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医工协同传捷报!同济医院在中国脑机接口大赛中斩获特等奖等多项殊荣

来源:神经内科、神经外科、脑机接口研究院

时间:2026-09-20

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9月18日,第四届中国脑机接口大赛康复临床应用场景赛项决赛在武汉举行。来自全国高校、医院和企业的22支队伍围绕脑机接口康复临床应用展开角逐。依托华中科技大学脑机接口研究院平台,同济医院多支参赛团队在比赛中表现突出,斩获特等奖、一等奖、二等奖、三等奖及最佳创新奖等多项荣誉,充分展现了华中科技大学在脑机接口临床研究、医工交叉创新及成果转化方面的综合实力。

 

本次赛事由中国电子学会、清华大学联合主办,同济医院提供全程临床技术支撑。赛项首次进入世界机器人大赛体系,聚焦脑卒中、脊髓损伤、神经退行性疾病以及认知、言语功能障碍等临床康复需求,设置上肢运动、下肢运动和非运动三大赛道。比赛按照真实康复场景搭建竞赛环境,从项目介绍、设备实景操作到专家综合问询,对参赛项目的脑电信号采集、康复意图解析、设备响应执行及闭环反馈训练等环节进行系统评价,重点考察技术的安全性、稳定性、临床适用性和成果转化潜力。 


从"难以言喻"到"重获新声":让失语症患者重新找回语言的力量 

"新声"团队由马欣雨担任队长,欧阳嘉怡、杨飞璇、陈晓庆共同参赛,唐洲平教授与伍冬睿教授(华中科技大学人工智能与自动化学院)担任指导教师。团队参赛项目为"基于多模态脑机接口的卒中后失语症康复"。该项目面向卒中后失语症患者的语言功能重建需求,构建了"诊断—治疗—康复"一体化闭环体系:针对当前语言功能评估主观性强、外部刺激与脑状态脱节、居家康复训练缺失等瓶颈,项目采用EEG-fNIRS多模态融合技术解码患者的语言意图,实时触发个体化经颅直流电刺激(tDCS),实现由患者主动意图驱动的闭环神经调控;同时衔接居家智能训练小程序,将院内康复的成效延续到家庭场景。凭借对失语症康复全周期的系统性设计和突出的临床转化价值,该项目在决赛中荣获"特等奖"。

 对于卒中后失语症患者而言,"说不出、讲不清"不仅是语言功能的受损,更意味着与家人沟通、回归社会生活的通道被阻隔。团队从这一高致残、高需求的临床痛点出发,致力于让语言功能评估从"主观量表"走向"客观神经特征",让康复干预从"千人一方"走向"精准分型、同步干预",让康复训练从"院内限时"走向"居家持续"。系统以客观神经特征驱动精准分型、同步干预和长期管理,切实提升失语症康复的连续性与个体化水平,帮助更多患者重新找回"说话"的能力与尊严。

 

从"注意力涣散"到"主动调控":让脑机接口赋能认知康复

“脑动大开队”由陈文琪、李同侠、李云杰、冯阳阳共同参赛,唐洲平教授与罗小平教授联合指导。团队参赛项目为"基于P300事件相关电位(ERP)的注意力闭环训练与外部反馈控制系统",面向注意缺陷多动障碍(ADHD)、孤独症谱系障碍(ASD)、脑卒中后认知障碍及老龄化注意力减退等注意功能障碍人群,提供智能化、个体化的认知康复训练方案。系统以P300作为客观神经指标,实时采集脑电信号并评估注意力状态,通过驱动玩具车、机器人等外部设备进行即时反馈,构建"脑电采集—在线解码—外部反馈"的闭环训练模式。同时,系统可根据训练过程中的神经状态自动调整训练难度,实现个体化、自适应的注意力训练。项目在决赛中荣获"一等奖"。

相比传统认知训练依赖行为表现、神经反馈依赖脑电频段能量的方式,本项目直接以P300神经激活水平作为训练靶标,将神经状态评估、外部反馈和智能调控有机结合,在提升训练趣味性和依从性的同时,有望进一步增强注意网络的神经可塑性,提高康复训练效果。系统可应用于医院康复科、儿童发育行为科、特殊教育机构及家庭康复等多种场景,具有良好的临床应用价值和推广前景。


从"想喝水"到自主饮水:让脑机接口走进真实生活场景 

"同济医院神外1队"由杨泽地担任队长,柴佳慧、樊恒、何书廷共同参赛,舒凯教授与伍冬睿教授(华中科技大学人工智能与自动化学院)担任指导教师。团队参赛项目为"基于风险分级的稳态视觉诱发电位脑控机械上肢辅助饮水系统"。该系统通过识别使用者的脑电信号,将患者的主动饮水意图转化为机械上肢控制指令,并针对真实饮水过程中可能存在的误触发、操作安全及人机协同等问题,引入风险分级理念,进一步提升系统的安全性、实用性与临床场景适配能力。凭借对真实临床需求的深入理解和系统层面的创新设计,该项目在决赛中荣获"一等奖"和"最佳创新奖"。

对于上肢运动功能障碍患者而言,"自己喝一口水"看似是一个简单动作,却直接关系到患者的自主性、生活质量与尊严。团队从这一高频、刚需的临床场景出发,不仅关注脑机接口"能不能控制",更加关注"能不能安全、稳定、真正用起来",努力推动脑机接口技术从实验室验证走向患者真实生活。

 

从"被动牵引"到"意念迈步":让大脑重新"指挥"双腿 

"华科同济下肢"团队由孙宇昊担任队长,张燏斐、王维辰、张昊炀共同参赛,唐洲平教授与张萍副教授担任指导教师。团队参赛项目为"基于运动想象EEG-fNIRS闭环脑机接口结合AI视觉量化评估主动下肢康复系统"。该系统面向卒中亚急性期下肢运动功能障碍患者,通过融合32通道EEG与90通道fNIRS多模态神经信号,将患者的运动想象意图实时解码为UGO外骨骼的主动助力指令,实现"意念—动作"同步耦合的主动式步态训练;同时引入AI视觉量化评估模块,无需穿戴传感器即可自动生成TUG、步态分析等客观评估报告,构建起"AI初评—脑控训练—AI即时复评"的临床闭环。系统端到端延迟仅500毫秒,在线误触发率低至0.02次/分钟,多模态融合解码准确率达88.9%,较单一EEG提升10.7个百分点。凭借对真实临床需求的深入理解和"主动、客观、可临床"的系统级创新设计,该项目在决赛中荣获"一等奖"。

 传统下肢康复训练中,患者往往只能跟随设备预设的轨迹被动完成动作,训练效果难以量化,评估又依赖主观量表。团队围绕临床闭环重构训练路径,让大脑意图重新进入康复过程——患者不再是康复设备的"被动承受者",而是训练过程的"主动发起者",每一次迈步都由自己的运动意念触发,从而真正激活中枢神经可塑性。与此同时,AI视觉评估让康复效果"看得见、量得出",为个体化康复方案的动态调整提供了客观依据,为卒中患者下肢功能重建探索出一条"主动、精准、可落地"的新路径。

 

从运动想象到迈步前行:探索更自然的脑控外骨骼康复 

"华科队"由赵梓含担任队长,沈子健、刘子贤等人共同参赛,张鹏教授(华中科技大学生命科学与技术学院)与胡峰副教授担任指导教师。团队参赛项目为"基于运动想象EEG基础模型与空间解冻低秩微调的下肢异步脑控外骨骼主动康复系统"。项目针对运动想象脑电信号个体差异大、解码稳定性要求高等难点,探索利用脑电基础模型与低秩微调等方法提升运动意图识别能力,并进一步与下肢外骨骼系统相结合,构建更加自然、灵活的主动康复模式。项目在决赛中荣获"一等奖"。

这一探索将神经电生理、人工智能算法与康复机器人进一步融合,使患者不再只是按照设备预设轨迹被动完成动作,而是通过自身的运动意图主动参与康复过程,为下肢神经功能重建和个体化康复提供了新的思路。 

 

从"运动想象"到"上肢运动":让脑机接口助力主动康复 

"同济医院脑机接口"队由赵知闲担任队长,丁奕博、徐欣然共同参赛,唐洲平教授与张萍副教授担任指导教师。团队参赛项目为"基于EEG和fNIRS的多模态脑机接口-FES脑控上肢运动系统"。该系统面向脑出血后上肢运动功能障碍患者,融合脑电与功能性近红外光谱信号,通过迁移学习识别运动想象意图,并驱动功能性电刺激辅助完成抓握、捏取等动作,结合视觉和本体感觉反馈形成脑控闭环。项目在脑出血患者中实现了74.72%的平均运动想象分类准确率,并通过随机对照研究验证了其改善上肢运动功能的应用潜力,在决赛中荣获"二等奖"。 

对于脑出血后上肢运动功能障碍患者而言,重新握住一只水杯、捏起一件物品,是恢复日常生活能力的重要一步。团队从这些具体需求出发,将患者的运动意图与肢体动作、感觉反馈相结合,让患者能够主动参与康复训练。未来,团队将继续完善系统性能、深化临床验证,推动多模态脑机接口更好地服务于患者的功能恢复,帮助他们逐步找回生活中的自主性。 


从被动出行到主动控制:让患者重新参与康复过程 

"同济医院神外二队"由武家声担任队长,陈博、陈袁明子共同参赛。舒凯教授与伍冬睿教授(华中科技大学人工智能与自动化学院)担任指导教师。团队参赛项目为"基于稳态视觉诱发电位的下肢轮椅点对点移动主动康复系统"。该项目利用脑电信号识别使用者的移动意图,实现轮椅在目标点之间的脑控移动,将患者主动参与融入辅助出行和康复训练过程中。项目最终荣获"二等奖"。

团队关注的不仅是"让轮椅动起来",更希望探索一种由"被动代偿"向"主动交互"转变的康复模式。通过建立大脑意图与外部移动设备之间的信息通路,使患者能够主动选择目标、发出控制指令并获得相应反馈,让患者重新成为康复和日常活动的主动参与者,为脑机接口辅助移动和主动康复提供了新的技术路径。 


从"卒中阴霾"到"心灵重启":让脑机接口点亮情绪康复之路

 "NeuroReset"团队由邓文担任队长,黄立阳、樊茹崇共同参赛,唐洲平教授、张萍副教授、张晓凡副教授担任指导教师。团队参赛项目为"基于多模态脑机接口与虚拟现实交互的卒中后抑郁一体化康复系统"。该项目利用脑电和近红外信号实时识别卒中后抑郁患者的情绪状态,将无创神经调控与VR视觉反馈有机结合,构建"情绪识别—精准调控—沉浸反馈"的一体化康复路径,实现对卒中后抑郁患者的精准康复。项目最终荣获"三等奖"。 

卒中后抑郁是脑卒中后常见的并发症,患者往往在肢体功能逐步恢复的同时,被情绪低落、兴趣减退等"看不见的伤痕"所困扰,严重影响康复信心和生活质量。团队关注的正是这一容易被忽视的"心理康复"需求——不仅"读懂"患者的情绪状态,更通过无创神经调控与沉浸式虚拟现实体验,让干预手段更精准、康复过程更温暖。正如团队名称"NeuroReset"所寓意的,项目希望帮助患者"重启"大脑的情绪调节功能,从卒中后的阴霾中走出,重新拥抱生活的阳光。

 

从"举步维艰"到"从容迈步":让无创电刺激叩开深部调控之门 

"时域干涉·PD先锋"队由陈伯洋担任队长,梁诗琪、吴春梅、李常青等人共同参赛,唐洲平教授与黄珊珊副教授担任指导教师。团队参赛项目为"经颅时间干涉电刺激治疗帕金森病运动功能障碍"。该项目聚焦帕金森病患者运动迟缓、肌强直等核心临床问题,将个体化影像建模、刺激参数优化与治疗过程安全监测相结合,探索无创神经调控改善运动功能的应用路径。团队已开展探索性临床研究,并结合脑磁图分析及部分患者治疗前、中、后的脑电记录,研究刺激相关的脑功能变化,为后续基于神经反馈的实时自适应调控积累科学依据。项目在决赛中荣获"三等奖"。 

对于帕金森病患者而言,更自如地迈出一步、更稳当地完成日常动作,都直接关系到生活的自主性与尊严。团队从这些具体而真切的临床需求出发,在探索运动症状改善的同时,始终关注个体差异、治疗安全与疗效持续性,努力推动无创神经调控与脑机接口技术深度融合。时间干涉电刺激这一前沿技术,有望以无创方式精准作用于深部脑区,团队正以此为支点,为帕金森病个体化康复治疗开辟新的可能。

 此次比赛不仅是脑机接口创新技术的一次集中展示,更是对技术临床应用价值的一次系统检验。多支团队在全国脑机接口大赛中取得优异成绩,是研究院持续推进脑机接口临床转化和青年人才培养的阶段性成果,也集中体现了多学科团队围绕真实临床需求协同创新的能力。

 未来,华中科技大学脑机接口研究院将继续面向脑卒中、脊髓损伤、神经退行性疾病等重大疾病诊疗与康复需求,深化医学与工程学科交叉融合,加快脑机接口关键技术、创新器械及临床解决方案研发,推动更多创新成果从实验室走向临床、从技术验证走向实际应用,为我国脑机接口领域科技创新和临床转化贡献华科力量。


医工协同传捷报!同济医院在中国脑机接口大赛中斩获特等奖等多项殊荣