脑机接口技术根据采集模式分为侵入式、半侵入式和非侵入式三种路径，核心差异在于信噪比与安全性之间的取舍。浙商证券报告指出，非侵入式BCI因安全性高、成本低，有望率先大规模落地，中国在非侵入式领域处于全球领先地位。半侵入式BCI中美并列，侵入式BCI方面Neuralink、Synchron领先，中国仍落后约5年。当前BCI技术正处于从实验室走向临床应用的关键阶段，技术路径之间的竞争与合作共同推动产业发展。
三种技术路径的核心差异与优劣比较
脑机接口技术路径的最大区别在于信噪比和安全性之间的取舍。非侵入式将传感器置于头皮表面，通过EEG采集脑电信号，安全性能最高，对人体基本无创伤，适用于消费娱乐、残疾人土交互等场景，但由于颅骨对神经信号的衰减作用，信号分辨率不高。非侵入式是目前最主流的BCI路径，中国处于领先地位。
半侵入式（微创BCI）基于皮层脑电图ECoG，通过开颅手术将电极放置到大脑表面，但不进入大脑皮层。相比非侵入式可避免颅骨干扰、信号更清晰；相比侵入式创伤更小。2019年法国团队通过硬膜外ECoG解码四肢瘫痪患者大脑活动，实现外骨骼控制（成功率70.9%）。半侵入式技术较为成熟，中美并列。
侵入式需移除部分颅骨，在大脑中植入电极，所获信号效果最好，能够采集到真正有用的脑电信号。但存在继发感染、排异反应等风险，技术难度大，对材料生物相容性要求极高。侵入式BCI研究主要集中在美国，Neuralink、Synchron领先，中国落后约5年。
侵入式BCI：Neuralink引领，中国加速追赶
2024年1月Neuralink完成首例侵入式BCI人体植入，受试者恢复良好。2024年9月“盲视”设备获FDA“突破性设备”认定，享受优先审查权，研发上市提速。Neuralink的产品包括N1植入物（完全植入的神经记录和数据传输设备，捕获超1000个通道信息）、应用程序（将数据流解码为动作和想法）、手术机器人（每分钟插入6根柔性电极线）。
2024年4月高德红外旗下衷华脑机成功研发65000通道双向脑机接口芯片，居于国际领先水平。2024年4月北京脑科学与类脑研究所联合北京芯智达神经技术有限公司成功构建“北脑二号”高性能侵入式智能脑机系统，在国际上首次实现猕猴对二维运动光标的灵巧脑控，电极性能参数世界领先。
侵入式BCI理想的神经记录技术需具备大规模高分辨率记录、3D空间覆盖、材料和结构坚固性、微创、多模态等特征。提升材料生物相容性是侵入式技术进步的关键，新型纳米纤维-水凝胶复合材料、金纳米粒子/石墨烯/碳纳米管新型界面材料正在被开发。
半侵入式BCI：折中方案的临床优势
半侵入式脑机接口将电极植入颅腔而非脑内部位，主要借助皮层脑电图进行信号记录。这种方式相比侵入式手术风险较低、创伤较小，但需一定程度的开颅手术；与非侵入式相比，信号更为清晰精准，空间分辨率和识别准确性更高。
2019年法国格勒诺布尔大学Alim Louis Benabid教授团队通过硬膜外ECoG系统，使四肢瘫痪患者通过大脑控制执行各种运动任务，虚拟化身控制成功率64%，外骨骼控制成功率70.9%，持续使用24个月。该研究证明了半侵入式BCI在临床应用中的长期可行性。
国内市场方面，宣武医院与清华大学合作的无线微创植入NEO系统（半侵入式）实现两大突破：一是将内机理在颅骨内、电极覆盖在硬膜外，不破坏神经组织；二是采用近场无线供电和传输信号，无需电池。术后3个月康复训练，四肢瘫痪14年患者抓握准确率超90%，实现自主喝水等日常活动。
各路径未来发展趋势
非侵入式BCI工程化能力仍有待提升，C端便携可穿戴设备仍以少通道记录为主，承载应用有限，潜力仍待释放。但随着EEG采集技术和算法复杂度持续改进，混合BCI（hBCI）成为寻求技术突破的主要方向。
半侵入式BCI技术较为成熟，具备一定临床应用优势，有望在特定医疗场景（如脊髓损伤、严重运动障碍）中率先实现规模化应用。
侵入式BCI是目前最准确的采集信号手段，但离真正完整准确地解析脑电信息仍有距离。Neuralink的临床进展、中国65000通道芯片等突破表明侵入式BCI正处于加速发展阶段。理想的神经记录探针可能还需要几十年才能实现，但近乎理想的探针正在被开发和验证。
三种BCI技术路径对比| 技术路径 | 采集方式 | 信号质量 | 安全性 | 主要优势 | 主要劣势 | 全球领先方 |
|---|
| 非侵入式 | 头皮电极 | 低 | 高 | 安全、低成本、便利 | 信号分辨率低 | 中国 |
| 半侵入式 | 皮层表面 | 中 | 中 | 信号更清晰、创伤较小 | 需开颅手术 | 中美并列 |
| 侵入式 | 脑内植入 | 高 | 低 | 信号最精确 | 感染/排异风险 | 美国（Neuralink） |
