“我的理想就是希望技術能服務于億萬患者，而這幾年的規劃，也是加快推動國內首個腦機康復機器人的臨床應用，幫助到更多有需要的人。”西安臻泰智能科技有限公司創始人 & CEO 王浩沖告訴 DeepTech。

以腦機接口算法為核心技術，當前臻泰智能的腦控康復機器人，已處于臨床試驗階段，樣機已進入注冊檢驗環節，預計未來 1~2 年內產品上市。

“之前傷筋動骨 100 天，目前從我們的產品效果看，縮短了近 1/3 的治療時間?！?他表示。

今年 26 歲的王浩沖，已入選福布斯中國 2019 年 30 歲以下精英，是 iCAN 中國創新創業聯盟理事、中國生物醫學工程學會康復分會會員、中國康復醫學會康復治療專委會會員，曾獲得世界醫療機器人大賽中國區冠軍。

臻泰智能曾在 2018 年由聯想創投主辦的“中國有 AI ·聯想高校 AI 精英挑戰賽”全國總決賽上，與來自八大高校的十支頂尖隊伍經過終極 PK，最終以“腦控康復機器人”項目贏得冠軍。2019 年獲得聯想創投天使投資，成為聯想創投在西北地區唯一的投資項目。

與此同時，臻泰智能于 2020 年 9 月入選奇績創業營，成為陸奇博士在腦機接口賽道布局的又一亮點項目。

其團隊作為國內唯一的神經康復領域企業入選美敦力、默克醫療創新加速器，并與默克正式簽署臨床合作項目，推動腦機接口與神經調控技術的研發應用。

從 “學生” 走向 “創業”

本科讀機械工程專業的王浩沖，被保送到醫工交叉方面有較強研究積累的西安交大讀研，師從國家 863 項目首席專家、AI 醫療器械標準組專家徐光華教授，入學后他開始對腦機接口技術及應用進行研究，并主要參與腦機康復系統的研發。

其所研究的課題是國家腦科學計劃的一個重要方向 —— 腦重大疾病診療，研究所在腦卒中為代表的神經性疾病腦機康復治療方面研究成果也以《腦卒中意念控制的主被動運動康復技術》為題發表在 ROBOT 期刊。

通過三年的研究，他們的應用算法已經能夠精準解碼腦電波信號，并通過智能機器人完成康復訓練動作。

對于王浩沖而言，求學期間最大的收獲就是，把自己的科學研究方向變成了一項事業，從學生走向了創業。

“我們曾經去過漸凍癥患者的家里，通過使用我們的腦機接口系統，可以幫助他們與外界腦電波打字溝通；在西京醫院康復科，也有一位 20 歲出頭的年輕人，由于后天事故導致的高位截癱，使用我們的產品去做康復，能夠提升他的康復效果?！?王浩沖告訴 DeepTech。

這給當時的王浩沖帶來了極大的直觀沖擊與內心觸動，更讓他下定決心，將技術轉化為產品，幫助到更多有需要的人。

依托于西安交通大學機械工程學院醫工交叉研究所孵化，2018 年臻泰智能正式注冊成立，成為國內首批開展腦機康復機器人研究的創業公司。

腦機接口技術在醫療康復領域是剛需

王浩沖認為，腦機接口產品目前以游戲、娛樂應用體驗為主，技術成熟度還不是很夠，但在醫療康復這個點上，卻是一個明確的剛需，且技術方案已日趨成熟。

尤其是我國作為現代社會快速發展的人口大國，意外事故和環境污染造成腦外傷、腦癱等腦損傷致殘人數可觀，隨著老齡化社會的來臨，腦中風等成為運動障礙致殘的主要因素。

傳統康復治療方案除針灸理療、人工輔助外，以機械式康復訓練機器人為主，主要是通過設備的運動，帶動患者肢體的運動從而進行重復的動作訓練，這種方式被動且單一。通過結合腦機接口，它就變成一個雙向的閉環反饋，所以是從被動到主動、單一到雙向的一種顯著的治療方式改進。

圖 | 主被動運動康復訓練與運動神經通道重建

腦控康復機器人可以集視聽覺刺激、腦肌電運動感知、機械輔助驅動、功能電刺激等為一體，利用輔助回路刺激實現運動神經通道的神經興奮易化重建，成為實現主被動協同康復、神經環路重建訓練不可或缺的智能化支撐系統。

由于運動想象腦機接口需要強化訓練，近年來，已經有人嘗試將其他 EEG 特征用于機器人輔助康復。2015 年，Kwak 等提出了一種基于 SSVEP （穩態視覺誘發電位）的下肢外骨骼的控制系統。同年，西安交通大學徐光華團隊提出了一種基于 SSMVEP 的下肢腦控康復機器人。

運動康復的本質是神經可塑性，腦機接口是主動運動意圖檢測的關鍵，而反饋刺激是運動神經通道構建的保障?；诖?，臻泰智能團隊獨創性提出 “視覺運動融合處理技術”，直觀來講，可以同時解讀眼睛所看和大腦所想的信息。通過這種信息融合，可以提高腦機接口系統的準確率和穩定性。

研究原理在于，腦機接口需要一個刺激范式，從范式的形態來說，把傳統的光閃爍亮度刺激變成了一種視覺和運動的 “牛頓環” 協同刺激方式，并融入鏡像運動頻率刺激信息，從而使患者的自發運動意圖信號更強，解決了患者腦電信號微弱、個體差異性大的問題。

具體來說，利用虛擬現實技術（VR）構建豐富刺激的康復訓練場景對患者進行目標任務誘導，激發其主動運動意圖；通過非植入式腦機接口采集設備獲取到腦電波信號，再通過算法來解碼神經控制指令；最后將控制指令發送給康復機器人，機器人帶動患者肢體實現運動反饋，從而幫助患者實現腦控主被動協同康復訓練。

這種方式被稱作 “自上而下” 的康復手段?！澳X機作為核心的控制系統，用 VR 場景去構建沉浸感、真實感強的訓練環境，通過機器人去實現控制反饋。這樣的閉環系統是未來康復機器人的重要發展方向?！?王浩沖表示。

在融合算法處理方面，通過視覺和運動兩個區域的關聯機制，把每次指令識別準確率提升到了 90% 以上，平均 1 秒內完成單次響應。目前，這款康復機器人正在小批量地進行臨床試驗，將很快投入量產。

與馬斯克 Neuralink 的市場定位不同，侵入式腦機接口技術和產品主要解決的是重度患者的問題。臻泰智能的 “非植入式” 腦控康復機器人，目前針對的是更大部分可通過腦機技術去恢復認知和運動神經功能的患者，未來可以脫離訓練設備，實現自理。

以脊髓損傷高位截癱患者的康復治療方式為例，Neuralink 選擇開顱治療，而臻泰智能則是選用了無創腦機接口采集分析系統，依托自主研發的無線多通道、多級腦電信號放大器，共模抑制比可達 130dB，系統控制指令數達 80 余種，具備優異的同頻消噪、偽跡去除等功能，更適合腦機接口系統在復雜場景下的應用。

發布首款無線便攜式醫療級腦電頭帶

與此同時，針對焦慮、睡眠以及抑郁等大健康場景應用，王浩沖帶領團隊，完全獨立自主研發了業內首款無線便攜式醫療級腦電頭帶，該項目在上海國際養老、輔具及康復醫療博覽會（簡稱 AID）上，獲上海民政局主辦的中國老年福祉產品設計大賽銀獎。

“現在對于患者的康復有效率在 80% 以上，另外，不同患者腦部的受損區域和受損的程度不同，造成信號質量差異，通過我們的算法，可以做一些動態的自適應調整，從而準確地判斷出患者的信號特征。” 王浩沖告訴 DeepTech。

圖 | ZhenTec-NH1 腦電頭帶的腦電頻帶功率

ZhenTec-NH1 腦電頭帶兼容各種編程語言，提供全套集成支持服務，用戶可進行二次開發。

在腦電監測產品應用方面，該產品可提供完善的睡眠腦電分析算法，用戶可進行音樂輔助睡眠等產品的開發；同時，腦電頭帶可進行快速情緒識別，也可應用于抑郁、焦慮等精神狀況的檢測與輔助訓練評估；針對阿爾茲海默癥的診斷治療應用，通過腦電信號進行認知功能訓練與評估，可改善患者狀況。

目前 BCI 已經應用于無創的生物反饋系統，它依賴于對大腦信號的快速處理，可從認知、情緒管理，運動學習的訓練中直接實時獲取。

“腦機接口技術可以成為一種新型的數字療法，目前神經性疾病化學藥物的作用非常有限，通過電子藥物，可以改進神經性疾病治療的現狀，是一種全新的解決方案?！?王浩沖表示。

臻泰智能在產品線布局方面，在醫院端是腦控智能康復機器人，未來更大的市場是社區和居家。針對產品的分級，做不同形態的腦控康復機器人，同時可為患者提供基于腦狀態評估的全周期精準康復治療方案；在腦機的技術解決方案方面，主要從神經康復切入，做神經性疾病等相關的診療。

21 世紀是腦科學的時代，世界主要科技強國均啟動了目標宏大的 “腦計劃”。腦機接口技術涉及認知科學、神經科學、生物技術、生物醫學工程、納米技術、信息技術、計算機科學和應用數學等多學科交叉，作為人機交互的新生一代，其未來發展可期，潛力無限。

原文標題：西安交大團隊研發，國內首個腦機康復機器人即將上市，腦機接口技術將成為新型數字療法

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責任編輯：haq