脳とコンピュータをつなぐインターフェース技術を、より多くの患者さんのためにどのように役立てていけばよいか？

あなたが話すことができないとき、どうやって世界にあなたの考えを伝えますか？つかむことができないとき、どうやって自分の行動をコントロールしますか？脳と機械をつなぐインターフェース技術が答えを示しています：思念です。

2025年9月、華中科技大学同済医学院附属協和医院（以下、武漢協和医院）は、国内初の全脳機インターフェースチップを51歳の偏瘫患者の脳に植え込みました。術後の回復は良好で、1か月以上のリハビリ訓練を経て、ほとんど機能を失っていた右手が水筒をつかむなどの動作を行えるようになり、運動機能が著しく改善されました。

この全脳機インターフェースチップは、武漢衷華脳機融合科技発展有限公司によって開発されました。協和医院神経外科の姜曉兵主任は、術後、患者が「思念」で指を伸ばしたりつかんだりする動作を行うと、システムが空気圧手袋を制御して対応動作を完了させ、神経の一部の回復を促進し、四肢の機能再建を加速させると説明しています。

現在、半年が経過し、政策の後押しを受けて、脳と機械をつなぐインターフェース技術は臨床試験から承認・上市へと段階的に進展し、より多くの患者が個別化・知能化された手段で運動・言語障害を克服できるようになっています。

3月13日、博睿康医疗科技（上海）有限公司が自主開発した埋め込み式脳機インターフェースによる手の運動機能代替システムが、中国の第三種医療機器登録証を正式に取得し、世界初の承認・上市された埋め込み式脳機インターフェース製品となりました。取材によると、この医療機器は第三種医療機器に分類され、脊髄損傷による四肢麻痺患者の手のつかむ機能を補助します。世界初の上市された侵襲型脳機インターフェース医療機器として、0から1への突破を実現しました。

臨床の課題を確実に解決

脳機インターフェースとは何ですか？一般的に言えば、脳と外部装置をつなぐ技術であり、「思念の橋」を築くようなものです。脳が思念を生み出すと、外部装置はすぐにそれを理解し、「念」に従って動きます。

今年の政府作業報告は、「未来エネルギー、量子科技、具身知能、脳機インターフェース、6Gなどの未来産業を育成・発展させる」と提言し、脳機インターフェースは国家戦略的新興産業の最前線に位置付けられています。

技術的な観点から分けると、脳機インターフェースは主に侵襲式と非侵襲式に分類されます。侵襲式は手術によって電極を脳内に植え込み、神経細胞の活動信号を直接取得します。非侵襲式は頭皮の電極を通じて脳波を収集し、手術は不要です。

天津大学の脳機交互作用と人機共融の海河実験室副主任の劉秀雲は、「侵襲式は重症患者やリハビリ患者など特定の患者に適しています。非侵襲式はより広範囲に適用でき、日常の一般大衆に近いです。両者にはそれぞれ長所と短所があります」と述べています。

劉秀雲のチームは、天津市環湖医院と協力し、脳と脊髄液循環動態を結びつけた世界初の脳水腫客観診断システム「神工—神蒿」を自主開発し、診断時間を3日から30分に短縮しました。

関連データによると、脳卒中は依然として中国の主要な死因と傷残原因です。「中風の後遺症率は80%以上であり、現行の医療療法は鍼灸やマッサージ、簡易な受動器具が中心です。患者の運動意図を抽出し、外部のリハビリ装置を制御できれば、リハビリの効率は大きく向上します」と、西安臻泰智能科技有限公司（以下、臻泰智能）の総経理の王浩冲は述べています。国内の主流脳機インターフェース技術は神経疾患の研究と実用化を中心に、臨床の課題解決を目指しています。

技術の有効性を保証することは挑戦

「非侵襲式脳機インターフェースを用いた脳電波の監視と介入治療を行う患者は80〜90％に上り、侵襲式はその約10％の患者を対象としています」と王浩冲は述べています。

市場化を推進する過程で、技術の有効性を保証することは大きな課題です。

一方、脳の電気信号の収集はもともと複雑な工程です。脳機インターフェースはインタラクションシステムとして、患者の反応時間の回路内で信号を抽出しなければなりません。速すぎても遅すぎてもいけません。電気信号の安定性は瘢痕や頭蓋骨などの影響も受けるため、電極チップ、アルゴリズムの革新、医療用材料に高い要求が課されます。さらに、脳機インターフェースのシステムの安定性は個人差の影響も受け、患者の脳損傷の状態により運動想像の強さも異なります。「従来のアルゴリズムを臨床に適用すると、正確率は70％程度です。臨床患者のデータと組み合わせて、アルゴリズムの訓練の正確性と安定性を保証する必要があります」と王浩冲は述べています。

また、侵襲式脳機インターフェースには倫理と法律の問題も関わります。一般の理解と受容には時間がかかり、関連する法律や業界標準の制定と追随も必要です。

「脳機インターフェース技術は臨床で一定の技術的壁があります。一つは患者がこの概念を受け入れること、もう一つは医療従事者がこの技術をどう使うかを理解することです」と劉秀雲は述べ、医療従事者への体系的な研修の必要性を指摘しています。

「我が国の脳機インターフェース技術は単に海外のモデルを模倣するのではなく、臨床価値を核とし、安全性と制御性を底線とし、普及とアクセスを目標とした本土化の道を歩んでいます」と、中国神経科学学会の脳機インターフェースとインタラクション分会の主任委員陶虎は述べています。

各方面の協力で発展を促進

2025年3月、国家医療保障局は「神経系医療サービスの価格項目立案ガイドライン（試行）」を発行しました。その後、北京、上海、湖北、浙江など多くの地域で脳機インターフェースの具体的な料金項目が制定され、北京協和医院や天壇医院、宣武医院では脳機インターフェースの外来診療が開始されました。天津市環湖医院は全国初の脳機インターフェース総合臨床試験区を建設し、上海は全国初の脳機インターフェース未来産業集積区を配置しています。政策の強化により、産業は実用化の重要な局面に入りつつあります。

企業は技術開発を強化する一方、市場への展開も進めています。臻泰智能は、西安市碑林区張家村街道の軍工コミュニティと連携し、脳機インターフェース製品体験イベントを開催し、常熟市第三人民医院と協力して国内初の脳機インターフェース心理健康外来を設立、青少年やうつ・不安患者の正確な分類と介入評価を行っています。

「私たちはアルゴリズムの正確率を90％からさらに向上させ、応答時間を1秒以内に抑えることを目指しています。医療機関やコミュニティとの連携を強化し、在宅用製品の普及も推進します。これにより、保険に限定されず、より多くの患者にサービスを提供できるようになります」と王浩冲は述べています。

また、応用科学を中心とした研究分野である脳機インターフェース技術は学際的であり、「産学研医」の協力が不可欠です。数学、微電子、人工知能、医学、機械工学などの分野を横断する人材育成も重要です。2024年、天津大学は国内初の脳機インターフェース学士課程を開設し、2025年には国内初の脳機インターフェース博士課程と臨床重点専門科を設立しました。

「天津大学は、体外脳機インターフェースの共同研究も進めており、人体の幹細胞を用いて脳や目を育て、外部装置を制御する技術を開発しています。私たちは、脳機インターフェース技術が医師により多くの力を与え、より多くの患者を救うことを期待しています」と劉秀雲は述べています。

人と機械の協働、知能の善用。麻痺患者を立たせ、植物人を目覚めさせ、うつ病患者に笑顔を取り戻す未来は、決して遠い未来ではありません。