西门子医疗进入脑机接口！植入手术医学影像平台

2026年10月19日，西门子医疗（Siemens Healthineers）与美国植入式脑机接口企业Paradromics宣布开展战略合作，共同开发用于脑机接口植入的多模态医学影像平台。双方计划整合结构磁共振（MRI）、功能磁共振（fMRI）、CT及血管影像，建立覆盖患者筛选、神经靶点定位、手术规划、术中导航、术后植入位置确认和疗效评估的影像工作流程，希望形成一套可在不同医疗中心部署的标准化方案，减少脑机接口手术对单个研究团队经验和定制化设备的依赖。目前，合作金额、具体商业模式及平台上市时间尚未公布。

# MRI、CT如何用于脑机接口植入？

脑机接口通过采集大脑神经活动，将信号转换为文字、语音或设备控制指令。对于需要将微电极植入大脑皮层的产品，植入位置会直接影响能够记录到的神经信号及后续解码效果。

此次合作首先关注语言和运动功能相关的皮层区域。由于不同患者的大脑解剖结构和功能分布存在差异，临床团队需要在手术前确定个体化植入靶点，并评估周围血管和重要脑组织的位置。

双方拟建立的影像流程包括以下环节：

其中，功能MRI是此次合作的重要技术环节。

fMRI通常利用血氧水平依赖（BOLD）信号间接反映局部神经活动。患者执行语言、想象发声或运动相关任务时，研究人员可以观察不同脑区的功能反应。

这些信息能够为皮层电极的植入靶点提供参考。最终靶点仍需结合临床评估、影像配准结果及手术条件确定。

# 从影像扫描到手术导航

Paradromics已经在临床研究中使用西门子医疗MRI系统开展术前影像检查。此次合作计划将已有流程进一步标准化，形成覆盖影像采集、图像配准、数据处理、导航数据输出和自动分析的完整方案。

具体而言，不同模态采集到的图像需要统一到同一解剖坐标空间，再将功能影像所识别的目标区域与血管、骨性结构等信息整合，供神经外科医生规划手术路径。西门子医疗表示，未来方案还将引入自动化分析和临床决策支持能力，以提高不同医疗中心之间的操作一致性。

参与研发的临床研究人员包括美国Mass General Brigham神经科学研究所的Daniel B. Rubin等。

# 植入电极还能反过来验证MRI

此次合作另一个值得关注的方向，是将植入后获得的真实神经电活动与术前功能影像进行比较。fMRI主要通过血流动力学变化间接定位功能区域，而Paradromics的Connexus系统能够通过植入皮层的微电极采集局部神经元电信号。

两类数据具有不同的时空分辨率及生理学含义。在患者完成脑机接口植入后，研究人员可以分析电极记录到的神经活动，比较术前功能影像预测的脑区与实际记录到的语言、运动相关信号之间的一致性。

这些数据未来可用于优化功能定位方法、改进图像处理算法，并为后续患者的靶点选择提供参考。这种研究也存在技术挑战，包括术前、术后影像与电极坐标的准确配准，以及血流动力学反应与神经电活动之间的差异。双方尚未公布相关算法的性能数据。

# 西门子医疗现有3T MRI或成为技术基础

西门子医疗在官方公告中提及，MAGNETOM Cima.X等先进3T MRI系统具有支持植入式脑机接口临床应用的潜力。

MAGNETOM Cima.X是一款高性能3T磁共振系统，采用Gemini梯度技术，梯度幅度可达200 mT/m、切换率可达200 T/m/s，并支持功能脑成像等神经影像研究。高性能梯度系统有助于复杂MRI序列的实施，但脑机接口手术定位效果还取决于成像协议、线圈、患者运动控制、图像处理及功能定位算法。

目前，双方没有宣布开发脑机接口专用MRI硬件，也没有披露最终平台所需的具体设备配置。Paradromics首席临床官William J. Marks表示，希望Connexus能够融入医院现有医疗体系，尽可能利用成熟设备与临床工作流程，避免医疗机构为脑机接口额外采购和培训使用大量专用资本设备。这意味着，未来脑机接口产业的发展，也可能为已经安装在医院中的MRI、CT、影像后处理和神经外科导航系统带来新的临床应用需求。

# 脑机接口对医学影像提出哪些新需求？

植入式脑机接口的不同技术路线，对影像设备的需求有所不同。直接植入大脑皮层的微电极，需要精确识别目标脑区，并综合考虑皮层解剖、血管分布及神经外科手术路径。以Synchron为代表的血管内脑机接口，则通过血管路径将记录电极送入脑部血管，术中更依赖血管成像和介入导航。对于更广泛的植入式神经技术，影像应用还涉及深部靶点定位、术后器械位置确认、解剖变化随访等环节。

随着植入式脑机接口进入更多医疗中心，相关影像技术可能形成新的应用方向，包括个体化功能脑图谱、自动化多模态配准、导航数据标准化，以及结合植入记录的长期功能评估。

这些需求也将涉及影像设备厂商、医学影像软件企业、神经外科导航企业和脑机接口开发企业之间的协作。此次西门子医疗与Paradromics的合作，正是将已有影像基础设施引入这一新兴临床应用领域的一次尝试。