中国科学院自动化所研制出全球首款可穿戴rTMS设备，开启精神疾病治疗新篇章，开启全场景应用！全球首款可穿戴阈上重复经颅磁刺激设备惊艳亮相

六合柯慧 • 2025年3月26日 03:37 • 国内动态 • 阅读 22

本文介绍了中国科学院自动化研究所脑网络组与脑机接口北京市重点实验室研制出全球首款电池供电的可穿戴阈上重复经颅磁刺激设备（rTMS），阐述了该设备的研制意义、技术突破、人体试验成果以及在临床和科研方面的应用潜力，还提及了论文作者和研究资助情况。

据中国科学院自动化研究所网站3月25日发布的消息，近期，中国科学院自动化研究所脑网络组与脑机接口北京市重点实验室取得了一项重大科研成果。他们成功研制出全球首款电池供电的可穿戴阈上重复经颅磁刺激设备（rTMS），相关的研究成果已经在国际知名学术期刊《自然·通讯》上发表。

可穿戴rTMS设备的成功研制，在精神疾病治疗领域堪称一次里程碑式的突破。像抑郁症、脑卒中、成瘾等精神疾病患者，以往在治疗过程中面临诸多不便。而这款设备的出现，为他们带来了更加便捷、有效的治疗选择。患者可以在家庭、社区等熟悉的环境中接受治疗，摆脱了传统治疗对特定医疗场所的依赖。同时，它也为脑科学研究提供了一件全新的有力工具，有助于科学家们更深入地探索大脑的奥秘。

在研发过程中，团队克服了两大关键难题。一是轻量级磁芯线圈设计。通过不断的研究和创新，团队将TMS的单脉冲能量损耗大幅降低，降至传统商用rTMS设备的1/10以下。最大功率也从10 kW降低到了800 W，在保证刺激强度和线圈重量维持不变的情况下，实现了能源利用效率的显著提升。二是高功率密度高压脉冲驱动技术。该技术将驱动器的功率密度提高到传统商用rTMS设备的10倍以上，同时将主机的重量从55kg锐减至3公斤，并且实现了电池供电。这使得设备可以在各种场景下被穿戴使用，真正做到了不受场地和电源的限制。

为了验证设备的有效性和安全性，团队进行了人体试验。在试验中，该设备成功诱发了手部和腿部的运动诱发电位（MEP）。更令人惊喜的是，它首次在自由行走过程中实现了rTMS神经调控，这一成果揭示了中枢神经系统和不同肢体肌肉活动之间的动态相互作用，为进一步研究神经机制提供了重要的实验依据。

可穿戴rTMS设备在临床和科研领域展现出了巨大的应用潜力。在临床方面，它为抑郁症等神经精神疾病的治疗提供了全新的解决方案。患者可以随时、随地、随身使用该设备进行治疗，这不仅显著扩大了受益的受众群体，还降低了就医成本，提高了患者的治疗依从性。在科研方面，该设备为研究自然场景下脑功能的动态变化提供了全新的工具。它有助于科学家们因果地验证自由运动过程中不同脑区的功能，推动脑科学研究取得新的突破。此外，可穿戴的rTMS设备未来还有望与脑电、近红外等非侵入式脑信号检测技术相结合，使闭环脑机接口从实验室走向真实场景的大规模应用成为可能。

该论文的共同第一作者是脑网络组与脑机接口北京市重点实验室的戚自辉副研究员和刘浩高级工程师，通讯作者为蒋田仔研究员。论文的主要合作者还包括左年明研究员、宋明研究员、樊令仲研究员、杨正宜副研究员、金芳助理研究员以及王一航、卢雪峰工程师等。这项研究得到了国家科技创新2030—“脑科学与类脑研究”重大项目和国家自然科学基金等项目的资助。