脑机接口临床应用 赵继宗 高小榕 主译 系统梳理了从神经信号采集、预处理、特征提取到临床应用的完整技术路径 人民卫生出版社
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书名:脑机接口临床应用(翻译版/配增值)
定价:245.0
ISBN:9787117394857
版次:1
出版时间:2026-03
内容提要:
作者简介:
赵继宗,中国科学院院士,国家神经系统疾病临床医学研究中心主任,北京脑科学与类脑研究中心专家委员会副主任,首都医科大学神经外科学院院长。我国脑机接口研究的先行者和推动者,率先布局脑机接口在神经外科领域的转化应用,建立了融合临床与工程的高水平脑机接口研究平台,推动从传统损伤修复向神经功能重建的范式转变。中华医学会神经外科学分会第四、五届主任委员,兼任多家国际神经外科期刊编委。 高小榕,中国“脑机接口50人论坛”首席专家,中国神经工程及脑机接口学科的主要创建者之一。清华大学生物医学工程学院长聘教授,神经工程实验室主任,博士研究生导师。中国生物医学工程学会医学神经工程分会主任委员,发表论文200余篇(含Nature Communications、PNAS等顶刊),谷歌学术引用超万次,连续十余年入选“中国高被引学者”(2014—2025年)。主导制定中国脑机接口技术标准,组织“中国脑机接口比赛”,推动技术开源与产学研融合,其研究奠定了国内无创脑机接口的理论与技术基础。创建清华大学神经工程实验室,主导建成国内首个神经美学交叉研究平台,将脑机接口技术拓展至艺术与人文领域。
目录:
第1章什么是脑机接口?/1 1.1人机接口、脑-机器接口与脑-计算机接口/3 1.1.1人机接口/3 1.1.2脑-机器接口/4 1.1.3脑-计算机接口/5 1.1.4人机接口、脑-机器接口与脑-计算机接口的区别/5 1.2BCI的发展历程/7 1.3经典BCI/8 1.3.1按依赖性分类/11 1.3.2按脑信号记录方式分类/11 1.3.3按操作方式分类/12 1.3.4按输入信号类型分类/12 1.4脑-计算机交互/18 1.5脑-计算机智能/21 1.6脑机接口的应用/22 参考文献/26 第2章脑卒中康复中的神经技术/35 2.1脑卒中/36 2.1.1危险因素/37 2.1.2脑卒中的病理生理机制/38 2.1.3脑卒中后的神经可塑性及恢复/41 2.1.4脑卒中康复神经技术/45 参考文献/60 第3章神经刺激技术在脊髓损伤康复中的应用/68 3.1脊髓损伤/69 3.2脊髓损伤的病理生理学/72 3.2.1四肢瘫/74 3.2.2截瘫/74 3.3SCI的传统康复/75 3.3.1SCI的急性和亚急性康复期/75 3.3.2SCI的慢性康复期/75 3.4SCI康复神经技术/78 3.4.1SCI康复中的功能性电刺激疗法/78 3.4.2SCI康复中的脊髓电刺激疗法/78 3.4.3经脊髓直流电刺激/80 3.4.4经脊髓脉冲电刺激/81 3.4.5用于SCI康复的非侵入式脑机接口/82 3.4.6用于SCI康复的侵入式脑机接口/86 参考文献/92 第4章用于交流的非侵入式脑机接口/98 4.1交流障碍/99 4.1.1言语障碍/100 4.1.2语言障碍/100 4.1.3交流障碍的病因学/100 4.1.4世界卫生组织与交流功能/101 4.2辅助与替代交流/103 4.3用于交流的脑机接口:必要性/104 4.4用于交流的脑机接口/105 4.5用于交流的非侵入式脑机接口/106 4.5.1慢皮质电位脑机接口/106 4.5.2感觉运动节律脑机接口/107 4.5.3P300事件相关电位脑机接口/110 4.5.4稳态视觉诱发电位脑机接口/113 4.5.5个体丧失凝视能力时的应对方案/118 参考文献/123 第5章用于沟通的侵入式脑机接口/129 5.1言语的神经生物学/130 5.1.1言语产生的神经生物学/130 5.1.2言语感知的神经生物学/131 5.1.3神经环路与网络/131 5.2言语解码/133 5.2.1言语解码的初期发展/133 5.2.2利用皮质脑电图解码内部言语/135 5.2.3解码模型:通用框架/137 5.3用于沟通的侵入式BCI/140 参考文献/150 第6章ADHA、ASD及MCI的脑机接口/154 6.1注意缺陷多动障碍/156 6.1.1ADHD的神经生物学/156 6.1.2基于BCI的ADHD干预技术/160 6.2孤独症谱系障碍/164 6.2.1ASD的神经生物学/165 6.2.2脑机接口在ASD中的应用/167 6.3轻度认知障碍/170 6.3.1轻度认知障碍的神经生物学/171 6.3.2面向轻度认知障碍的脑机接口/171 6.4BCI对健康老年人注意力的影响/173 6.5BCI对健康成年人注意力的影响/174 参考文献/176 第7章焦虑和抑郁的神经技术/186 7.1焦虑与抑郁/187 7.1.1焦虑的神经生物学基础/188 7.1.2抑郁症的神经生物学基础/190 7.2神经技术与重型抑郁障碍/193 7.2.1重型抑郁障碍的神经反馈治疗/193 7.2.2重型抑郁障碍的脑深部电刺激治疗/200 7.2.3重型抑郁障碍的非侵入式脑刺激治疗/203 7.3神经技术与焦虑障碍/207 7.3.1焦虑障碍的神经反馈治疗/207 7.3.2焦虑障碍的非侵入式脑刺激治疗/208 参考文献/211 第8章意识障碍神经技术/220 8.1继发于获得性脑损伤的意识障碍/221 8.1.1DoC的发病机制/223 8.1.2急性意识障碍/223 8.1.3意识障碍的恢复/224 8.2意识障碍的诊断/226 8.3慢性意识障碍神经技术/228 8.3.1药物干预/228 8.3.2经颅磁刺激及其在意识障碍中的应用/230 8.3.3经颅直流电刺激及其在意识障碍中的应用/230 8.3.4EEG及其在意识障碍中的应用/232 8.4脑机接口及其在意识障碍中的应用/236 8.4.1BCI在DoC患者意识检测中的应用/240 8.4.2BCI在DoC患者辅助诊断中的应用/240 8.4.3BCI在DoC患者康复预后中的应用/243 8.5伦理考量/245 参考文献/248 第9章神经技术中的神经伦理学/255 9.1脑机接口应用的法律问题/258 9.1.1BCI的监管架构/258 9.1.2知情同意与自主权/259 9.1.3责任与问责/259 9.2作为私人领域的思想:伦理与法律考量/259 9.2.1精神隐私的概念化/259 9.2.2思想隐私的法律保护/259 9.2.3精神侵入的伦理影响/259 9.3大脑数据的使用与保护/260 9.3.1大脑数据的价值与风险/260 9.3.2大脑数据保护的法律和伦理框架/260 9.3.3大脑数据匿名化的挑战/260 9.3.4大脑数据的商业开发/260 9.4BCI与主体性问题 /261 9.4.1人类与机器之间的共享主体性/261 9.4.2BCI介导行为的责任归属/261 9.4.3增强主体性的伦理考量/261 9.5神经技术中的隐私和安全问题/262 9.5.1大脑数据安全的威胁/262 9.5.2数据泄露的伦理影响/262 9.5.3加强大脑数据安全性的策略/262 9.6BCI在弱势群体中的使用所引发的伦理问题/262 9.6.1BCI与认知障碍个体/262 9.6.2儿科BCI使用的伦理考量/263 9.6.3老年群体中BCI的伦理挑战/263 9.7BCI和DBS脑植入物引发的伦理问题/263 9.7.1脑植入物概述/263 9.7.2脑植入物的利弊/263 9.7.3长期伦理影响/264 9.8脑机接口研究伦理指南/264 9.8.1优先考虑参与者福利/264 9.8.2脑机接口研究中的知情同意/265 9.8.3透明度与参与者赋能/265 9.8.4在科学进步与伦理责任之间取得平衡/265 9.8.5脑机接口研究中的数据保护与隐私/265 9.8.6长期监测与支持/265 9.9对未来研究与政策制定的建议/265 9.9.1鼓励负责任的创新/265 9.9.2增强公众参与度和意识/266 9.9.3制定国际伦理标准/266 参考文献/268 第10章利用神经技术拓展人类能力/270 10.1语音神经假体/271 10.1.1言语产生的神经基础/271 10.1.2语音解码中的技术方法/271 10.1.3文本解码与语音合成/273 10.1.4挑战与未来方向/274 10.2恢复感官/275 10.2.1恢复视力:视网膜和皮质植入/275 10.2.2听力恢复:高级人工耳蜗植入技术及未来/276 10.2.3恢复触觉:触觉假肢与触觉反馈/277 10.2.4恢复嗅觉:嗅觉植入物和电子鼻/279 10.2.5恢复味觉:味觉假体/279 10.2.6完全闭锁综合征患者的感官恢复/279 10.3柔性脑机接口:感觉与神经修复的未来/280 10.4新兴概念与未知领域/281 10.4.1神经增强/281 10.4.2人工智能驱动的神经接口/283 10.4.3记忆与意识上传:科幻小说中的情节/284 参考文献/289 第1章什么是脑机接口1? 脑机接口的基本原理 1.1人机接口、脑-机器接口与脑-计算机接口/3 1.1.1人机接口/3 1.1.2脑-机器接口/4 1.1.3脑-计算机接口/5 1.1.4人机接口、脑-机器接口与脑-计算机接口的区别/5 1.2BCI的发展历程/7 1.3经典BCI/8 1.3.1按依赖性分类/11 1.3.2按脑信号记录方式分类/11 1.3.3按操作方式分类/12 1.3.4按输入信号类型分类/12 1.4脑-计算机交互/18 1.5脑-计算机智能/21 1.6脑机接口的应用/22 参考文献/26
在线试读:
1. 原著为2025年出版新书,系统梳理了从神经信号采集、解码和通信,到面向不同疾病的临床应用的完整技术路径。以闭环神经技术为核心理念,强调多模态信号整合,强化从实验室研究到临床转化的可操作性。知识体系完整、多模态技术覆盖、教学资源丰富,在内容深度与广度、技术谱系完整性、案例实用性,以及对前沿发展的关注方面具有明显优势。 2. 系统梳理了从神经信号采集、解码和通信,到面向不同疾病的临床应用的完整技术路径,兼顾科学性与实践性。关注脑机接口技术在医疗领域的实践,通过真实案例展示了该技术的临床应用效果。 3. 技术部分配有具体参数设定与实验设计指南,具有高度可执行性。伦理挑战与未来发展设为独立章节,正视脑数据隐私、技术滥用等现实问题,有助于规范临床安全使用。 4. 本书配套学习工具,附带“简答题”数字资源,辅助学习。
定价:245.0
ISBN:9787117394857
版次:1
出版时间:2026-03
内容提要:
本书为聚焦脑机接口(BCI)技术的著作,系统梳理了从神经信号采集、预处理、特征提取到临床应用的完整技术路径。全书以“神经技术闭环”为核心理念,强调多模态信号整合,深入比较非侵入性(如 EEG、fMRI、fNIRS)与侵入性(如 SUA、ECoG)方法在时空分辨率与应用场景中的优势与局限,并引入功能性超声、柔性电极等技术,强化从实验室研究到临床转化的可操作性。书中不仅涵盖信号预处理与机器学习算法的实用细节,还通过ALS等真实案例展示BCI系统在运动障碍与沟通障碍患者中的应用成效,兼顾科学性与实践性。技术部分配有具体参数设定与实验设计指南,具高度可执行性。作者将伦理挑战与未来发展设为独立章节,正视脑数据隐私、技术滥用等现实问题,体现对社会责任的关注。



























作者简介:
赵继宗,中国科学院院士,国家神经系统疾病临床医学研究中心主任,北京脑科学与类脑研究中心专家委员会副主任,首都医科大学神经外科学院院长。我国脑机接口研究的先行者和推动者,率先布局脑机接口在神经外科领域的转化应用,建立了融合临床与工程的高水平脑机接口研究平台,推动从传统损伤修复向神经功能重建的范式转变。中华医学会神经外科学分会第四、五届主任委员,兼任多家国际神经外科期刊编委。 高小榕,中国“脑机接口50人论坛”首席专家,中国神经工程及脑机接口学科的主要创建者之一。清华大学生物医学工程学院长聘教授,神经工程实验室主任,博士研究生导师。中国生物医学工程学会医学神经工程分会主任委员,发表论文200余篇(含Nature Communications、PNAS等顶刊),谷歌学术引用超万次,连续十余年入选“中国高被引学者”(2014—2025年)。主导制定中国脑机接口技术标准,组织“中国脑机接口比赛”,推动技术开源与产学研融合,其研究奠定了国内无创脑机接口的理论与技术基础。创建清华大学神经工程实验室,主导建成国内首个神经美学交叉研究平台,将脑机接口技术拓展至艺术与人文领域。
目录:
第1章什么是脑机接口?/1 1.1人机接口、脑-机器接口与脑-计算机接口/3 1.1.1人机接口/3 1.1.2脑-机器接口/4 1.1.3脑-计算机接口/5 1.1.4人机接口、脑-机器接口与脑-计算机接口的区别/5 1.2BCI的发展历程/7 1.3经典BCI/8 1.3.1按依赖性分类/11 1.3.2按脑信号记录方式分类/11 1.3.3按操作方式分类/12 1.3.4按输入信号类型分类/12 1.4脑-计算机交互/18 1.5脑-计算机智能/21 1.6脑机接口的应用/22 参考文献/26 第2章脑卒中康复中的神经技术/35 2.1脑卒中/36 2.1.1危险因素/37 2.1.2脑卒中的病理生理机制/38 2.1.3脑卒中后的神经可塑性及恢复/41 2.1.4脑卒中康复神经技术/45 参考文献/60 第3章神经刺激技术在脊髓损伤康复中的应用/68 3.1脊髓损伤/69 3.2脊髓损伤的病理生理学/72 3.2.1四肢瘫/74 3.2.2截瘫/74 3.3SCI的传统康复/75 3.3.1SCI的急性和亚急性康复期/75 3.3.2SCI的慢性康复期/75 3.4SCI康复神经技术/78 3.4.1SCI康复中的功能性电刺激疗法/78 3.4.2SCI康复中的脊髓电刺激疗法/78 3.4.3经脊髓直流电刺激/80 3.4.4经脊髓脉冲电刺激/81 3.4.5用于SCI康复的非侵入式脑机接口/82 3.4.6用于SCI康复的侵入式脑机接口/86 参考文献/92 第4章用于交流的非侵入式脑机接口/98 4.1交流障碍/99 4.1.1言语障碍/100 4.1.2语言障碍/100 4.1.3交流障碍的病因学/100 4.1.4世界卫生组织与交流功能/101 4.2辅助与替代交流/103 4.3用于交流的脑机接口:必要性/104 4.4用于交流的脑机接口/105 4.5用于交流的非侵入式脑机接口/106 4.5.1慢皮质电位脑机接口/106 4.5.2感觉运动节律脑机接口/107 4.5.3P300事件相关电位脑机接口/110 4.5.4稳态视觉诱发电位脑机接口/113 4.5.5个体丧失凝视能力时的应对方案/118 参考文献/123 第5章用于沟通的侵入式脑机接口/129 5.1言语的神经生物学/130 5.1.1言语产生的神经生物学/130 5.1.2言语感知的神经生物学/131 5.1.3神经环路与网络/131 5.2言语解码/133 5.2.1言语解码的初期发展/133 5.2.2利用皮质脑电图解码内部言语/135 5.2.3解码模型:通用框架/137 5.3用于沟通的侵入式BCI/140 参考文献/150 第6章ADHA、ASD及MCI的脑机接口/154 6.1注意缺陷多动障碍/156 6.1.1ADHD的神经生物学/156 6.1.2基于BCI的ADHD干预技术/160 6.2孤独症谱系障碍/164 6.2.1ASD的神经生物学/165 6.2.2脑机接口在ASD中的应用/167 6.3轻度认知障碍/170 6.3.1轻度认知障碍的神经生物学/171 6.3.2面向轻度认知障碍的脑机接口/171 6.4BCI对健康老年人注意力的影响/173 6.5BCI对健康成年人注意力的影响/174 参考文献/176 第7章焦虑和抑郁的神经技术/186 7.1焦虑与抑郁/187 7.1.1焦虑的神经生物学基础/188 7.1.2抑郁症的神经生物学基础/190 7.2神经技术与重型抑郁障碍/193 7.2.1重型抑郁障碍的神经反馈治疗/193 7.2.2重型抑郁障碍的脑深部电刺激治疗/200 7.2.3重型抑郁障碍的非侵入式脑刺激治疗/203 7.3神经技术与焦虑障碍/207 7.3.1焦虑障碍的神经反馈治疗/207 7.3.2焦虑障碍的非侵入式脑刺激治疗/208 参考文献/211 第8章意识障碍神经技术/220 8.1继发于获得性脑损伤的意识障碍/221 8.1.1DoC的发病机制/223 8.1.2急性意识障碍/223 8.1.3意识障碍的恢复/224 8.2意识障碍的诊断/226 8.3慢性意识障碍神经技术/228 8.3.1药物干预/228 8.3.2经颅磁刺激及其在意识障碍中的应用/230 8.3.3经颅直流电刺激及其在意识障碍中的应用/230 8.3.4EEG及其在意识障碍中的应用/232 8.4脑机接口及其在意识障碍中的应用/236 8.4.1BCI在DoC患者意识检测中的应用/240 8.4.2BCI在DoC患者辅助诊断中的应用/240 8.4.3BCI在DoC患者康复预后中的应用/243 8.5伦理考量/245 参考文献/248 第9章神经技术中的神经伦理学/255 9.1脑机接口应用的法律问题/258 9.1.1BCI的监管架构/258 9.1.2知情同意与自主权/259 9.1.3责任与问责/259 9.2作为私人领域的思想:伦理与法律考量/259 9.2.1精神隐私的概念化/259 9.2.2思想隐私的法律保护/259 9.2.3精神侵入的伦理影响/259 9.3大脑数据的使用与保护/260 9.3.1大脑数据的价值与风险/260 9.3.2大脑数据保护的法律和伦理框架/260 9.3.3大脑数据匿名化的挑战/260 9.3.4大脑数据的商业开发/260 9.4BCI与主体性问题 /261 9.4.1人类与机器之间的共享主体性/261 9.4.2BCI介导行为的责任归属/261 9.4.3增强主体性的伦理考量/261 9.5神经技术中的隐私和安全问题/262 9.5.1大脑数据安全的威胁/262 9.5.2数据泄露的伦理影响/262 9.5.3加强大脑数据安全性的策略/262 9.6BCI在弱势群体中的使用所引发的伦理问题/262 9.6.1BCI与认知障碍个体/262 9.6.2儿科BCI使用的伦理考量/263 9.6.3老年群体中BCI的伦理挑战/263 9.7BCI和DBS脑植入物引发的伦理问题/263 9.7.1脑植入物概述/263 9.7.2脑植入物的利弊/263 9.7.3长期伦理影响/264 9.8脑机接口研究伦理指南/264 9.8.1优先考虑参与者福利/264 9.8.2脑机接口研究中的知情同意/265 9.8.3透明度与参与者赋能/265 9.8.4在科学进步与伦理责任之间取得平衡/265 9.8.5脑机接口研究中的数据保护与隐私/265 9.8.6长期监测与支持/265 9.9对未来研究与政策制定的建议/265 9.9.1鼓励负责任的创新/265 9.9.2增强公众参与度和意识/266 9.9.3制定国际伦理标准/266 参考文献/268 第10章利用神经技术拓展人类能力/270 10.1语音神经假体/271 10.1.1言语产生的神经基础/271 10.1.2语音解码中的技术方法/271 10.1.3文本解码与语音合成/273 10.1.4挑战与未来方向/274 10.2恢复感官/275 10.2.1恢复视力:视网膜和皮质植入/275 10.2.2听力恢复:高级人工耳蜗植入技术及未来/276 10.2.3恢复触觉:触觉假肢与触觉反馈/277 10.2.4恢复嗅觉:嗅觉植入物和电子鼻/279 10.2.5恢复味觉:味觉假体/279 10.2.6完全闭锁综合征患者的感官恢复/279 10.3柔性脑机接口:感觉与神经修复的未来/280 10.4新兴概念与未知领域/281 10.4.1神经增强/281 10.4.2人工智能驱动的神经接口/283 10.4.3记忆与意识上传:科幻小说中的情节/284 参考文献/289 第1章什么是脑机接口1? 脑机接口的基本原理 1.1人机接口、脑-机器接口与脑-计算机接口/3 1.1.1人机接口/3 1.1.2脑-机器接口/4 1.1.3脑-计算机接口/5 1.1.4人机接口、脑-机器接口与脑-计算机接口的区别/5 1.2BCI的发展历程/7 1.3经典BCI/8 1.3.1按依赖性分类/11 1.3.2按脑信号记录方式分类/11 1.3.3按操作方式分类/12 1.3.4按输入信号类型分类/12 1.4脑-计算机交互/18 1.5脑-计算机智能/21 1.6脑机接口的应用/22 参考文献/26
在线试读:
1. 原著为2025年出版新书,系统梳理了从神经信号采集、解码和通信,到面向不同疾病的临床应用的完整技术路径。以闭环神经技术为核心理念,强调多模态信号整合,强化从实验室研究到临床转化的可操作性。知识体系完整、多模态技术覆盖、教学资源丰富,在内容深度与广度、技术谱系完整性、案例实用性,以及对前沿发展的关注方面具有明显优势。 2. 系统梳理了从神经信号采集、解码和通信,到面向不同疾病的临床应用的完整技术路径,兼顾科学性与实践性。关注脑机接口技术在医疗领域的实践,通过真实案例展示了该技术的临床应用效果。 3. 技术部分配有具体参数设定与实验设计指南,具有高度可执行性。伦理挑战与未来发展设为独立章节,正视脑数据隐私、技术滥用等现实问题,有助于规范临床安全使用。 4. 本书配套学习工具,附带“简答题”数字资源,辅助学习。