在现代医疗技术的快速发展中，基于非侵入性脑电图（EEG）的可穿戴脑机接口（BCI）技术愈发受到关注。这一技术的进步不仅标志着医疗与科技的深度融合，也预示着未来医疗服务的创新，为智能医疗的未来展开了新篇章。Health Data Science近期发表的综述研究，提供了对这一领域最新发展的全面洞察。

这项研究不仅聚焦于可穿戴BCI技术本身的创新和发展，更将视角拓展至其在医疗领域中的广泛应用，特别是在连续监测间歇性神经系统疾病及控制辅助设备方面的应用潜力。通过对可穿戴BCI技术的深入剖析，研究为我们揭示了现有可穿戴BCI技术应用于实际生活场景中所面临的问题和挑战，有助于明确技术发展方向，进而提升医疗服务的效率和效果。

在这一技术革新的背景下，本文旨在探讨可穿戴BCI技术的最新进展，分析其在医疗领域中的应用前景，并展望其未来的发展方向。通过深入了解这项技术，可以更好地预见和准备未来智能医疗的各种可能。

可穿戴BCI技术是指通过可穿戴设备采集大脑活动电信号，并将信号读取、解析、编码为机器指令，从而实现与外部世界交互的一项技术。基于非侵入性EEG的可穿戴BCI的信号采集电极无需通过手术植入，提供了一种低风险、用户友好的大脑活动监测方式。这项技术的优势在于能够实时、连续记录大脑活动，同时保持用户的舒适和自然状态。目前主要采用的EEG信号包括头皮EEG、前额EEG和耳部EEG。

EEG信号采集的质量直接影响着BCI系统的性能。与前额和耳部区域相比，头皮为EEG的采集提供了更大的信号采集空间和更丰富的大脑信息，基于头皮EEG的可穿戴BCI目前已获得较广泛的应用。但是，头发对EEG信号采集的影响不容忽视，在不使用导电膏等材料建立电极与皮肤之间的电学连接的情况下，在有发头皮上实现高质量的EEG信号采集仍然具有挑战性。

与之相比，前额EEG和耳部EEG的信号采集电极放置在较少或无毛发的前额或耳后/耳内区域，有效避免了毛发对信号采集的干扰，操作更加用户友好，且耳部EEG采集设备只覆盖小部分区域，适合使用者日常佩戴。但是，前额EEG的采集容易受眼动伪迹和面部肌肉运动伪迹的干扰，且前额区域距离大脑枕叶和颞叶较远，难以采集到相关脑区的特征信号；而耳部EEG信号微弱，易受说话、吞咽等肌肉运动产生的伪迹影响，且不同脑区的信号在两耳区域高度重叠，特征信号提取困难。提高信号采集电极的长时间稳定工作性能、优化电极的佩戴舒适性，是可穿戴BCI设备进一步大规模应用和推广的基础。

在医疗监测方面，EEG技术特别适用于追踪癫痫等间歇性神经疾病的发作模式，以及辅助运动障碍患者控制电动轮椅等设备，显著提高生活质量。随着技术的进步和设备的小型化，BCI设备也逐渐成为家庭中的重要健康管理工具。

可穿戴BCI技术的发展也为日常生活中的健康监测提供了新的可能。随着设备的小型化和用户友好性的提高，BCI设备逐渐成为家庭中重要的健康管理工具，为个人健康提供连续且准确的数据支持。

尽管基于非侵入性EEG的可穿戴BCI技术在医疗领域取得了显著的进步，但它仍面临着一系列技术挑战。由于EEG信号强度较弱，空间分辨率和信噪比较低，开发具有优异信号采集稳定性、适于长时间舒适佩戴的高性能电极是目前基于EEG的可穿戴BCI设备发展重点之一。每个人的脑电图模式都是独特的，EEG信号的较大个体差异性也对BCI系统的不同用户特定脑电特征的识别与适应提出了高要求。此外，提高系统对环境干扰和用户行为变化的鲁棒性也是当前研究的重点。

最近的研究进展在解决这些挑战方面取得了重要成果。高质量EEG采集方面，针对有发区域，研究人员提出了多种水凝胶/盐水半干电极以提供长时间稳定的EEG信号采集，而用于较少毛发区域的电极中，微针干电极因可以刺破高阻抗角质层，实现千欧量级的皮肤接触阻抗，而获得广泛关注；柔性EEG电极则可以有效提高电极与皮肤的贴合程度，在实现高质量EEG信号采集的同时提供更好的佩戴舒适性。

此外，为了提高系统鲁棒性，研究人员正在探索更高级的算法和数据处理技术，以减少外界干扰对EEG信号的影响，而在信号处理和数据分析算法方面的创新，使得BCI系统能够更准确地解读和响应不同用户的脑电信号，新材料和设计的应用也在提高BCI设备的穿戴舒适度和适应性方面取得了进展。这些技术的进步不仅提高了BCI系统的稳定性和可靠性，也为更广泛的临床和家庭应用奠定了基础。

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尽管目前的BCI技术仍在不断发展和完善，但它已经开始改变人们对智能医疗未来的想象。随着可穿戴BCI技术的不断发展，在可预见的未来，基于先进的电极技术、优化的结构配置和强大的算法，可穿戴BCI系统将继续朝着简单、舒适、小型化、高性能和多功能集成的方向发展。基于AI和机器学习算法的集成，BCI系统的解读能力将愈发强大，并在健康监测、疾病预测、诊断和个性化治疗等方面将发挥更大的作用。

可穿戴BCI技术正处在一个快速发展的时期，其在医疗领域的应用潜力巨大。非侵入性EEG技术作为可穿戴BCI的核心，已经证明了其在提高医疗服务质量、增强患者日常生活自主能力以及推动智能医疗发展方面的重要性。

Medtec意识到随着技术的持续进步和创新，可穿戴BCI设备将变得更加精确、智能和用户友好，进而极大地改善医疗服务的质量和效率，为医疗服务的改善和医疗领域的创新贡献力量，为社会带来更健康、更高效的未来。

文章来源：CNIT神经医学创新与转化联盟