金研成果│探索神经调控的“生命密码”：电刺激技术开启智慧医疗新纪元

编者按：

浙江大学金华研究院是浙江大学与金华市全面战略合作的重要平台，是集科创中心、人才中心和智库中心三位一体的省级新型研发机构，也是服务和推动浙中科创走廊建设发展的重要科创平台。自2021年成立以来，研究院依托浙江大学的技术和人才等优势，重点围绕生物医药与智慧医疗、智能感知与芯片技术等领域开展前沿关键技术研发创新、高层次人才引育和高科技企业孵化，同时围绕金华经济社会发展需求开展政策研究和决策咨询，取得了多项突破性成果。

为了进一步提高科技成果的转化效率和产业化进程，加快推进研究成果的应用步伐，研究院遴选了一批高质量的“金研成果”进行推介。本期，我们将重点推介信息技术创新中心智慧医疗创新实验室在神经电刺激技术领域的创新成果。

在全球医疗健康领域，一场由技术创新驱动的变革正在重塑传统医疗模式。类似早期筛查、健康监测、康复治疗等项目变得更加智能、高效和精准，越来越多的未来场景正逐步成为产业现实。据统计，2024年全球电刺激疗法市场规模已突破百亿美元大关，预计到2030年将达到千亿级规模。这一快速增长的市场背后，是数以亿计神经系统疾病患者对更有效、更便捷治疗方案的迫切需求。

我院智慧医疗创新实验室敏锐把握这一趋势，以“医工信”融合为引擎，以神经电刺激技术为突破口，构建起“基础研究—技术开发—成果转化”三位一体的创新生态闭环，在疾病早期筛查、主动健康监测、精准康复治疗等多个领域取得诸多成效。

值得一提的是在精准康复治疗领域，实验室依托浙江大学的跨学科资源与优势，通过一系列的技术研究与攻关，在关键的多模态生物电信号处理技术与神经调控技术等方面实现了突破，为技术成果的产业化奠定了基础。

在多模态生物电信号处理技术方面，实验室在30mm×50mm的双电路模块架构主控板上集成ADC/DAC芯片，支持多通道信号同步采集与刺激输出，采样通道数可达8差分15通道；其电刺激输出精度稳定在0.5mA以下，单端采样下精度可精确至0.1mV；此外，还支持BLE5.3+Wi-Fi6双模式全场景通信，实现远程医疗全链路覆盖，并且采用节能算法与高效电源管理，满足长时间连续监测需求，为神经系统疾病的精准治疗提供了全新可能。

在神经调控技术方面，实验室研发的经皮外周神经电刺激器采用双电路模块设计（主控板+VI转换板），支持多通道生物电信号采集与刺激，可满足脊髓损伤患者的多点位干预需求。设备集成蓝牙/WiFi通信功能，为远程调整刺激参数提供硬件支持，并为后续通过云端存储数据为AI诊断提供支撑。相较于传统设备，其便携性与智能化水平显著提升，降低了医疗成本。经验证，该设备在促进神经功能恢复方面效果显著，部分性能参数已超越国际同类产品。

更具创新性的是实验室研发的智能穿戴式神经肌肉刺激器。这款形如智能手表的设备，运用“神经调控”疗法，通过可穿戴电子设备向迷走神经定向发射电刺激，促使迷走神经兴奋，从而调节胃肠道的蠕动和分泌，减少恶心呕吐的发生。“这种无创、便捷的治疗方式，将极大改善患者的生活质量。”实验室产品经理童斌表示。此外，实验室通过优化刺激波形与模式，以实现个性化治疗方案，未来还可拓展至脑卒中后肌肉萎缩等康复场景。

除精准康复治疗领域的电刺激相关核心技术突破以外，实验室还开发了多领域创新应用产品。在疾病早期筛查领域，实验室研发的“静音舱集成筛查系统”充分展现了技术创新的人文关怀。“整个过程都将在舱体内进行，极大程度上保证了使用者的隐私。”童斌介绍，该系统采用毫米波雷达和红外热成像技术，实现了无接触式的生命体征监测，既保障了患者隐私，又提升了筛查效率。在主动健康监测领域，实验室设计多款集成高精度生物传感器的轻量化可穿戴设备，在保障用户生活自由度的同时建立个性化健康档案，为早期健康风险识别提供持续数据支撑。

智慧医疗创新实验室简介：

智慧医疗创新实验室团队共有19人，其中包括7名浙大教授。实验室聚焦于“智慧医疗”领域，以植入式、可穿戴医用材料与设备、人工智能为主攻方向，开展面向可穿戴式设备、医疗器械微型化、人工智能化等领域的前沿基础技术研究，着眼于智能化医疗创新技术和设备的医工信交叉，构建全新的智慧医疗装备研究生态体系，实现智能可穿戴医疗设备前沿化及产业化。

文稿|楼佳丽

编辑|水盈盈

初审|毛  俊

复审|单国峰

终审|徐新民