦區覆蓋時,與電生理量測互補;至於可攜、可重複使用的情境,EEG 目前仍更可行。
閉環回饋:讓 BCI 從解碼器變成治療系統
閉環 BCI 不只辨識使用者意圖。它會把偵測到的腦狀態連接到輸出,例如虛擬肢體、機器人裝置、感覺回饋或刺激治療,並利用後續反應改善訓練或調整療程。
回饋確實可能改變操作表現。一項針對 15 名健康受試者的研究顯示,連續回饋訓練使平均 BCI 控制準確率從 55% 提升至 70%。
23 這是正面訊號,但不能直接等同於已證實能為患者帶來持久臨床效益。真正走向臨床的產品,仍須相對於合適的照護比較組,證明功能、復原或生活品質有所改善。
近期里程碑:BCI 正沿多條路線推進
MRI 型 BCI:研究與臨床轉譯基礎設施
天津大學與聯影醫療推出 uMR 神官(uMR ShenGuan)。開發方形容,這是一套涵蓋訊號取得、解碼、神經調控與治療評估的全流程 MRI 型 BCI 平台。
1 其重點是建立「讀取—寫入—驗證」的閉環:在同一臨床研究環境中,結合影像、解碼、MRI 引導調控與效果評估。
但 MRI 的成本、固定式設備特性與操作條件,決定它與可攜式人機介面是截然不同的產品。其短期價值較可能落在神經科學研究、個人化評估與臨床神經調控,而非日常免手操作電腦。
媒體報導的半侵入式視網膜介面
2026 年 8 月的媒體報導指出,武漢大學人民醫院為一名視網膜色素變性患者,在不穿透眼球的前提下,將刺激晶片置入鞏膜囊袋。報導稱,患者其後可辨識數字、文字與物品,並配合智慧眼鏡行走;該案例被描述為高解析度半侵入式視網膜 BCI 的臨床應用。
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這仍是一宗早期、經媒體報導的臨床個案,並非已獲獨立重複驗證、能廣泛恢復視覺的長期證據。安全性、耐用性、實際功能性視覺與適用患者範圍等主張,仍有待同儕審查後續研究與更大型臨床試驗確認。
受監管核准的植入式運動功能補償
非侵入式與植入式 BCI 的差異,也直接影響商業與臨床路徑。根據復旦大學資訊,中國國家藥品監督管理局於 2026 年核准了腦虎科技(Neuracle)的 NEO 植入式手部運動功能補償系統。
34 這代表另一條臨床轉譯路線:對於嚴重運動障礙患者,只要預期功能效益足夠,便可能接受相應的手術負擔。
為何醫療復健最可能率先擴大規模
相較於一般消費型 BCI,復健具備幾項關鍵條件:
- 使用者與目標明確: 中風、脊髓損傷與各類運動障礙,都有具體的功能訓練目標。
- 成效可量測: 臨床人員可評估任務表現、依從性與功能變化,而不只看離線分類準確率。
- 可容納受監督流程: 醫療院所能處理設定、校準與治療師監督;這些流程在大眾消費型頭戴裝置中往往難以接受。
- 回饋迴路有實際效用: 運動想像可與 VR、機器人、手套、刺激或其他回饋結合,使重複訓練更具目標性與投入感。
商業化門檻並非「毫無限制地讀心」,也不是完美控制機器手。真正的標準是可重複的價值:系統必須足以改善訓練、參與度或功能結果,才能支撐臨床採用、法規審查與給付機制。
睡眠、AR/VR 與雙手無法操作的工作:機會存在,證據門檻更高
睡眠與腦狀態產品未來可望受惠於高頻率居家使用,可能應用包括睡眠分期、疲勞評估、行為引導與閉環感官介入。然而,消費級訊號必須能跨越不同夜晚、使用者、用藥狀態、共病與一般家庭環境而穩定運作。漂亮的儀表板,並不等同於具臨床意義或確實能改變行為的結果。
人機互動可能先在傳統輸入方式受限的利基場景落地:
- 癱瘓者輔助: 溝通、游標操作、環境控制與運動功能補償,在替代方案有限時具高度價值。
- 雙手忙碌或高安全需求工作: 神經訊號較可能搭配語音、視線、實體控制與電腦視覺,而非完全取代它們。
- AR/VR 與無障礙應用: 具注意力感知的介面與神經回饋,比「人人都能用意念操控」更像近期可行的方向。
- 具身 AI 與機器人: BCI 可提供高階意圖或使用者狀態;視覺、語音與傳統控制則處理大部分即時控制任務。
決定商業化的,不是感測器看起來有多新
最後的勝負在於執行與證據,而非概念本身。
- 工程可靠性: 舒適度、穩定接觸、耐動作干擾、縮短校準時間、降低誤觸發率,以及跨日穩定表現。
- 臨床驗證: 必須透過受控研究證明持久的功能效益,而非只展示實驗室準確率。
- 法規與工作流程契合: 醫療器材品質系統、資安、臨床人員可用性與可行的支付路徑,缺一不可。
- 留存與持續使用: 使用者必須持續獲得易於理解的價值;只在展示時好用、平日不願佩戴的裝置,無法擴大規模。
- 資料治理: 神經資料可能與健康狀態及個人身分連結。知情同意、資料最小化、資安、模型更新控制與限制二次利用,都是建立信任的核心。
因此,最可能率先形成大型市場的仍是醫療復健。以 EEG 為主的非侵入式系統已可在此創造價值;fUS、MRI 整合平台與植入式系統,則分別從不同方向拓展技術邊界。長期勝出的,將是能可靠改善真實世界結果的系統,而不只是神經訊號看起來最先進的產品。