一、报告基本信息
主题 | 人工智能驱动网络神经外科学发展 |
报告人 | 赵继宗院士 |
单位 | 首都医科大学附属北京天坛医院 |
时间 | 2026年3月2日 |
地点 | 首都医科大学(首医) |
二、时代背景:AI上升为国家战略
2.1 习近平总书记指引未来产业发展
2026年2月12日,习近平总书记到北京亦庄国家信创园视察,用四个"战略"定位人工智能:
1.战略问题——事关我国能否抓住新一轮科技革命和产业变革机遇
2.战略性技术——引领这一轮科技革命和产业变革
3.战略抓手——赢得全球科技竞争主动权
4.战略资源——推动科技跨越发展、产业优化升级、生产力整体跃升
2.2 国家政策密集出台
时间 | 政策文件 | 核心要点 |
2025年8月 | 国务院《关于深入实施"人工智能+"行动的意见》 | 推动AI与实体经济深度融合 |
2025年7月 | 北京市《加快推动"人工智能+医药健康"创新发展行动计划》 | 到2027年建成国际影响力的AI+医药健康创新策源地 |
2025年7月 | 工信部等《关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见》 | 脑机接口是生命科学和信息科学融合的前沿技术 |
2.3 "十五五"规划前瞻布局
党的二十届四中全会提出前瞻布局未来产业,重点推动:
·量子科技
·生物制造
·氢能和核聚变能
·脑机接口
·具身智能
·第六代移动通信
目标:未来10年将再造一个中国高技术产业
三、人工智能发展脉络
3.1 三次浪潮
浪潮 | 时期 | 核心技术 | 标志性事件 |
第一次 | 1950s-1960s | 逻辑推理 | 图灵测试(1950)、达特茅斯会议(1956) |
第二次 | 1980s-1990s | 专家系统 | Hopfield神经网络、BP神经网络 |
第三次 | 2010s至今 | 深度学习 | IBM深蓝、AlphaGo、大模型 |
3.2 关键里程碑
·1950年:阿兰·图灵提出"机器能思考吗?",定义图灵测试
·1956年:达特茅斯会议首次提出"人工智能"概念,麦卡锡、明斯基等十位核心人物获图灵奖
·2024年:诺贝尔化学奖授予AlphaFold开发者,AI破解蛋白质结构预测难题
3.3 AI发展的三驾马车
数据(基础) + 算法(内在推动力) + 算力(平台保障)
四、AI在医疗领域的发展现状
4.1 全球趋势:指数级增长
·1969-2022年:AI医疗文献呈指数级增长
·2017-2022年:年发文量从435篇激增至9,218篇(21倍增长)
·中美领先:美国9,707篇,中国7,410篇,合计贡献58.5%
·核心方向:医学影像(20.75%)、肿瘤学(15.20%)
4.2 中国神经外科AI研究
2020-2025年发展曲线:
年份 | 发文量(篇) |
2020 | 92 |
2021 | 139 |
2022 | 187 |
2023 | 218 |
2024 | 324 |
2025 | 458 |
总计:中国第一单位发表1,418篇文献(PubMed检索:AI+neurosurgery)
五、网络神经外科学:神经外科的第四次革命
5.1 神经外科发展历程
经典神经外科→ 显微神经外科 → 微创神经外科 → 网络神经外科(当前)
5.2 网络神经外科学定义
以脑网络为基础,运用功能脑成像和微创手术技术诊治和研究神经系统疾患,保护和重塑脑认知功能。
·三大特征:
·脑科学临床转化研究平台
·将神经外科学推向新的时期
·为难治性神经系统疾病提供更安全可靠的诊疗方法
5.3 核心技术平台
神经影像 | 多模态脑结构/功能成像 |
麻醉唤醒 | 术中功能保护 |
皮层电刺激 | 脑功能区定位 |
复合手术室 | 多模态融合手术 |
神经导航 | 精准定位 |
深部电刺激/Rosa Robot | 运动/精神障碍治疗 |
医工理结合 | 跨学科协作 |
六、多模态神经影像技术
整合解剖+功能区+纤维束+血管+代谢+灌注+电信号七大维度:
成像类型 | 技术方法 | 临床应用 |
功能区成像 | fMRI | 术前功能定位 |
纤维束成像 | DTI | 白质纤维保护 |
血管成像 | CTA/MRA | 血管病变评估 |
灌注成像 | ASL | 脑血流评估 |
代谢成像 | PET-MRI | 肿瘤分级/癫痫灶定位 |
电生理 | 电极埋藏 | 癫痫/运动障碍 |
代谢波谱 | MRS | 肿瘤代谢特征 |
核心价值:提取非侵入性活体人脑结构与功能连接模式,显示脑结构与其功能性网络的关系,用于神经精神疾病研究与临床应用。
七、网络神经外科临床实践
7.1 已开展的临床应用
应用领域 | 具体技术 | 临床价值 |
脑血管病 | 脑网络动静脉畸形(AVM)评分 | 精准评估手术风险 |
脑肿瘤 | 个体化脑网络绘制 | 保护认知功能 |
神经退行性疾病 | DBS治疗阿尔茨海默病(AD) | 机制探索与临床验证 |
意识障碍 | 意识和认知障碍机制研究 | 促醒治疗 |
7.2 机器人辅助手术
"显微手术机器人的自主控制技术合作研究"(2025-2028)
合作单位:中科院自动化所刘智勇、北京天坛医院葛培聪
·目前已完成:机器人自动颅骨铣削
·目标:机器人全自动开颅手术
八、脑机接口:从科幻到临床
8.1 国际前沿
技术 | 代表产品 | 特点 |
非侵入式 | AlterEgo | 近心灵感应可穿戴设备,思维速度打字 |
侵入式 | 电子纹身 | 直接打印到患者头部,透过头皮捕捉脑电 |
8.2 中国突破:清华大学非侵入式脑机接口
·1999年:国内首先启动非侵入式脑机接口研究
·2007年:实现面向健康人的应用系统
·2013年:启动渐冻症患者临床研究
·2019年:患病12年重度渐冻症患者用非侵入式脑机接口登上《挑战不可能》舞台与主持人合诵诗歌
8.3 天坛医院"北脑一号"
首例临床应用:
患者:邵某,男,50岁,右脑梗死,左侧肢体麻木、活动不利2年余
技术:运动解码与语言解码
五年规划(2025-2030):
2025年 | 为10名患者植入"北脑一号" |
2026年 | "北脑一号"脑脊髓接口40例;"北脑二号"无线版进入临床IIT验证 |
2027-2030年 | "北脑一号"获批三类医疗器械注册证并推广;"北脑二号"2030年获批;制定"中国脑机接口临床指南" |
九、大脑精准电刺激:精神疾病治疗新方向
9.1 抑郁症治疗突破
全新靶向脑深部刺激(DBS):
·靶点:前扣带回(ACC)
·效果:刺激2小时快速缓解抑郁样症状,维持长达数天
·优势:减少设备依赖,降低副作用
9.2 脊髓损伤修复
脊髓损伤硬脊膜外电极刺激术(SCS):
·2024年11月:完成海南省首例脊髓电刺激+外骨骼
·患者:11岁,AISA B级,六楼摔下
·效果:感觉平面下移2节,各关节运动功能改善
·2024年12月:完成自研刺激器猕猴脊髓电刺激验证
十、产业生态:脑机接口产业联盟
中国信息通信研究院:脑机接口产业联盟(2023年2月8日成立)
理事长 | 中国信息通信研究院 |
副理事长 | 天坛医院、华山医院、宣武医院、清华大学、天津大学、复旦大学等 |
理事单位 | 科大讯飞、品驰、北理工、北邮、深圳先进院、自动化所等 |
专家委员会 | 赵继宗、戴琼海、蒲慕明、骆清铭、张平等 |
职能 | 政产学研用桥梁纽带,标准制定,产业生态构建 |
十一、AI医疗面临的挑战
五大挑战领域:
·责任认定:法律主体真空致归责难;AI错误输出责任转移至医生
·技术应用:系统整合适配难;技术局限性带来诊疗风险;医师技能退化风险
·职业发展:额外工作增加负担(数据标注、算法验证)
·技术迭代:引发技能焦虑,资深医师难以跟上发展
·医患关系:患者过度信任AI;AI"黑箱"导致责任归属棘手
核心原则:AI应为强大的工具,非医师的替代品。技术无法复制医师提供的共情、理解和情感支持,这些"软技能"在未来的医患关系中依旧是核心。
十二、报告小结
要点 | 核心内容 |
一 | 21世纪迎来人工智能第三次浪潮 |
二 | 人工智能推动网络神经外科发展 |
三 | 积极面对AI发展机遇和风险挑战 |
十三、学习心得与启示
战略层面:
·AI已上升为国家战略,神经外科必须主动拥抱变革
·网络神经外科是学科发展的必然趋势,从"切除病灶"转向"保护网络"
技术层面:
·多模态影像融合是精准手术的基础
·脑机接口将从"辅助诊断"走向"功能重建"
临床层面:
·从"解剖学成功"到"功能学成功"的转变
·医工交叉合作是创新突破的关键
伦理层面:
·技术发展必须与伦理规范同步
·始终牢记:AI是工具,医生是主体,患者是中心
本学习笔记基于赵继宗院士2026年3月2日在首都医科大学的学术讲座整理