意识障碍（Disorders of Consciousness, DoC）的临床诊断主要依赖于修订版昏迷恢复量表（Coma Recovery Scale-Revised, CRS-R），主观评估的误诊率始终是临床诊断的难题。近日，由首都医科大学附属北京天坛医院神经外科赵继宗院士、杨艺主任医师团队牵头，联合多家医疗和科研团队共同完成的重要研究成果——《Motor Intention Quantification for Patients with Disorders of Consciousness by Multimodal BCI Combining Electroencephalography and Functional Near-infrared Spectroscopy》在国际权威期刊《CNS Neuroscience & Therapeutics》（JCR Q1区）正式发表。
研究创新：多模态技术融合实现精准诊断
该研究创新性地融合了脑电图（EEG）与功能性近红外光谱（fNIRS）技术，结合脑机接口（BCI）范式，旨在提高意识障碍患者临床诊断的客观性和准确性。研究团队同步采集19名被试的神经电生理信号和脑血流动力学数据，建立了运动意图脑机接口（MI-BCI）模型。
核心突破：多模态模型显著优于单模态
机器学习分析结果显示，多模态模型对健康对照者（HC）、最小意识状态（MCS）和植物状态（VS）三组人群的分类性能显著提升：多模态模型的平均AUC值达到0.69±0.10，显著优于单一EEG模型的0.43±0.19（p<0.01）和单一fNIRS模型的0.63±0.10（p<0.05）。值得注意的是，多模态模型的稳定性大幅提升，标准差仅为0.10，远低于EEG单模态的0.19，这有效降低了临床误诊风险。
关键发现：五类核心生物标志物揭示意识水平
通过SHAP（SHapley Additive exPlanations）特征重要性分析，研究首次明确了五类可量化意识水平的核心生物标志物：fNIRS_ACC，EEG_ACC，fNIRS_slope，fNIRS_centroid，EEG_ERD。
临床价值：便携无创，落地前景广阔
该成果不仅在学术上具有突破性，更具备极高的临床转化价值。EEG-fNIRS系统具备便携、无创的特点，且受体内金属植入物影响较小，可应用于ICU床旁、康复病房等复杂环境，弥补了传统大型影像设备（如fMRI）固有的技术难题。
研究发现MCS（最小意识状态）患者的多模态指标更接近健康人群，而VS（植物状态）患者则表现为显著的神经电生理与代谢活性“双低下”。这一发现建议将多模态评估纳入常规诊疗路径，作为CRS-R（修订版昏迷恢复量表）主观评估的重要补充，助力医生制定更精准的干预策略。
通讯作者简介
赵继宗 院士
首都医科大学附属北京天坛医院
● 中国科学院院士，香港外科医学院荣誉院士，神经外科学专家
● 国家神经疾病医学中心主任，国家神经系统疾病临床医学研究中心主任，北京脑科学与类脑研究中心专家委员会副主任，首都医科大学神经外科学院院长，北京天坛医院神经外科教授、主任医师
● 赵继宗教授长期从事神经外科学临床和基础研究，在微创神经外科、脑血管外科和脑认知转化研究方面做了许多开拓性工作。主持国家9-5至12-5脑血管病外科治疗攻关（支撑）项目，攻克巨大动静脉畸形和复杂动脉瘤外科治疗关键技术。推广脑出血规范化微创手术技术，在全国普及烟雾病诊断和外科治疗。2016年赵继宗团队主持国家13-5项目“复杂性脑血管病复合手术新模式治疗”，提出“脑心同治”理论并付诸实施。2018年获国家自然基金委重大专项“脊髓损伤康复”。国内率先建立具有国际先进水平微创神经外科技术平台，将神经外科手术从脑结构性保护推向脑功能保护新高，使我国神经外科进入国际先进行列。作为学科带头人，引领神经外科与中科院、北大、清华等科研院所合作，开展认知障碍脑疾病临床转化研究。任世界神经外科联盟执委后，带领中国神经外科走上国际舞台
● 发表论文691篇，其中SCI收录202篇。主编出版《颅脑肿瘤外科学》、《血管神经外科学》和《微创神经外科学》等专著14部，主持制定了我国《临床诊疗指南-神经外科分册》和《临床技术操作规范-神经外科分册》
● 2018年获吴阶平医学奖，获国家和省部级科技进步奖12项，其中国家科技进步二等奖3项，北京市科技进步和中华医学会科学进步一等奖各1项。获全国和北京市先进工作者，北京市优秀科普工作者
杨艺 主任医师
首都医科大学附属北京天坛医院
● 首都医科大学附属北京天坛医院神经外科，主任医师，副教授，博士生导师。国家神经系统疾病医学中心脑机接口转化研究中心执行副主任。神经调控治疗，及脑机接口新型技术的临床应用研究
● 北京市科技新星，北京脑科学与类脑研究中心青年学者，北京脑重大疾病研究院特聘教授，北京市交叉新星，荣获北京医学科技奖二等奖，首届首都卫生健康行业青年创新大赛一等奖，北京城市副中心医产协同创新大赛一等奖，2025年脑机接口赛道高地项目第一名等。作为项目负责人主持“科技创新2030脑科学与类脑研究”专项青年科学家项目，曾获解放军个人三等功，亚太Hygeia女神经外科医生奖，全国巾帼建功标兵称号
● 承担科技部重点研发专项、国防创新特区项目、国自然面上、北京自然面上、博士后基金特别资助等20余项课题，在研课题10项，在研科研经费1800万。以第一作者（共一）/通讯作者发表SCI论文40余篇；中文核心30余篇。主译《意识障碍：脑功能与响应性》，副主译《昏迷与意识障碍》，参编参译专业书籍12本。担任多部学术期刊审稿人
担任世界神经外科联盟青年委员会执行委员，中国研究型医院学会神经再生与修复专委会意识障碍与促醒学组副主任委员，中国女医师协会神经外科分会常务委员，中国神经科学学会神经调控分会秘书长，中国认知学会意识科学分会委员，中国康复学会颅脑创伤与修复分会意识障碍学组委员，北京医师协会神经损伤与修复分会慢性意识障碍学组委员等学术任职
马文斌 教授
中国医学科学院北京协和医院
● 主任医师，教授，博士生导师
● 中国抗癌协会脑胶质瘤专业委员会前任主任委员；中国药促会脑神经药物专业委员会副主任委员；北京医学奖励基金会脑转移瘤专委会主任委员；中国脑转移瘤协作组副组长；中国脑胶质瘤协作组第三任组长
● 擅长开展恶性脑肿瘤的综合治疗和全病程管理，对恶性胶质瘤及脑转移瘤的手术、化疗、分子靶向治疗、耐药复发及基因治疗研究等有较深入的研究；在微创神经外科领域，开展影像引导下-术中电生理检测下-唤醒麻醉下重要皮层及白质纤维束功能区病变切除，并对多模式影像学融合（如PET/CT、fMRI、MRI、CT）神经导航有所心得
● 现任中华外科杂志通讯编委，中华神经外科杂志及中国神经精神疾病杂志审稿专家
● 目前开展恶性颅脑肿瘤十余项临床试验，惠及百余名患者。主持并结题多项国家自然科学基金课题。在《中华神经外科杂志》等核心期刊上发表10余篇，发表SCI文章150余篇。作为编者参与编写《脑肿瘤的化学治疗》《神经外科诊疗常规》《临床内分泌外科学》等，作为副主译参与翻译《神经外科手术学》，作为译者翻译《神经外科学》《威廉姆斯内分泌学》等
司娟宁 博士
北京信息科技大学
● 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院副教授，青年骨干教师
● 主要研究方向为：近红外脑功能成像技术、脑电技术、模式识别与智能系统。主持国家自然科学基金青年项目、北京市自然科学基金青年/面上项目、北京市教委科技计划；参与国家科技部重大仪器研发专项、国家自然科学基金等多项科研课题。发表SCI论文二十余篇
● 北京神经科学学会意识障碍专委会委员，北京神经科学学会脑电生理与脑节律疾病专业委员会委员，中国研究型医院学会神经再生与修复专业委员会委员，中国高科技产业化研究会智能信息处理分会会员，脑机接口产业联盟会员
第一作者简介
王楠 博士
中国医学科学院北京协和医院
● 神经外科学博士，北京协和医院与北京天坛医院联合培养，主要研究方向脑功能评估及脑机接口的临床应用
● 入选2025年中国科协青年科技人才培育工程博士生专项计划。作为课题骨干参与科技部战略性创新合作重点专项课题“意识障碍的神经动力学监测与干预技术合作研究”，北京协和医院中央高水平医院临床科研专项“基于脑机接口和神经调控的神经损伤修复机制研究及其临床应用”
● 研究生国家奖学金，黑龙江省优秀毕业生
● 截止目前第一作者及通讯作者发表SCI文章13篇，代表作发表于《MedComm》《CNS neuroscience & therapeutics》等杂志上。获实用新型专利2项；国、内外学术会议发言6次；编委身份参编神经外科学术著作2部。中国神经科学学会神经调控基础与转化分会会员
柴晓珂
首都医科大学附属北京天坛医院
● 北京航空航天大学生物医学工程专业博士，哈佛医学院动态生理信号研究中心访学，北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室博士后
● 主要从事脑机接口临床评价与转化研究工作，重点关注运动神经康复多模态脑机调控范式
● 在计算神经科学和生物医学工程领域相关期刊会议发表论文20多篇
● 作为骨干参与脑科学与类脑研究国家科技重大专项项目，参与国家自然科学基金卓越研究群体项目，北京市智能脑机增强计划等项目
宋久祥
南昌大学
● 南昌大学机械工程专业在读博士
● 主要从事多模态信号分析及解码研究，重点关注患者康复过程中多模态信号特征变化及其与康复水平的关联机制
● 在计算神经科学、生物医学工程及神经康复相关领域期刊发表论文20余篇，担任Joural Of NeuralEngineering期刊审稿人
● 参与民政部康复领域重点实验室及工程技术研究中心开放项目，北京市智能脑机接口增强计划等项目
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