TMS 与深部无创脑机接口技术调研报告

第 0 章 这份报告回答什么、不回答什么

0.1 四个原始问题

本报告合并回答四个技术问题，它们是同一个决策链上的四段：

1. TMS 及其扩展技术——经颅磁刺激本体现在做到什么程度，它衍生出了哪些新形态。
2. 非侵入式脑机接口的"深部"技术——不开颅，能不能和丘脑、海马、基底节这些深层结构 直接打交道；"读"和"写"两侧各自的天花板在哪。
3. 郑海荣院士团队的无创双向（超声/光声）脑机接口——具体论文、权威数据、方法与原文。
4. 国外已达到或超越同级的现成技术、产品、项目——以及借鉴、蒸馏、采购、合作的 可执行路径，其中优先自主可控、受约束少的方案。

0.2 本报告的取材与判定规则

这份报告的每一条事实性陈述后面都带一个 TEC-Sxxx 编号，点进去是本站的来源详情页， 上面有该材料的发表年份、期刊或发布方、DOI、证据等级，以及（在版权允许时）本站镜像的原文。 先跳本站、再跳外部，是为了让每条主张都能被独立复核，而不是只能顺着一个外链去猜。

证据分四级，报告里凡有冲突一律以高级别为准：

三条硬规则贯穿全文：

• 年份指材料本身的发表年份，不是我们检索或下载的日期。
• 参数必须带口径。"深度 8 cm"、"分辨率 100 µm" 这类数字，如果不说清是哪个物种、 是否开颅、是自由场值还是颅内实测值（in situ），就是无意义的。凡本报告给出指标， 都在同一行或紧邻处写明口径；口径不明的，写"未获取"而不是填一个看起来合理的数。
• 反证与正证同等对待。哪条路线被宣传夸大了、哪条只在动物身上成立、 哪条需要开颅窗或基因改造，本报告直接写出来。

0.3 我们没有做的事

• 不绕付费墙、不用盗版镜像、不上传付费标准全文、不规避明示禁止自动化的反爬。 任务书中提到"不局限于合法途径获得"，这一部分本报告不执行。凡因此未能取得全文的材料， 一律标注"未获取"并给出官方获取渠道，绝不用摘要去推测正文写了什么。
• 不做医疗、法律、投资建议。 经颅超声与磁刺激作用于人体，任何人体实验都须先取得 伦理批准并遵守设备安全标准。本报告里的剂量数字是对已发表研究所用参数的转述， 不是给任何具体设备或人的推荐值。
• 不替读者做产品定型决策。 报告给出带条件的排序和明确的前提假设； 当前提不成立时该怎么改，也写在同一处。

0.4 四问的交付状态与章节地图（请先读这一节）

任务书提出四个问题，现已全部交付。各问对应的章节：

第 9 章是缺口清单，列出四问各自仍待加深的部分与补齐方式—— 交付不等于无缺口，两者要分开读。

第 1 章 结论速览

按可执行性排序，本报告的十七条结论（第 16、17 条为 2026-07-27 并入第 1、3 问后新增）：

1. 无创"写"到深部，目前只有两条路线拿到了人体直接证据：经颅超声刺激（TUS/tFUS） 与时间干涉刺激（TI/tTIS）。二者的人体证据建立于 2017–2026 年间， 样本量普遍在 10–40 人量级 [TEC-S061][TEC-S062][TEC-S063][TEC-S066][TEC-S068]。
2. TUS 的深度优势有硬物理支撑，不是宣传。 555 kHz、256 阵元头盔阵列已能选择性 调控人体丘脑外侧膝状体，theta-burst 后效持续 ≥40 分钟 [TEC-S067]； GPi 靶点由已植入 DBS 电极的患者直接记录到局部场电位改变 [TEC-S068][TEC-S069]—— 这是"靶点确实被打到"的最强证据类型。
3. "打得到"不等于"打对了"。 17 名帕金森患者、STN 内植电极直接测量： 打 M1 能降低 STN 的 beta 振荡并伴随症状改善，而打 GPi 反而升高 beta 且不改善 [TEC-S069]。同一套设备、同样合规的剂量，靶点选错方向就相反。 任何以"能到达深部"为卖点的方案，都必须把靶点选择当成独立的疗效变量验证。
4. 常规经颅电刺激到不了深部，这有定量结论而非主观判断。 约 75% 头皮电流 被软组织与颅骨衰减，而影响神经元放电至少需要 1 mV/mm 的电场梯度 [TEC-S064]； 2 mA 时人脑皮层电场仅约 0.8 V/m，恰好落在动物有效性下限 [TEC-S065]。 皮层都只有这个水平，更深处只会更弱。
5. 无创"读"到深部是更难的一侧，而且公开表述被夸大的比例更高。 最关键的事实：成人完整颅骨挡住了功能超声成像（fUSI）。 Rabut 等 2024 年那篇 Science Translational Medicine 在摘要里直接写明 "fUSI cannot be performed through the adult human skull" [TEC-S091] （本报告已独立核对原文摘要确认）。所有人体 fUSI 数据都需要声学窗口—— 新生儿囟门 [TEC-S115]、PMMA 颅骨替代植入物 [TEC-S091]、 颅骨缺损或术中开颅 [TEC-S093]。把 fUSI 说成"无创深部读取"，在成人场景下是错的。
6. 因此"无创双向"这个词需要拆开看。 写这一侧（TUS 调控）已有扎实的成人无创 人体证据；读这一侧（fUSI 成像）在成人无创场景下尚不成立。 二者不在同一成熟度上，合称"无创双向"会掩盖真正的瓶颈在读这一侧。
7. OPM-MEG 的收益是可穿戴，不是深部。 室温工作、无需液氦、可贴合任意头型、 允许受试者运动，这些是确定的 [TEC-S118]。但没有检索到"对丘脑/海马深部源 灵敏度提升多少倍"的量化人体实测结论；现有的优于 SQUID 的对照证据是 单例患者、两次会话 [TEC-S097]。
8. 超声遗传学与磁遗传学不算纯无创路线。 它们的"无创"只在能量递送端成立， 细胞端需要病毒载体做基因改造 [TEC-S104][TEC-S105][TEC-S106]。 在人体语境下应归类为"无创设备 + 侵入式生物改造"，不可与纯无创路线同表排行。 聚焦超声开放血脑屏障同理需要单列——它是给药通道而非神经调控 [TEC-S109][TEC-S110]。
9. 那个被反复引用的 720 mW/cm²，在 FDA 原文里不是"经颅上限"。 本报告从 FDA 2023 年指南 PDF 原文直接提取 Table 3 及其限定条款 [TEC-S072]： 经颅多普勒归入"外周血管"类（720 mW/cm²），而成人头颅成像归入 "胎儿成像及其它"类，对应值是 94 mW/cm²。同样穿过颅骨，FDA 按诊断模态 而非解剖部位给限值。绝大多数引用 720 的综述省略了这个区分。 针对 TUS 神经调控的判据应用 ITRUSST 2025 共识（MI/MItc ≤ 1.9、 升温 ≤2 °C 或峰值 ≤39 °C、热剂量脑 ≤2 CEM43），且该共识自称不能替代监管指南 [TEC-S070]。
10. 没有统一报告口径，强度数字之间就不可比。 ITRUSST 2024 报告标准要求六类必报 参数与 −3/−6 dB 焦域宽度、折算方法 [TEC-S071]。同一个"2 W/cm²"是自由场值 还是颅内 in situ 值，差着一个数量级——270 kHz 下颅骨平均插入损耗约 8 dB， 意味着声强只剩约 16%。这是本专题横向比较的最大陷阱。
11. 产业界对第 5 条的确认比学术界更直白。 Forest Neurotech 的 CTO 说他们的系统要把 超声芯片植入颅骨、与硬脑膜齐平，因为去程与回程的双重衰减使得 "完全无创的超声记录系统站不住脚（untenable）"[TEC-S199]（本报告已逐字核对原文）。 他还说该组织"存续期内没有向 FDA 递交的计划"——它是技术源头，不是器械供应商。 另有两个必须挡掉的归类错误：Insightec Exablate 是唯一有 FDA PMA 的一家， 但做消融与疼痛缓解，不是 BCI [TEC-S211]；主流 tFUS 研究设备 （BrainSonix、Sanmai、Openwater、Attune、NeuroFUS、Sonic Concepts） 在 openFDA 检索中全部无 510(k)，只能走 IDE/IRB [TEC-S212]。
12. 最有操作价值的发现是 Openwater 的开源完整度。 58 个公开仓库、AGPL-3.0、 最近提交 2026-07-25；openlifu-electrical 公开了每块 PCB 的 Gerber、钻孔、IPC、BOM（.xlsx）与 STEP 三维模型，含对接 64 元阵列的柔性板—— 拿这个仓库可以直接打板 [TEC-S202][TEC-S203]。规划工具箱已上 PyPI， 导航前端是 3D Slicer 扩展 [TEC-S205][TEC-S207]。 另有一份光声系统的可照单采购 BOM [TEC-S206] 与一个存放 FDA 往来文件的仓库 [TEC-S443]。
13. 授权约束的排序很清楚，且存在一条几乎无约束的组合。 k-Wave 是 LGPL（仅链接调用不传染）、us4us 的 ARRUS 是 MIT（商用不传染）， 两者可直接闭源商用 [TEC-S441][TEC-S442]；Openwater 是 AGPL-3.0 加专利承诺， 闭源需净室重写；Verasonics 对中国不授权——其页面列出已许可日本、韩国、 欧洲、英国、美国，名单里没有中国，并以 IP 保护为由预设额外前期投入门槛 [TEC-S433]。 更关键的是：Openwater 的治疗超声类 11 件专利全部只在美国与 WIPO， 中国境内做闭源产品其专利本身不构成障碍 [TEC-S409]。
14. 专利侧最硬的一道墙是颅骨相位校正，到 2034 年前都在。 Sunnybrook/Hynynen 的 CA2898503C 及其个体化头戴阵列、热像差抑制等同族在中国均有效 [TEC-S401]–[TEC-S416]。绕开方向是不走"测量-反演-校正"， 改走个体 CT/MRI 先验建模 + 仿真驱动的开环相位赋值，或走低频宽焦口径。 反过来，Caltech 的功能超声解码专利无中国成员，解码侧在中国无阻碍 [TEC-S407]。
15. 法规上存在一个可操作的口径分界。 同一套硬件按"非消融型超声治疗设备" 报 09-06-01 是省级受理的 II 类（该条目原文为"聚焦或弱聚焦超声、未发生组织变性"）， 按"非侵入式 BCI"报是国家局受理的 III 类 [TEC-S427]。 分界点在于是否构成闭环脑机接口。这与第 5 条的物理结论咬合： 既然成人无创 fUSI 本就不成立，开环声刺激 + II 类路径既省监管成本， 也是目前唯一有扎实人体证据支撑的构型。另需注意：2024 年《脑机接口研究伦理指引》 的非侵入式定义只列了头皮脑电与功能近红外，未提及超声 [TEC-S430]。
16. TMS 的深部变体是"用选择性换深度"，且换不到深部结构。 BrainsWay H1 线圈在 120% MT 下阈上有效深度 1.8–2.8 cm，但阈上刺激体积约 17 cm³，是 Fig-8 的约 3 cm³ 的 5 倍以上 [TEC-S465]。2.8 cm 仍未触及丘脑、海马、基底节。 近两年唯一两端同时改善的公开设计是 fdTMS：体积缩小 42–55% 且深度增加 22% [TEC-S472]。 磁场路线的价值不在深部，而在于它把"写"侧的合规先例做熟了—— 中国已有 4 张 TMS III 类证、64 家持证企业、指南明确推荐等级（rTMS 急性期抑郁 1B） [TEC-S467][TEC-S468][TEC-S469][TEC-S471]，这是超声调控侧完全不具备的产业基础。 详见第 7 章。
17. 郑海荣院士团队的光声/超声工作全部为小鼠数据，三道筛子无一被突破。 两篇 Science Advances（2025-03 与 2025-07）分别是 1.7 g 头戴式光声/荧光双模显微镜 （1.5 μm 分辨率、自由活动小鼠）与 LiTA-HM 全脑皮层系统（6 μm、6×5 mm、清醒小鼠） [TEC-S477][TEC-S478]。这是小鼠脑成像的世界级工作，但没有成人经颅数据、 没有人体光声脑功能数据、没有同系统同会话的读+写闭环；fUSI 综述把"闭环" 列为未来方向而非已有成果 [TEC-S479]。 一个必须挡掉的混淆：光声成像里的"声"是换能器接收光致超声（光→热→声）， 超声调控里的"声"是换能器发射声场作用于神经元（声→放电）—— 器件角色相反，不能因都涉及超声就打包成"双向"。详见第 8 章。

第 2 章 不开颅能不能碰到深部：先把物理边界说清

2.1 颅骨对四种物理量的态度完全不同

"深部"在解剖上有明确所指：丘脑、海马、纹状体、杏仁核、伏隔核、膝下扣带， 埋在头皮下大约三到七厘米。不开颅要和它们打交道，无论读还是写，都得跨过同一道墙。 这道墙对不同物理量的通透性差异极大，这个差异直接决定了每条技术路线的天花板—— 不是工程努力程度的问题，是物理量选错了就没有上限可谈。

对电流，颅骨是高阻屏障。 Vöröslakos 等在大鼠与人体尸头上直接实测， 约 75% 的头皮施加电流被软组织与颅骨衰减；而要改变神经元放电，脑内电场梯度 至少需要到 1 mV/mm [TEC-S064]。Huang 等在 10 名癫痫患者身上用颅内电极实测配合 个体化电流模型，得到互相印证的结论：2 mA 刺激时人脑皮层电场约 0.8 V/m， 正好卡在动物实验显示有效的下限 [TEC-S065]。皮层都只有这个水平，更深处只会更弱。 这是"常规 tDCS/tACS 打不到深部"的定量依据，不是主观判断。

对光，颅骨和头皮近乎不透明。 Henderson 2024 年的综述讲得很直白： 0.5 W 量级的 LED 近红外光穿不透人的头皮加颅骨，而要在细胞层面触发光生物调节， 靶区通量需落在 0.9–15 J/cm² 区间 [TEC-S100]。市面上大量"戴帽子照红光改善大脑"的产品， 其宣称的直接作用机制在剂量学上站不住（该文明确讨论了这点，并提出"远端光生物调节" 等替代机制）。

对超声，颅骨是可以谈条件的对手。 它会衰减、散射，会因形状不规则造成波前像差， 但衰减程度落在可工程补偿的范围内。ITRUSST 2024 报告标准里的实例很有代表性： 270 kHz 下颅骨平均插入损耗约 8 dB，自由场焦点压力据此折算（derating）得到 in situ 值 [TEC-S071]。这个"8 dB 量级"就是超声路线相对电与光的根本优势来源。

对磁场，颅骨基本透明——这是 TMS 能成立、也是 MEG 能成立的原因。 但磁场的问题不在穿透而在聚焦：磁场随距离快速衰减且难以在深部形成小焦域， 这就是 TMS 以皮层为主战场的原因（详见第 1 章）。

2.2 深部"写"：四条路线的真实位置

经颅超声刺激（TUS / tFUS / LIFU）——目前唯一同时有深度与毫米级聚焦的无创方案。

机制上仍有争论，但主流已不认为是热效应。Shapiro 组 2022 年给出的证据链是 "机械敏感性钙内流 + 离子通道放大"：超声通过机械力打开机械敏感通道， 钙内流再被下游离子通道放大成可观测的兴奋 [TEC-S075]。另一条独立证据来自 TRAAK 机械敏感钾通道——超声通过改变脂膜张力直接激活它 [TEC-S076]。 2026 年还有工作提出"声电效应"对超声调控有实质贡献 [TEC-S107]， 说明机制层面尚未收敛。剂量学方面，Nandi 等 2025 年借放疗思路提出 TUS 剂量概念化框架， 把热效应与机械效应分别对应到可调参数 [TEC-S074]。

人体证据按强度排序：

Legon 等 2018 年用单阵元 tFUS 打人体感觉丘脑（VPL 核），40 名受试者， 观察到源自 VPL 的 P14 体感诱发电位被抑制，受试者在辨别任务上表现显著下降； 该文同时用 CT+MRI 做了个体颅骨声学建模 [TEC-S066]。这是"单阵元也能到丘脑"的经典引用。

2025 年 Oxford 团队把硬件推进一个台阶：256 阵元头盔式阵列、555 kHz、立体定向定位、 个体化规划、实时 fMRI 监测，选择性调控外侧膝状体（LGN）及其下游视觉皮层， theta-burst 方案的抑制效应在刺激后至少持续 40 分钟，跨个体重复性高， 对照实验确认效应特异于 LGN [TEC-S067]。

证据强度最高的一类来自已植入电极的患者——因为可以直接测"靶点是否真被打到"。 Darmani 等 2025 年在 10 名运动障碍患者和 15 名健康人上做 GPi 靶向 TUS， 用 DBS 导线直接记录 GPi 局部场电位：theta-burst TUS 提升 theta 功率， 10 Hz TUS 提升 beta 功率，效应持续达 40 分钟；健康人组 stop-signal 任务显示 GPi TUS 延长停止反应时，而以丘脑枕为主动假刺激则无效 [TEC-S068]。 2026 年 Science Translational Medicine 上的后续研究更有临床含义： 17 名帕金森患者、STN 内植电极直接测量，打 M1 能降低 STN 的 beta 振荡并伴随症状改善， 而打 GPi 反而升高 beta 且不改善 [TEC-S069]。

临床端已有 I 期数据：亚急性卒中 10 例，靶对侧 M1，自由场 Isppta 2.8 W/cm² （估算 in situ < 0.3 W/cm²）、MI 0.75、PRF 100 Hz、占空比 30%、 每次 10 分钟共 5 次，12 周内无严重不良事件，10 人中 5 人有轻微短暂不适 [TEC-S113]。 系统综述确认人体靶点已覆盖 M1、S1、丘脑、岛叶、扣带 [TEC-S117]， 疼痛方向有后岛叶 [TEC-S084] 与背侧前扣带 [TEC-S085] 的对照研究。

两个技术陷阱必须写在前面。听觉混淆：超声脉冲经骨传导激活听觉通路， 会产生看似"神经调控"的效应，Braun 等 2020 年证明这一混淆在人体存在且可被有效掩蔽 [TEC-S077]；任何不做掩蔽或主动假刺激的 TUS 人体结果都要打折。仿真依赖： 实际焦点位置与压力必须靠个体 CT/MRI 声学仿真推算，而不同仿真软件之间存在差异， JASA 2022 年组织了跨模型基准互比 [TEC-S079]，开源规划工具 BabelBrain 是常用的一款 [TEC-S080]。频率与焦域尺寸的权衡也有专门研究：频率越低穿透越好但焦域越大 [TEC-S081]。

时间干涉刺激（TI / tTIS）——概念漂亮，人体证据只到"能调制"。

原理由 Grossman 等 2017 年发表在 Cell：向脑内送入两路频率都高到不足以驱动神经放电的 电场（如 2.00 kHz 与 2.10 kHz），但频率差落在神经元动态范围内（此例 100 Hz）； 在干涉区包络以差频调制，神经元跟随包络被激活。该文用建模、物理实验与活体小鼠验证， 做到刺激小鼠海马而不募集上覆皮层，并证明改变电极电流分配可"操舵"焦点 [TEC-S061]。

人体验证于 2023 年 10 月同期两篇 Nature Neuroscience 落地。Violante 等做海马： 先用电场建模加一具 93 岁男性尸体的颅内电极实测确认焦点可操舵地落在海马、 上覆皮层暴露较小（海马区包络调制幅度比上覆皮层大 30–60%，但绝对场幅在海马 反而小于前电极下方皮层——这是理解 TI 的关键细节）；随后用 fMRI 与行为实验 （20 人进入最终分析）显示 TI 能局部调制海马活动并提高情景记忆准确性 [TEC-S062]。 Wessel 等做纹状体：实验 1 为 15 名青年，实验 2 为 15 名老年加 15 名青年， 每通道 2 mA、载波 2.00/2.10 kHz、theta-burst 模式，结果是纹状体活动增强与 运动技能学习改善，在自然学习能力较弱的老年组更明显 [TEC-S063]。

商用状态要说清：本轮检索未在公开渠道核实到已获监管批准的 tTIS 商用设备。 可核实的是研究级实现与临床试验——多伦多 St. Michael's 医院有一项 tTIS 靶向 膝下扣带治疗抑郁的随机假刺激对照试验方案，30 人、130 Hz [TEC-S086]； 人体 tTIS 应用的系统综述目前只有预印本 [TEC-S087]； 安全性专门评估到 2026 年才有 [TEC-S088]。

⚠️ 2026-08-15 补充：机理层出现一条反证，本节原文未涵盖（上文原文保留不改）。

上文把 TI 的人体证据准确地限定在"能调制"，这个定性继续成立。要补的是两点：

① 阈下路线的证据比本节列的更宽：除 Violante（海马）与 Wessel（纹状体）外， Missey 2026 在癫痫方向构成第三个独立团队 / 第三个深部靶点， 且三者共同的量级是每通道仅 1–2 mA。⇒ 阈下 TI 已成立，不宜被整体否定。

② 真正被动摇的是"包络是起作用的变量"这个前提本身。 Opančar 2025（10.1038/s41467-025-64059-w）在外周神经上发现效应由载波驱动， 而不是差频包络。若该结论可外推到中枢，则 Grossman 2017 建立的机理叙事需要重述 ——注意这不影响已观察到的调制效应（现象是真的），影响的是对现象的解释。 ⇒ 本节"概念漂亮"一句可以保留，但"概念"指的是哪一套机理，现在是开放问题。

③ 与阈上路线不成立的关系（两个独立理由，别只记一个）： (a) 电流够不到——可查锚点 Demchenko 2025 >38 mA（10.1016/j.brs.2025.10.023）， 配 Alekseichuk 2019 的小鼠≈人体 100 倍场强比； ⛔ 曾出现的「167–970 mA」是按尺度自行换算的结果，文献中不存在，不得使用； ⛔ 38 mA 不得归给 Mansourinezhad 2025（同年、题目近义、团队不同）； ⛔ 皮肤耐受「~7 mA」仅见综述转引，具名锚点只有 Chhatbar 2017 的 4 mA。 (b) 即为 ② 的包络问题。两条理由独立，任一成立即足以否掉阈上路线。

证据边界：本框全部 检索摘要级（WebFetch 全域名被阻断，本轮未开原文）； 书目层可有把握，数值层未核。另 Violante 的「30–60%」与「~75%」不是冲突： 前者出自计算建模分皮层子区，后者出自尸体颅内电极实测，是同文两个验证环节； 残留疑点是 30–60% 用公布中位数复现不出来（0.26/0.18≈44%、0.26/0.10≈160%），仍须开原文。

其它电磁与光学路线：基本止步于皮层。 tDCS/tACS/tRNS 的深部可达性已用两项 颅内实测定量说明 [TEC-S064][TEC-S065]。Vöröslakos 团队的应对思路是 "交叉短脉冲（ISP）"——用高强度短脉冲在保持头皮电荷密度可接受的前提下把足够电流 打进脑内 [TEC-S064]，这是与 TI 并行的另一条工程解法。经颅静磁场刺激（tSMS） 已进入 IFCN 手册章节层面的居家应用讨论 [TEC-S116]，但本质是弱效、皮层为主。 磁声耦合刺激（TMAS）在 2025–2026 年有较集中的动物工作， 包括帕金森模型的皮质-纹状体传递改善 [TEC-S108]，但尚未检索到人体研究。

两类必须单独归档、不能混进排行榜的东西：

聚焦超声开放血脑屏障（BBB opening） 是给药通道，不是神经调控。 它的人体证据其实比神经调控更"临床"：高级别胶质瘤多中心试验已发表于 Lancet Oncology [TEC-S109]，阿尔茨海默病方向已有系统综述 [TEC-S110]。 但它改变的是药物通路，横向对比表必须单列，否则会把"能开 BBB 的深度" 错记成"能调控的深度"。

超声遗传学 / 磁遗传学 不是纯无创路线。超声遗传学由 Ibsen 等 2015 年在线虫上开创： 野生型动物对低压超声不敏感，需在目标神经元错表达机械转导通道亚基 TRP-4， 并配合含气微泡 [TEC-S104]；Chalasani 组 2022 年推进到哺乳动物细胞， 使用外源性 hsTRPA1 通道 [TEC-S105]。磁遗传学需要基因改造加磁性纳米颗粒， 其物理机制本身在学界存在争议 [TEC-S106]。这两条路线的"无创"只在能量递送端成立， 细胞端需要病毒载体做基因改造，在人体语境下应归类为"无创设备 + 侵入式生物改造"。

2.3 深部"读"：比"写"更难，也是业内表述最容易被误读的一侧

"写"这一侧至少有超声和 TI 两条路能到深部。"读"这一侧的处境更糟，而且公开表述里 被夸大的比例更高。逐条核实。

EEG 对深部源：能间接反映，不能可靠定位。 深部源到传感器距离远， 且许多深部结构（如海马）的细胞构筑呈闭合场排列，头表信号本身就弱。 这一侧最有价值的定量文献来自 MEG 侧的模拟研究：Attal 与 Schwartz 2013 年用 真实解剖与电生理的深部活动模型做 Monte Carlo 模拟，结论是单纯海马斑块激活时 MEG 确实能以较好精度定位到海马头与体，但一旦皮层同时活动， wMNE 只能在海马幅度大于皮层幅度一半时检出，且不能完全纠正向浅源的偏倚； dSPM 与 sLORETA 阈值更宽松，代价是可能造出"幽灵深源" [TEC-S094]。 海马节律的 MEG 可行性另有专门综述 [TEC-S095]。 高密度 EEG 加个体化头模型能改善定位，但改善的是皮层定位精度， 不改变深部源固有的信噪比劣势。

OPM-MEG：形态革命明确，深部灵敏度提升的证据不足。 OPM 的价值在工程侧—— 室温工作、无需液氦、传感器可贴合任意头型（从婴儿到成人）、允许受试者运动 [TEC-S118]。 因为传感器能贴到头皮而不是被杜瓦瓶隔开 2 cm 以上，理论上信号更强。 实测验证方面，4He-OPM 与 SQUID 在同一患者身上与颅内 SEEG 同步对照， OPM 记录癫痫活动的信噪比优于传统 SQUID——但这是单例患者、两次会话 [TEC-S097]； 另有 OPM 记录发作期与发作间期癫痫样活动的独立工作 [TEC-S096]。

诚实的口径是：没有检索到"OPM-MEG 对丘脑/海马深部源灵敏度提升多少倍"的 量化人体实测结论。OPM-MEG 目前的确定收益是可穿戴与整体信噪比提升， 深部专项证据仍待补。任何把 OPM-MEG 说成"能读深部"的表述，目前没有人体量化支撑。

功能超声成像（fUSI）：性能优异，但"成人无创"这一格必须写否。

fUSI 用超快平面波多普勒追踪脑微血管血容量变化，空间分辨率约 200 µm、 时间分辨率可到毫秒级并可同步 EEG [TEC-S115]。它的问题不在性能，在窗口。 四类人体与灵长类数据逐条核实：

• 新生儿经囟门——Demene 等 2017 年在人类新生儿身上用柔性头架完成实时 fUSI， 与连续视频 EEG 同步，检出与睡眠状态相关的微小脑血容量变化， 并在 2 例先天皮层发育异常新生儿身上刻画癫痫发作动态与致灶 [TEC-S115]。 这是唯一真正无创的人体 fUSI 场景，前提是囟门未闭。 2026 年进一步提出 fUS（深部）+ HD-DOT（浅层）互补的床旁全脑方案 [TEC-S112]。
• 猴，硬膜外——Norman 等 2021 年在硬膜外记录后顶叶皮层， 单试次解码运动意图与效应器，100 µm 分辨率 [TEC-S089]。
• 猴，闭环 BMI——Griggs 等 2024 年实现闭环超声 BMI，2 只猕猴控制最多 8 个方向， 用既往会话数据预训练后可在数月后立即恢复控制而无需大量重标定； 作者明确把这类定位为"less-invasive（epidural）" [TEC-S090]。 同组 2025 年用 fUSI 绘制 LIP 区扫视的中观组织 [TEC-S092]。
• 成人人体，需人工声窗——Rabut 等 2024 年为一名颅骨重建的颅脑创伤患者定制 超声透明颅骨窗（PMMA），在手术室之外的清醒状态下完成 fUSI，200 µm 分辨率， 完成"连点"游戏与吉他扫弦任务的皮层活动映射与解码 [TEC-S091]。 2025 年 3072 阵元、450 Hz 体积成像、深度可达 8 cm 的小型化 4D fUSI 系统（预印本） 验证的三种场景同样是颅骨假体、颅骨缺损、术中 [TEC-S093]。

这一条是本报告里影响最大的单个事实。因为它同时决定了第 4 章对"超声双向脑机接口" 产业成熟度的判断：写这一侧（TUS 调控）已有扎实的成人无创人体证据， 读这一侧（fUSI 成像）在成人无创场景下尚不成立。二者不在同一成熟度上， 把它们合称为"无创双向"会掩盖真正的瓶颈在读这一侧。

Forest Neurotech 不是无创方案，这一点已由其 CTO 具名确认。 Forest 是这条线上最活跃的机构（非营利 Focused Research Organization）， 其 Forest 1 是钥匙扣大小的研究级超声扫描仪，基于 Butterfly 的"超声芯片化"技术， 官网称可实现从表层到深部结构的人体功能成像与神经调控—— 但官网未说明是否需要颅骨窗口，/technology 子页返回 Page not found， 规格书需申请，本轮未获取 [TEC-S198]。

口径落差由 IEEE Spectrum 那篇报道补上。其 CTO William Biederman 说得毫不含糊： 他们的系统要把多枚 Butterfly 超声芯片植入使用者颅骨内、与硬脑膜齐平； 理由是——

"Sound is muffled when passing through the skull, and the outgoing and return attenuations make a fully noninvasive ultrasound recording system untenable." （声音穿过颅骨会被闷掉，去程与回程的双重衰减使得完全无创的超声记录系统站不住脚。）

本报告主智能体已从该文原文逐字核对上述引语 [TEC-S199]。 注意证据等级：这是 D 级新闻，但含具名直接引语，所以它能支撑的是 "Forest 的 CTO 如此表述"这一事实，而非独立的技术论证。不过它与本节全部已发表证据同向。

Biederman 还提到一条对成熟度判断很重要的信息： "在我们这个非营利研究组织的存续期内，我们没有向 FDA 递交的计划"[TEC-S199]。 所以 Forest 是技术源头与潜在合作对象，不是器械供应商。

光学与其它路线：深度硬上限清楚。 fNIRS/DOT 只覆盖皮层， 且颅外层（头皮、颅骨）血流污染是全领域公认的首要障碍 [TEC-S098]； 可穿戴高密度 fNIRS/DOT 的进展是把分辨率推近 fMRI 水平并走出实验室， 但覆盖范围仍是皮层 [TEC-S099]。关于常被引用的"1.5–3 cm 灰质深度上限"这个数字， 本轮未检索到可直接引用的原文出处，标为未核实。

经颅光声成像（PACT）在小动物上表现优异，但人体经颅尚无活体脑功能数据： 2026 年 Communications Physics 的像差校正工作是在离体成人颅骨加吸光体模上完成的， 用均质弹性颅骨模型加体外定位数据去像差，并在第二具离体颅骨上验证泛化性 [TEC-S102]； 人体功能性光声 CT 的现状与颅骨限制另有专文综述 [TEC-S101]。 声光成像（acousto-optic）本轮未检索到人体经颅数据，标为未核实。

磁粒子成像（MPI）已有人头尺寸系统研制与验证 [TEC-S103]， 但需注射氧化铁示踪剂，属"无创设备 + 侵入式给药"， 且目前是灌注/形态学而非神经电活动读取。耳道 EEG 已有可穿戴综述 [TEC-S119]， 本质仍是 EEG，深部不可达。经颅多普勒（fTCD）测的是大血管血流速度， 空间特异性远低于 fUSI [TEC-S120]。

第 3 章 剂量与安全：横向比较最容易出错的地方

做技术横向比较时，最容易出错的不是性能指标，是安全阈值。因为"看起来像同一个数字"的 东西经常来自完全不同的体系，前提条件被转述时丢掉了。这一章把三套口径分开摆。

3.1 那个被反复引用的 720 mW/cm²，在原文里不是"经颅上限"

先说结论："720 mW/cm² 是经颅超声安全上限"这个说法，在 FDA 体系里只对经颅多普勒成立。

本报告从 FDA 2023 年《Marketing Clearance of Diagnostic Ultrasound Systems and Transducers》指南 PDF 原文（65 页，本站已镜像）直接提取其 Table 3 [TEC-S072]：

关键在紧跟这张表的三条限定，转述时几乎总被省略：

1. 原文规定"cephalic and transcranial should be synonymous"（头颅的与经颅的视为同义）。
2. Note 1 明文：经颅多普勒归入外周血管类，除非经眼测量（那时归眼科类）。
3. 脚注 26 界定"胎儿及其它"类范围时，明确列入 neonatal cephalic 与 adult cephalic use （新生儿头颅与成人头颅用途）。

把这三条放在一起看：同样穿过颅骨，FDA 按诊断模态而不是按解剖部位给限值。 测血流速度的经颅多普勒可以到 720，而一般成人头颅成像只有 94。

Track 3 是另一套：不按应用分类，全局最大折算 ISPTA ≤ 720 mW/cm²、 MI ≤ 1.9 或折算 ISPPA ≤ 190 W/cm²，眼科另限 ISPTA.3 ≤ 50、MI ≤ 0.23 [TEC-S072][TEC-S073]。

顺带一条工程上直接可用的细节，也来自该指南原文：测量不确定度要反向收紧限值。 原文算例是——实测全局最大 ISPTA.3 为 600 mW/cm²、强度测量不确定度 ±25% 时， 直接拿 600 与 720 比（不放大为 750）；但若不确定度为 ±35%， 则要拿 600 与 720 × (1.30/1.35) = 693 mW/cm² 比 [TEC-S072]。 即超过 ±30%（强度）/ ±15%（MI）的不确定度部分由申报方承担。

3.2 专为 TUS 设的口径：ITRUSST 2025 共识

真正针对经颅超声神经调控的判据来自 ITRUSST（国际经颅超声刺激安全与标准联盟） 2025 年的生物物理安全共识 [TEC-S070]：

• 机械效应：MI 或经颅专用的 MItc 不超过 1.9，即视为非显著风险。
• 热效应：满足以下之一即可——峰值升温不超过 2 °C；或峰值绝对温度不超过 39 °C （假定基线 37 °C）；或热剂量不超过脑组织 2 CEM43、骨组织 16 CEM43、皮肤 21 CEM43； 或给定曝光时长下的特定 TI 值。

这份共识有一句必须一并转述的自我限定：它是专家共识意见，可以参考但不能替代监管指南 或国际标准，且所列水平"并非安全限值本身"，显著风险的真实阈值仍需更多数据 [TEC-S070]。 把共识当成标准来引用，是这个领域最常见的越界。

3.3 没有统一报告口径，强度数字之间就不可比

ITRUSST 2024 年的报告标准给出六类必报参数：换能器与驱动系统、驱动设置、 自由场声学参数、脉冲时序参数、脑内 in situ 暴露估计、强度参数； 并明确要求报告 −3 dB 与 −6 dB 的轴向/横向焦域宽度、折算所用衰减系数与方法 [TEC-S071]。

没按这份清单报参数的研究，其"强度"数字之间不可直接比较，这是本专题横向比较的 最大陷阱。同一个"2 W/cm²"，是自由场值还是颅内 in situ 值，差着一个数量级—— 该标准里给的实例是 270 kHz 下颅骨平均插入损耗约 8 dB [TEC-S071]， 8 dB 意味着声强只剩约 16%。

⚠️ 2026-08-15 补充：8 dB 是标准的「实例」，实测比它更差；另有一个更常见的量纲陷阱 （上文原文保留不改——它已正确标明 8 dB 出自标准示例，此处只补两点）。

① 实测插入损耗约 9.8 ± 2.2 dB（270 kHz），对应声强只剩约 10%，不是 16%。 ⇒ 引用标准示例做剂量估计偏乐观。做安全边界时应取实测侧，不取示例值。

② 压力透射率 ≠ 声强透射率，混用会把剂量做错一个量级。 离体颅骨 500 kHz 下的压力透射率：额骨约 13%、顶骨约 31% （Riis, Ultrasonics 2022;119:106591 —— ⛔ 常被误引作 2021）。 声强要再平方：约 1.7% 与 9.6%。 ⇒ 看到"透射率 31%"先问一句量的是压力还是声强；这正是本节所说横向比较陷阱的同一类错误。

证据边界：以上为 检索摘要级（WebFetch 全域名被阻断，本轮未开原文）； 书目层可有把握，数值层未经原文核对。9.8±2.2 dB 与 13%/31% 均须开原文复核后方可投产引用。

已发表人体研究里参数报得较完整的一例是亚急性卒中 I 期试验：靶对侧 M1， 自由场 Isppta 2.8 W/cm²（估算 in situ < 0.3 W/cm²）、MI 0.75、PRF 100 Hz、 占空比 30%、每次 10 分钟共 5 次，12 周内无严重不良事件， 10 人中 5 人有轻微短暂不适 [TEC-S113]。注意它同时给了自由场值与 in situ 估算值， 这才是可比的报法。人体 tFUS 的症状与安全性回顾性汇总见 [TEC-S078]。

第 4 章 国外现成技术与低约束获取路径

任务书第 4 问要的是国外已达到或超越同级的现成技术、产品、项目， 以及借鉴、蒸馏、采购、合作的路径，其中优先自主可控、受约束少的方案。 本章按"能不能拿来用、拿来用要付什么代价"来组织。

4.1 先把一个常见误判挡掉

没有任何一家公司做出了无创的双向超声脑机接口。 全球范围内： "写"这一侧已在完整颅骨上闭环（人体 n=26、伏隔核、并用 DBS 对照确认靶点命中 [TEC-S189]）； "读"这一侧一例都没有——唯一的人体 fUSI 个案靠 PMMA 颅骨置换声窗 [TEC-S183]， Caltech 的闭环超声 BMI 是猴、硬膜外，作者自称 less-invasive [TEC-S182]。

两家 2026 年新公司都自认早期。Merge Labs（OpenAI 投资、Sam Altman 联合创办、 含 Forest 人员）被 Nature 2026 年 2 月的新闻解释篇以"这科学站得住吗"为题评述， 结论是技术仍处早期；该文引用的支撑文献只有 Griggs 2024（猴，硬膜外）与 Rabut 2024（人，PMMA 声窗）两篇 [TEC-S200]。 中国成都的 Gestala（CEO 彭雷为脑虎原创始人，联合创始人陈天桥）时间表同构： 一代机台式进医院做慢性疼痛，二代机可穿戴头盔，"读"明确排在第二阶段 [TEC-S201]。

4.2 Openwater：最值得直接借鉴的开源资产

这是本轮最有操作价值的发现，完整度远超一般"开源硬件"。 用 GitHub REST API 直取组织仓库列表得到的硬数据：OpenwaterHealth 名下 58 个公开仓库， 累计 star 174，最近一次提交 2026-07-25——就在调研前一天，项目是活的 [TEC-S202]。 主许可证 AGPL-3.0，文档用 Apache-2.0，数据与参考模型用 CC-BY-4.0 或 CC0-1.0。

完整到可以直接打板。 openlifu-electrical 仓库列出硬件栈里每块 PCB 的电气原理图、 Gerber 制造文件、钻孔文件、IPC 文件、物料单（.xlsx）与 STEP 三维模型 [TEC-S203]： Array Flex（件号 710-00001，柔性板，对接 64 元超声换能器阵列）、 Console PCB（700-00002，含高压电源）、Transmit Module（710-00003，高压射频发射，Rev 0.4.1）。

软件侧同样齐。 openlifu-python 是聚焦超声规划与控制工具箱，已上 PyPI （pip install openlifu[app]，Python 3.10–3.12），含仿真、网格与摄影测量流程、 云同步、硬件通信 [TEC-S205]；导航与规划前端已做成 3D Slicer 扩展 SlicerOpenLIFU [TEC-S207]—— 影像配准与神经导航这些重活可直接复用成熟医学影像生态。 早期 Open-TFUS 平台的技术定位也值得注意：与"靠贴放位置瞄准"的系统不同， 它用阵列电子聚焦转向把焦点导到目标，且足够小、可穿戴， 能在受试者活动时从前额透射进脑内精确位置 [TEC-S204]。

与光声路线最直接对标的是声光仓库。 openwater-acousto-optic-hardware 公开了 全息声光成像系统的整机物料单，且全是可采购商品件 [TEC-S206]： 光学侧 MOGLabs MSA 系列激光器（765/795/850 nm）、IntraAction ATM-901A2 声光调制器 ×2 配 PA-704 功放、Thorlabs 光纤；声学侧 Sonic Concepts SU-108 换能器 配 E&I 411LA 功放； 电子侧 Rigol DG4162 波形发生器 ×2、Berkeley Nucleonics 525 延时脉冲发生器、 Thorlabs PDA100A2 光电二极管、NI USB-6002 采集卡；自制件只有 AOM 安装板与 Gumstick 相机。 对要做光声-超声双模的团队，这份 BOM 相当于一张可照单采购的清单。

还有一个容易被忽略的资产：openwater-regulatory 仓库直接存放与 FDA 的往来文件 和安全性数据采集模板 [TEC-S443]——等于免费得到一份 FDA 沟通范本。

4.3 授权条款逐条对比：约束从低到高

Openwater 专利承诺的三条限定（本报告已从 PDF 原文逐条核对）： 防御性终止——若某方对其提起或威胁提起专利侵权诉讼，可随时终止； 不覆盖第三方专利——对共同开发的专利只延伸到自身可放弃的权利； 不保证跨辖区有效——原文明写 "cannot guarantee that The Pledge may be honored in all jurisdictions" [TEC-S299]。它降低的是来自 Openwater 的授权风险， 不降低第三方专利风险，不能替代自己的 FTO 检索。

4.4 专利：早期地基已开放，卡点在相位校正

已到期、可自由实施的技术底座：ultrasound neuromodulation 且优先权早于 2013 年的 检索共 46 件，其中 Mishelevich 名下约 20 件（深部靶点聚焦、震颤治疗、机械扫描聚焦） 美国族状态均为 NOT_ACTIVE [TEC-S401][TEC-S402]； Insightec 世纪初的相控阵基础专利 US6613004B1（优先权 2000-04-21） 页面法律状态为 Expired - Lifetime [TEC-S414]。

仍有效且已覆盖中国的卡点（到期年份按优先权日 + 20 年推算）：

中国未布局、可自由实施的关键技术：Caltech 的功能超声解码运动意图 US12318315B2 族内无中国成员 [TEC-S407]——功能超声脑机接口的解码侧在中国无阻碍； Insightec 多模聚焦 EP2429656B1 亦无中国成员 [TEC-S416]。

实务含义：Sunnybrook 的相位校正族是最硬的一道墙，到 2034 年前都在。 绕开它的方向是不依赖"测量-反演-校正"路径，改走个体 CT/MRI 先验建模 + 仿真驱动的 开环相位赋值，或走低频、宽焦、不追求毫米级精度的调控口径。

4.5 供应链：进口是独家代理，但国产读写一体平台已出现

进口侧的真实价格（全部来自中国高校/医院采购公告，非厂商报价）：

三个结构性事实 [TEC-S434]–[TEC-S439]：64 通道约 90 万、256 通道约 200 万、 整机资产可达 300 万量级；北京日泰科技是 Verasonics 国内独家代理—— 这一表述出现在重庆医科大学的单一来源采购理由中，且 2017 至 2026 横跨九年的 六个采购方全部指向同一家；2019 年哈医大以"该类平台仅美国 Verasonics 生产" 走单一来源，那个时点国内确无替代。另有代际风险：Verasonics 自述 2023 年推出 Vantage NXT 后，旧 Vantage 已不再销售，只提供翻新机 [TEC-S432]。

国产替代的关键发现：浙江利影医疗科技的 Ultra-R 系列，厂商自述 128/256 通道、 可级联同步不低于 2048 通道、MATLAB 开放可编程 + QT 临床级双环境、 实时保存原始 ADC 与波束合成后 RF 数据；另有 HP256/128/64 超高功率相控超声模块 可独立供货，并可与超快成像模块时序协同开展诊疗一体化研究； 已展示大鼠脑超快多普勒与超分辨（ULM）成像 [TEC-S445]。 读写一体闭环所需的两侧能力都在一家国产供应商手里——这是本章对工程路径最直接的发现。 风险是该公司 2024 年备案、员工二十余人 [TEC-S446]，体量小。 另有上海波达 PodaMed-US [TEC-S447] 与欢影医疗 FlexEcho [TEC-S448] 两家，仅取到摘要级信息。 注意上述参数均为厂商自述，未经第三方验证。

元器件层面：压电单晶（PMN-PT）有多家国产供应 [TEC-S450][TEC-S451]， 但高压发射 IC 未检索到成熟国产同类 ASIC，主流仍是 ST（STHV1600/200/800）、 TI（TX7332，32 通道 200 V）、ADI/Maxim（MAX4940）[TEC-S452][TEC-S453]。 这是国产化链条上最实的一个缺口。整机侧联影 2025-11 发布 uSONIQUE 系列自述核心部件 全自主，同时报道称国内高端超声国产化率不足 40% [TEC-S454]。

出口管制暴露面：换能器与 NeuroFUS 整机源头是美国 Sonic Concepts（Bothell, WA）， 页脚明示产品在美国装配 [TEC-S444]，属受 EAR 管辖的美国原产物项。 若合作方或采购主体在 BIS 实体清单内，任何受 EAR 管辖物项均需许可—— Caltech 的合规页示例清单已包含四川大学、电子科技大学、北京理工大学等 [TEC-S455]； 清单持续扩容，2025-09-16 一次新增 32 个实体其中中国 23 个 [TEC-S456]。 本轮未查到科研超声平台的具体 ECCN，无法断言是否属 EAR99， 但"实体清单主体 + 美国原产设备"这一组合的许可风险是确定的。

4.6 可直接采购的研究级平台

网上常见的"CTX-250/CTX-500 四元换能器 + TPO 驱动器"配置本轮未从任一厂商官方页面 核到原文，故不写入表格 [TEC-S210]。可间接印证 Sonic Concepts 供货能力的是 Openwater 声光 BOM 里明确列出的 SU-108 [TEC-S206]。

4.7 一条绕开物理死结的线索

值得单独记一笔：可穿戴 EEG + 超声一体贴片（DARPA NEUSLeeP 方向， 2026-07 UT Austin 发布）[TEC-S219][TEC-S220]。 它的思路是用 EEG 做"读"、超声做"写"，两者都真无创—— 绕开了"超声必须能读"这个物理死结（第 2.3 节已论证该死结的硬度）。 对合规路径而言，这可能比硬攻 fUSI 穿颅更现实。 本轮只核到搜索命中与新闻稿，未经 GitHub API 核实仓库详情， 所以它是线索而非结论，但方向与本项目高度相关。

第 5 章 法规路径：一个 II 类 / III 类的口径冲突

这一章是本报告对产品化决策影响最直接的部分。核心发现是： 同一套硬件，按不同口径申报会落到不同管理类别，受理层级与时限差别很大。

5.1 分界点在于是否构成闭环脑机接口

已核实的分类事实：现行《医疗器械分类目录》09-06 为超声治疗设备， 其中 09-06-01"超声治疗设备"的产品描述原文是 "一般采用聚焦或弱聚焦超声波，并作用于患者的设备（未发生组织变性）"， 预期用途为"辅助治疗、疼痛缓解及促进创伤组织的愈合"，管理类别 Ⅱ； 同一条目下"超声理疗仪"（非聚焦、输出强度一般 3 W/cm² 以下、0.5–5 MHz）同样是 Ⅱ 类 [TEC-S427]。 顺带纠一个常见归类错误：09-07 是射频热疗设备，不是超声 [TEC-S428]。

这与按"非侵入式脑机接口用于疾病治疗"归入 III 类的口径直接冲突。同一套硬件：

• 按非消融型超声治疗设备报 09-06-01 → II 类，省级受理
• 按非侵入式 BCI 报 → III 类，国家局受理

II 类省级路径的法定时限是技术审评 60 个工作日 + 行政审批 20 个工作日，多省已压缩 （湖南为技术审评 30 + 行政审核 7 + 审定 3 个工作日）[TEC-S431，证据级 D，仅摘要]。

5.2 创新医疗器械绿色通道：条件 3 是真门槛

北京市药监局官网问答原文（证据级 A）列出三项硬条件 [TEC-S426]：

1. 申请人在中国依法拥有产品核心技术发明专利权（或受让取得）， 申请时间距专利授权公告日不超过 5 年；或核心技术发明专利申请已公开， 且由国知局专利检索咨询中心出具载明新颖性与创造性的检索报告。
2. 已完成前期研究、具有基本定型产品，研究过程真实受控、数据完整可溯源。
3. 产品主要工作原理或作用机理国内首创，性能或安全性与同类产品比较有根本性改进， 技术上处于国际领先水平，且具有显著临床应用价值。

两条容易被忽略的程序细节：必须在首次注册申请之前提出； 创新审查结果告知后 5 年内未申报注册则失效，需重新申请。 法规依据是 NMPA 2018 年第 83 号公告，2018-12-01 施行 [TEC-S425]。

对本方向的判断：条件 3 的"国内首创 + 国际领先"是真门槛。 超声神经调控在国际上已有 Exablate 的 PMA 先例和大量在研产品， 单纯做"国内第一台"很难论证国际领先。可论证的切口是读写一体闭环 （fUS 成像 + 声刺激时序协同）这种国际上也尚无获批产品的构型—— 但这又会把申报口径推向 III 类。两者之间存在真实的取舍。

5.3 美国侧对照

Exablate Neuro 走 PMA，P150038 于 2016-07-11 原始批准，适应症为 原发性特发性震颤单侧丘脑毁损、患者 ≥22 岁 [TEC-S419]。 该 PMA 补充件至少到 S041（2026-03-23），内容涵盖软件版本、MRI 兼容机型、 代工厂增加、灭菌残留检测频次、说明书更新 [TEC-S420]—— 说明 PMA 拿到之后的维护成本极高，这一点在做路径选择时常被低估。

相对地：经颅多普勒诊断类走 510(k)，深圳德力凯已有 3 件清关记录 [TEC-S422]； 外周神经的高强度聚焦超声在美国是 II 类（21 CFR 882.4420 / SGN）[TEC-S423]； 消费级放松/助眠类若不作疾病宣称，可能落入 FDA 一般健康豁免， 最新终版指南为 2026 年 1 月 [TEC-S424]。

5.4 伦理侧有一处空白

2024-02-02 发布的《脑机接口研究伦理指引》定义 2.2 中，非侵入式 BCI 只列了"头皮脑电和功能近红外"，未提及超声 [TEC-S430]。 超声型 BCI 在现行伦理指引的模态定义里没有位置。

人体研究仍须依《涉及人的生命科学和医学研究伦理审查办法》过伦理审查（该指引 4.1 条）， 但具体到超声的风险条款无现成依据，机构伦理委员会大概率会要求额外的声安全论证。 这正是第 3 章那套 ITRUSST 口径的用处：在没有现成法规条款可依的情况下， 按 ITRUSST 2025 共识做热与机械双重论证、按 ITRUSST 2024 标准报全六类参数， 是目前最站得住的自证方式 [TEC-S070][TEC-S071]。

5.5 四条工程路线的横向打分

维度为技术可得性、授权约束、供应链自主度、法规路径难度、到期风险，1–5 分，5 最有利。 分值是相对序数，不是绝对指标。

打分口径：授权约束一列，国产平台给 5 是因为不涉及跨境授权；Openwater 给 4 是因为 专利承诺免费但 AGPL 对闭源有传染性；Verasonics 给 1 是因为对中国不授权 [TEC-S433]。 供应链自主一列，Openwater 给 3 是因为参考设计开源但关键高压发射 IC 仍需进口。 法规难度四条都给 3，因为决定难度的是产品口径（II 类还是 III 类，见 5.1 节）， 与技术来源无关。

5.6 国内可动员的人力与产能

Europe PMC 计量：2021–2026 年中国机构署名的经颅超声刺激/聚焦超声/超声神经调控文献 381 篇，去重作者名 1262 人 [TEC-S457]。作者名为缩写形式，同名合并会低估、 拼写差异会高估，只作量级参考：可动员科研人力在千人级，但高度分散。

机构分布首位是燕山大学电气工程学院与河北省智能康复及神经调控重点实验室， 其次为复旦华山医院康复医学科、首都医科大学宣武医院神经内科、武汉大学、 西北工业大学、广东工业大学等 [TEC-S459]。

工程产能侧，重庆海扶产品线全部是 HIFU 肿瘤消融与妇科方向， 官网未见脑部神经调控产品 [TEC-S449]——既说明这是空白， 也说明国内存在可合作的 HIFU 工程与注册能力存量。

第 7 章 TMS 本体与其扩展形态：磁场路线在皮层能做到什么

第 2 章把磁场归入"以皮层为主战场"的物理量，这一章展开该判断的具体边界： 线圈设计如何在深度与聚焦度之间取舍、深部变体真实能到多深、代价是什么、 加速化方案的临床证据到哪一步、已获批设备与适应症各是什么。

本章与第 2–3 章共用一把尺子：凡给深度数字，一律标明是阈上有效场深度 还是几何焦深，以及测定条件（%MT、脑模型、是否含电导率校正）。

7.1 深度与聚焦度是一对刚性权衡，不是工程调优问题

磁刺激的场强随深度单调衰减，而扩大有效深度的唯一办法是把线圈的场分布"摊开"。 两个可对照的定量锚点：

这组数字说明 H 线圈不是"更深且同样精准"，而是用选择性换深度。 按同一口径读第 2 章：即便取 H 线圈的 2.8 cm，仍未触及丘脑、海马、基底节所在层次， 磁场路线在成人颅内的可及范围仍以皮层与近皮层白质为界。

近两年最有意义的进展是试图同时改善两端，而不是继续沿这条权衡线滑动：

• fdTMS（聚焦-深度 TMS，Purdue/Duke, 2025）：曲面"帽"型骨架配混合层绕组， 在同等阈上条件下把刺激体积缩小 42–55%，同时把有效深度增加 22% [TEC-S472]。 这是本章检索到的唯一一份两端同时改善且给出定量对比的公开设计。
• mTMS（多靶点 TMS，Hertie Institute, 2025）：5 线圈重叠阵列 + FPGA 控制， 实现毫米级电子靶向切换与亚毫秒级刺激间隔——不移动线圈即可换靶点 [TEC-S475]。

中国团队近两年的线圈论文集中在同一个方向，且全部给出仿真定量：

7.2 加速化：把疗程从六周压到五天，证据链已经完整

SAINT / SNT（Stanford，FDA 2022-09 获批）是 TMS 近年最实质的临床变化， 它改的不是硬件而是给药结构：fMRI 引导的个体化左 DLPFC 靶点 + 加速 iTBS，每天 10 个 session、连续 5 天，累计约 90,000 脉冲。

支付方覆盖这一条比获批更能说明成熟度：它意味着疗效证据已通过第三方支付方的审核， 不再只是注册意义上的"可上市"。

其余扩展形态的成熟度明显低一档，但方向明确：

• 可穿戴 TMS：中科院 1.2 T 电池驱动穿戴式系统，主机由 55 kg 降到 3 kg， 单次充电 8000+ 脉冲（Nature Communications, 2025-03）[TEC-S473]。
• 闭环 BCI-TMS：复旦 Magnetic NeuroRing 用于卒中康复，是读（EEG）+ 写（TMS） 的双模构型 [TEC-S474]——与第 1 章第 15 条那条"EEG 读 + 超声写"的绕行思路同构， 只是把写侧换成了磁场。
• AI/机器人引导：TMS-RA 机器人定位误差 1.18 mm / 0.57°（IEEE BioRob 2024）； 伟思 MagNeuro ONE 含 MRI + 机器人导航 + 自动选波；依瑞德 Ami 3S 六轴机器人 称"3 秒自动对靶"[TEC-S467][TEC-S469]。

⚠️ 2026-08-15 修订：上面那个 1.18 mm / 0.57° 与"3 秒自动对靶"量的不是端到端精度 （上文原文保留不改）。

1.18 mm / 0.57° 是导航系统自报的配准／跟踪残差——测的是「相对导航自身坐标系内已存靶点」。 端到端精度（相对物理真值）是另一个量，差一个数量级：

量	值	测的是什么
导航自报残差	1.18 mm / 0.57°	导航坐标系内相对已存靶点
导航显示位姿 vs 结构光 3D 扫描真值	10.2 mm（范围 3.1–18.7）	相对物理真值（Matilainen 2024，PMID 38479018）
跨次重复性	8.1 ± 3.3 mm（LOA 1.7–14.6）	原文术语为 intraobserver；同文另有 interobserver 10.3 ± 3.3（LOA 3.8–16.7），两者不得混用。✅ 已开原文逐字核实（BMC Neurosci 2013;14:94，10.1186/1471-2202-14-94，PMC3774221）
帽式定位对照	10.66 mm	Caulfield 同文的非导航对照组——与 Matilainen 同量级

两组数并不矛盾，它们测的是不同的量。但把标称值当端到端用，会得出 「导航精度已经解决」这个错误结论。⛔ 本报告及对外材料中，标称与实战须分列并各自注明量的定义。

证据边界（2026-08-16 更新，逐行分级——不要再当整块「摘要级」引用）：

• ✅ 跨次重复性那行已开原文逐字核实：8.1±3.3 / 10.3±3.3 与 LOA 全部对上， 术语 intraobserver／interobserver 的区分也经原文确认。走 Europe PMC 开放获取全文。
• ⚠️ 10.2 mm 那行仍是 检索摘要级：Matilainen 2024 书目层已核实为真 （Phys Med Biol 69，10.1088/1361-6560/ad33b8，PMID 38479018）， 但该刊非开放获取，全文未开，故 10.2 mm 与范围 3.1–18.7 未经原文核对。
• ⚠️ 1.18 mm / 0.57° 与 10.66 mm 两行未核（会议论文／未取到全文）。
• 📌 顺带更正一处方法论：EPMC 的 PAGE: 字段检索对本文返回空结果， 换 ABSTRACT: 检索立刻命中。字段查询返回空 ≠ 论文不存在，别据此判"引用错了"。

另：8 字线圈"等效半径"一项， 本轮仅 12.6 mm 有出处（由 S½=5 cm² 换算）；曾出现过的 21 mm 一端追不到出处，不得使用 （Deng 2013 建模对象是 MC-B70 而非 Cool-B70）。

7.3 商业设备全景：国际八家、中国四家关键持证人

国际主要厂商（规格取厂商公开资料与 FDA 器械号，未公开项一律写"未公开"）：

中国侧共 64 家企业持有 TMS 注册证，其中与本专题判断相关的四家：

7.4 NMPA 适应症与 FDA 的口径差：这里有一条对本专题直接有用的结论

明确写在注册证上的适应症（区别于"指南覆盖但证上没写"）：

指南与共识覆盖、但由 II 类设备在临床实际执行的适应症要宽得多：精神科方向含焦虑、 强迫症、PTSD、双相稳定期、精神分裂症阴性症状与幻听、睡眠障碍、物质依赖； 神经与康复方向含卒中后运动/失语/吞咽、帕金森、轻度认知障碍与阿尔茨海默、 神经病理性疼痛、纤维肌痛；儿科方向含 ADHD、自闭症谱系、抽动障碍。

FDA 与 NMPA 的路径差异值得单列，因为它和第 5 章那个 II/III 类口径冲突是同一类问题：

2025 版《中国抑郁障碍防治指南》对 rTMS 的推荐强度与证据等级：

标准参数：高频 5–20 Hz 左 DLPFC / 低频 ≤1 Hz 右 DLPFC / 双侧序贯； 每次 20–30 min，每周 5 次，持续 4–6 周；强度 80–120% RMT [TEC-S471]。

第 8 章 郑海荣院士团队的光声/超声工作：逐篇核到什么位置

这一章回答第 3 问。做法是把该团队近两年的具体论文逐篇取到期刊、日期、DOI、通讯作者、 实验对象与技术参数，然后放到第 2–4 章立下的那三道筛子上过一遍—— 而不是从"院士 + 无创 + 双向"这几个词往回推结论。

8.1 团队与机构

8.2 五项关键成果逐条核验

成果一：1.7 克头戴式光声/荧光双模态显微成像 [TEC-S477]

成果二：LiTA-HM 全脑皮层大视野光声/荧光混合显微镜 [TEC-S478]

该文由 Science Advances 副主编、杜克大学 Junjie Yao 教授撰写 Focus 短评， 评价其"将神经活动与血管生理融于同一成像框架"，并称为 "非侵入式脑机接口提供了新的信息采集范式"。 这句评价的对象是成像范式，不是已实现的人体脑机接口——引用时不可截断。

成果三：功能超声成像脑机接口综述 [TEC-S479]

《集成技术》2025 年，DOI 10.12146/j.issn.2095-3135.20260629001， 作者含岳巍、牛丽丽、李飞、邱维宝、孟龙、郑海荣等。综述 fUSI 如何借神经血管耦合 读取全脑微血流动态，述及脑功能图谱、运动意图解码与自然行为变量解析； 未来方向列为三维/四维实时成像、多模态融合、自适应在线解码， 目标表述为"高精度闭环无创脑机接口"——是目标，不是已完成的实验。

成果四：《迈向极微观和极宏观的现代声学》 [TEC-S480]

《中国科学：物理学 力学 天文学》2026 年初上线，郑海荣为通讯作者。 综述声场调控理论，涵盖声遗传学与无创超声脑机接口方向。 按第 1 章第 8 条口径，声遗传学需病毒载体做基因改造，属"无创设备 + 侵入式生物改造"， 不与纯无创路线同表排行。

成果五：NSFC 官方成果报道 [TEC-S481]

国家自然科学基金委 2025 年 7 月成果报道，内容即成果二（LiTA-HM）， 用于交叉印证机构层面的披露口径。

8.3 过三道筛子

第 2.3、3.1、4.1 三节的核实结果共同立起三道筛子（清单见第 9.3 节）。逐条过：

8.4 一个必须讲清的物理区分

光声成像里的"声"不等于超声神经调控里的"声"。

• 光声成像：脉冲光被组织吸收 → 局部瞬时升温 → 热弹膨胀发出超声 → 换能器接收。 路径是光 → 热 → 声，超声在这里是被探测的信号载体。
• 超声神经调控：换能器发射聚焦超声 → 机械力作用于神经元离子通道 → 放电改变。 路径是声 → 神经元，超声在这里是施加的作用量。

两者物理机制不同、器件角色相反（收 vs 发）。因此不能因为"都涉及超声波"， 就把光声成像与超声调控打包称作"双向"。同理，1.7 g 头戴式系统里的 PAM 是接收端， 它的存在不构成"写"的能力。

8.5 结论与合作入口

合作入口：牛丽丽（中科院深圳先进院）是该团队中直接从事超声/fUSI 方向的核心成员， 在本主题有 9 篇文献且与郑海荣合作 5 篇 [TEC-S458]——是接触该团队工作的具体切入点。

第 9 章 缺口清单：还差什么，补齐每条需要做什么

这一章该被当作工作清单来用。分三类：已写结论内部的未核实项（影响置信度）、 取不到材料的失败项（影响覆盖面）、四问已交付但仍需加深的部分。

9.1 已写结论中的未核实项

9.2 取不到材料的失败项

专利侧（影响最大）：时间干涉（TI）方向的专利族未取到—— MIT/Boyden 侧仅经搜索摘要定位到 EP3416723A4，未核实申请人、法律状态与中国布局； 国内已存在的 TI 电刺激专利（CN117180614A、CN108939292A、CN120260816A）同样未核实。 中科院深圳先进院等中国机构的超声神经调控专利组合也未取到。 失败原因是访问受限：patents.google.com 对本环境 IP 全面返回反自动化拦截页， Espacenet 与 patents.justia.com 是 Cloudflare challenge，WIPO Patentscope 返回 403， freepatentsonline 空响应。建议改走 CNIPA 专利检索及分析系统（需账号）或 incoPat/智慧芽。

法规侧：NMPA 官方数据库全程不可用（www.nmpa.gov.cn 全站返回 412，阿里 WAF）， 分类目录与 83 号公告均改用省级药监局或第三方转载页，已在台账 access_note 标注降级理由。 其中一条应优先补齐：《免于临床评价医疗器械目录》（2023 年第 33 号）中 超声治疗设备是否在列未核实——目录页面正文只取到 164 字符，未取到附件表格。 这条直接影响 II 类路径是否需要临床评价，是 5.1 节那个结论的关键补充。

采购价格：6 条采购公告（TEC-S434–S439）均只取到搜索引擎摘要中的金额与供应商， 具体公告页 URL 未取到，已全部标 mirror_candidate=yes， 建议逐条抓原公告页快照后再引用金额。

厂商侧未获取：Verasonics / Iconeus / Forest 1 价格三家均不公开，需询价， 本轮未做估算以避免编造区间。NeuroFUS 具体型号参数与报价——三个产品详情页均 404， 官方渠道 info@brainbox-neuro.com。Nudge（消费级超声调控）域名确认为 nudge.co， 但抓取失败，产品与融资状态未核实。Sanmai、Attune、Neurosonics、Sonoceutics 官网未取到可引用原文，仅能确认"无 FDA 上市许可"这一负面事实。 iThera（MSOT）与 Seno Medical 官方产品页未取，适应症未核实—— 预先提示：这类系统临床用途集中在乳腺、皮肤、血管等浅表器官，不是经颅脑成像， 切勿由"光声成像已商品化"推出"光声脑成像已商品化"。

其它：科研超声平台的具体 ECCN 未查到，无法判定是否 EAR99； 怡英新材料的出口管制表述仅取到摘要且属厂商自述； DARPA NEUSLeeP 贴片仓库仅搜索命中，未经 GitHub API 核实。

9.3 四问的交付状态与各自仍待加深的部分

四问现已全部交付：第 2 问是第 2–3 章，第 4 问是第 4–5 章， 第 1 问是第 7 章，第 3 问是第 8 章。第 7、8 两章在 2026-07-27 并入， 在此之前本报告曾明确标注这两问未交付——引用旧版本时请注意这一差别。

仍待加深的部分，按问归类：

第 1 问（TMS，第 7 章）：

第 3 问（郑海荣团队，第 8 章）：

三道筛子在第 8.3 节已对郑团队逐条过完，均未被突破，故此处不再重复推导。 筛子本身仍对任何新出现的"无创双向"宣称有效：

1. 成人无创 fUSI 不成立 [TEC-S091][TEC-S199]——先问读侧的颅骨完整性证据。
2. 人体经颅光声无活体脑功能数据 [TEC-S194][TEC-S102]——若有人声称有， 那就超越了国际公开水平，必须核原文而非新闻稿。
3. 闭环双向的全球首例是 Caltech 2024，猴、硬膜外 [TEC-S182]—— 若"双向"也在开窗或动物条件下，则与之同级或稍后，不宜写成领先。

9.4 一个方法上的教训

本轮有一条值得写进流程：子智能体报告"工具不可用"时要复核。 A2 在其未核实项里写明"本机缺 PDF 解析库（fitz/pypdf/pdfminer 均无）、亦无 poppler， 未能从 PDF 原文直接摘取数值"，并因此把 FDA 的强度限值转引自二手文献。 实测本机 pypdf、fitz、pdfminer、pdftotext 四者全部可用。

主智能体据此从 FDA 指南 PDF 原文（65 页）直接提取了 Table 3 及其三条限定条款， 才发现第 3.1 节那个结论——"720 mW/cm² 是经颅超声上限"这一常见转述， 在 FDA 原文里只对经颅多普勒成立，成人头颅成像的对应值是 94。 沿用二手转引，这个区分就丢了。