電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/周凱揚）隨著腦機接口迎來產(chǎn)業(yè)發(fā)展期，非侵入式與侵入式腦機接口均迎來了產(chǎn)業(yè)化落地，并朝著臨產(chǎn)使用邁進了一大步。在第二屆南渡江智慧醫(yī)療與康復(fù)產(chǎn)業(yè)高峰論壇上，腦虎科技、回車電子和傲意信息三家公司分享了他們在腦機接口上的研究成果與進展。

腦虎科技：讓大腦連接未來

人的大腦可以被視為一個微縮的宇宙，但它也是我們?nèi)祟愖畲嗳酢⒆钪匾妥顝?fù)雜的器官。而腦計劃是我們?nèi)祟惱^曼哈頓計劃、阿波羅計劃和人類基因組計劃后的第四大計劃，而腦機接口恰恰就是其核心底層工具。

腦虎科技創(chuàng)始人 彭雷

上海腦虎科技有限公司是一家以柔性腦機接口去保護和探索大腦的生命科技公司。公司自主開發(fā)可臨床大面積推廣的高通量、低創(chuàng)傷、可長期在體的柔性腦機接口核心技術(shù)和包括電極、芯片、材料、封裝、植入一體化微系統(tǒng)整體解決方案。

在第二屆南渡江智慧醫(yī)療與康復(fù)產(chǎn)業(yè)高峰論壇上，腦虎科技創(chuàng)始人彭雷分享了腦虎科技是如何借助腦機接口讓大腦與未來連接的。腦機接口極其復(fù)雜且交叉，其核心難點和關(guān)鍵在于對大腦利用和保護間的平衡，也就是最大限度利用與最低限度損傷大腦之間的沖突。

彭雷表示，經(jīng)過了理論萌芽期、概念論證期和技術(shù)爆發(fā)期，目前全球腦機接口技術(shù)已經(jīng)推進至產(chǎn)業(yè)發(fā)展期。而侵入式腦機接口產(chǎn)業(yè)誕生了三大主要路線，分別是硅基硬質(zhì)電極系統(tǒng)、血管電極系統(tǒng)和柔性電極系統(tǒng)。

其中腦虎科技和 Neuralink 均選擇了柔性電極路線，比如 Neuralink 的技術(shù)可同時三維記錄1024個通道，由機器人開顱自動植入電極，但目前尚未正式投入臨床使用。彭雷指出，柔性電極系統(tǒng)滿足腦機接口技術(shù)產(chǎn)業(yè)推廣，面臨著三大挑戰(zhàn)，分別是高通量、低創(chuàng)傷和長期在體。

為此，腦虎科技從多項核心技術(shù)出發(fā)，力求克服這一系列挑戰(zhàn)。在電極設(shè)計制造上，腦虎科技采用了 MEMS 工藝結(jié)合醫(yī)療器械，深部電極單器件即可集成 2640 通道，皮層電極 1024 通道，實現(xiàn)高通量。且深部電極厚度僅為 2μm，皮層電極僅有10μm，具備超柔性。

在植入層面上，腦虎科技也在探索微創(chuàng)蠶絲蛋白電極包裹植入，利用蠶絲蛋白的天然抗菌、可控降解、生物相容性好等特性，可實現(xiàn)柔性、弱排異和小創(chuàng)口等優(yōu)勢。不僅如此，結(jié)合軟硬件及算法云平臺，腦虎科技打造了完整的產(chǎn)品矩陣，實現(xiàn)多種科研及臨床實驗需求。

回車電子：腦機接口與虛擬現(xiàn)實

作為主要從事混合腦機接口的研發(fā)與應(yīng)用的企業(yè)，回車電子開發(fā)了多款全球領(lǐng)先的創(chuàng)新型腦機接口產(chǎn)品，在腦機接口芯片、電極、算法等方面實現(xiàn)了全鏈條的自主研發(fā)。在第二屆南渡江智慧醫(yī)療與康復(fù)產(chǎn)業(yè)高峰論壇上，回車科技創(chuàng)始人、CTO童路遙介紹了在精神健康類疾病康復(fù)中的應(yīng)用、在精神健康類疾病康復(fù)中的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)，以及在精神健康類疾病康復(fù)中的未來展望。

回車科技創(chuàng)始人、CTO 童路遙

回車科技與中科院半導(dǎo)體所共同研發(fā)了國產(chǎn)腦機接口采集芯片，打破了采集芯片依賴國外廠商的歷史。在柔性干電極的制造上，回車科技也與國外老牌柔性材料制造公司合作，生產(chǎn)電極已經(jīng)完成信號和佩戴驗證。

回車科技擁有全球最大的腦電數(shù)據(jù)庫，包含數(shù)據(jù)超 300 萬組，且已經(jīng)推出了一系列消費電子產(chǎn)品，比如全球首款意念塞車、全球首款腦電波助眠眼罩、雙通道腦電+心率頭環(huán)和腦電波睡眠 Tag 等。

由于腦機接口與 XR設(shè)備在頭戴屬性上的重合，回車電子將重心轉(zhuǎn)向了腦機技術(shù)與 XR 技術(shù)的結(jié)合。童路遙指出在腦機 VR 的應(yīng)用上，離商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化最近的還是數(shù)字療法。數(shù)字療法是由軟件程序驅(qū)動，以循證醫(yī)學(xué)為基礎(chǔ)的干預(yù)方案，用以治療、管理或預(yù)防疾病，也是近些年發(fā)展迅速的方向之一，尤其是在精神健康領(lǐng)域。因為面對精神健康類疾病，傳統(tǒng)藥物治療副作用大，效果不顯著，數(shù)字醫(yī)療在該領(lǐng)域的作用逐步顯現(xiàn)。

精神類疾病與大腦變化密切相關(guān)，腦機接口設(shè)備對于疾病早篩、生物反饋式治療、效果評估等方面都有重要作用。與尋常的 VR 設(shè)備相比，腦機 VR 在數(shù)字療法上也存在不少優(yōu)勢。比如通用的 VR 設(shè)備只能完成普通的訓(xùn)練任務(wù)，而腦機 VR 的設(shè)備可以在完成訓(xùn)練任務(wù)的同時，可以實現(xiàn)測評、生物反饋訓(xùn)練、生成報告，以及數(shù)字化數(shù)據(jù)跟蹤，其中報告生成和數(shù)據(jù)跟蹤帶來的數(shù)據(jù)付費，對于這類腦機 VR 設(shè)備的商業(yè)化進程也至關(guān)重要。

童路遙也指出，腦機 VR 設(shè)備依然面臨著挑戰(zhàn)。第一，市面上目前沒有專門面向醫(yī)療場景的 VR 設(shè)備，諸如 Quest、Pico等 VR 設(shè)備都是消費級 VR 設(shè)備，在數(shù)字醫(yī)療領(lǐng)域并不能完美適用。比如治療失眠時，需要用戶處于平躺狀態(tài)，而這類設(shè)備往往無法實現(xiàn)。

第二，對于精神健康類疾病的康復(fù)來說，其往往追求更加真實的沉浸感，目前設(shè)備的佩戴舒適度、清晰度都難以滿足要求。最后，腦機 VR 設(shè)備獲得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性需要更多的驗證，且內(nèi)容開發(fā)平臺和工具還不夠完善。

展望未來，童路遙表示隨著蘋果入局 XR 產(chǎn)業(yè)鏈，腦機 VR 設(shè)備會朝著更輕、更舒適、成本更低、數(shù)據(jù)維度更豐富的方向發(fā)展。而從商業(yè)模式來看，這類腦機 VR設(shè)備的面向客戶，也會慢慢從醫(yī)院端轉(zhuǎn)向家庭端。

傲意信息：侵入 VS 非侵入，腦機接口產(chǎn)業(yè)化的十字路口

在全球人口老齡化日益嚴(yán)峻的趨勢下，神經(jīng)退行性疾病、局灶性腦損傷相關(guān)癥狀患病率進一步增高，而人口老齡化和與之相關(guān)的健康問題增加了對腦機接口的需求。上海傲意信息科技有限公司醫(yī)療事務(wù)部副主任馬潔分享了他們對于侵入式和非侵入式兩種腦機接口技術(shù)路線的分析，以及傲意信息在腦機接口上開展的相關(guān)研究與成果。

上海傲意信息科技有限公司醫(yī)療事務(wù)部副主任 馬潔

在老齡化時代，腦血管病、腦損傷/脊髓損傷和神經(jīng)退行性疾病的患病率很高，且會相互影響。盡管接受了臨床治療、康復(fù)干預(yù)，但仍有部分患者遺留明顯功能障礙，因此腦功能障礙康復(fù)療效瓶頸亟需突破。

腦機接口作為腦與外部設(shè)備之間的直接聯(lián)系設(shè)備，分為侵入式和非侵入式兩種。其中非侵入式腦機接口的解碼準(zhǔn)確率和可靠性在 65%—80%，作為腦控的用途來說過低。非侵入式腦機接口用于腦卒中后的神經(jīng)康復(fù)，盡管證明有效，但是主要運用于輕度患者，且個體差異非常明顯。而侵入式腦機接口需要植入手術(shù)，存在出血、感染的風(fēng)險，可能導(dǎo)致局部的神經(jīng)元損害和膠質(zhì)細(xì)胞疤痕形成，目前美國的FDA和歐洲的MDR都不認(rèn)可其在臨床的大規(guī)模應(yīng)用。

那么針對神經(jīng)康復(fù)，腦機接口需要解決什么問題？馬潔也為我們做了一些在臨床應(yīng)用上的解讀。腦血管病、腦損傷等疾病，可能會導(dǎo)致肌肉無力和運動控制減弱，而這也是造成殘疾和失能的最主要原因，而功能康復(fù)的關(guān)鍵在于神經(jīng)環(huán)路的重塑。

因此我們需要一個運動輔助的裝置來恢復(fù)上肢功能，尤其是手功能。但腦電的低信噪比和穩(wěn)定性，導(dǎo)致了信號分類的準(zhǔn)確率僅有 60%-80%，且難以日常穩(wěn)定的長期佩戴使用。為了實現(xiàn)對于智能運動輔助裝置的有效、精準(zhǔn)和實時控制，傲意信息選擇了以恢復(fù)可識別肌電信號為主要目標(biāo)的快速恢復(fù)體系，利用腦-肌電聯(lián)合解碼的“意圖識別-運動輔助”來重建腦卒中后偏癱肢體功能。

其推出的NeuCir-Max 是腦肌電結(jié)合最強的外骨骼康復(fù)設(shè)備，面向中重癥肌力低下神經(jīng)損傷患者，通過提升患者的肌電信號輸出和控制能力，來為肌電接口助力外骨骼提供基礎(chǔ)。NeuCir-E 為技術(shù)化程度最高的肌電外骨骼康復(fù)設(shè)備，面向有一定主動肌電能力的中重度神經(jīng)損傷患者，用于其主動康復(fù)訓(xùn)練。而NeuCir-Lite 則是有效解決 ADL 需求的上肢助力穿戴外骨骼設(shè)備，適用于神經(jīng)康復(fù)治療達到瓶頸期的用戶。