電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/周凱揚(yáng)）隨著腦機(jī)接口迎來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展期，非侵入式與侵入式腦機(jī)接口均迎來(lái)了產(chǎn)業(yè)化落地，并朝著臨產(chǎn)使用邁進(jìn)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(chē)電子和傲意信息三家公司分享了他們?cè)谀X機(jī)接口上的研究成果與進(jìn)展。

腦虎科技：讓大腦連接未來(lái)

人的大腦可以被視為一個(gè)微縮的宇宙，但它也是我們?nèi)祟?lèi)最脆弱、最重要和最復(fù)雜的器官。而腦計(jì)劃是我們?nèi)祟?lèi)繼曼哈頓計(jì)劃、阿波羅計(jì)劃和人類(lèi)基因組計(jì)劃后的第四大計(jì)劃，而腦機(jī)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(jī)接口去保護(hù)和探索大腦的生命科技公司。公司自主開(kāi)發(fā)可臨床大面積推廣的高通量、低創(chuàng)傷、可長(zhǎng)期在體的柔性腦機(jī)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(jī)接口讓大腦與未來(lái)連接的。腦機(jī)接口極其復(fù)雜且交叉，其核心難點(diǎn)和關(guān)鍵在于對(duì)大腦利用和保護(hù)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(guò)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(jī)接口技術(shù)已經(jīng)推進(jìn)至產(chǎn)業(yè)發(fā)展期。而侵入式腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)誕生了三大主要路線(xiàn)，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(xiàn)，比如 Neuralink 的技術(shù)可同時(shí)三維記錄1024個(gè)通道，由機(jī)器人開(kāi)顱自動(dòng)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(mǎn)足腦機(jī)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(zhǎng)期在體。

為此，腦虎科技從多項(xiàng)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(jì)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(shí)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(shí)現(xiàn)柔性、弱排異和小創(chuàng)口等優(yōu)勢(shì)。不僅如此，結(jié)合軟硬件及算法云平臺(tái)，腦虎科技打造了完整的產(chǎn)品矩陣，實(shí)現(xiàn)多種科研及臨床實(shí)驗(yàn)需求。

回車(chē)電子：腦機(jī)接口與虛擬現(xiàn)實(shí)

作為主要從事混合腦機(jī)接口的研發(fā)與應(yīng)用的企業(yè)，回車(chē)電子開(kāi)發(fā)了多款全球領(lǐng)先的創(chuàng)新型腦機(jī)接口產(chǎn)品，在腦機(jī)接口芯片、電極、算法等方面實(shí)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(chē)科技創(chuàng)始人、CTO童路遙介紹了在精神健康類(lèi)疾病康復(fù)中的應(yīng)用、在精神健康類(lèi)疾病康復(fù)中的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)，以及在精神健康類(lèi)疾病康復(fù)中的未來(lái)展望。

回車(chē)科技創(chuàng)始人、CTO 童路遙

回車(chē)科技與中科院半導(dǎo)體所共同研發(fā)了國(guó)產(chǎn)腦機(jī)接口采集芯片，打破了采集芯片依賴(lài)國(guó)外廠(chǎng)商的歷史。在柔性干電極的制造上，回車(chē)科技也與國(guó)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(hào)和佩戴驗(yàn)證。

回車(chē)科技擁有全球最大的腦電數(shù)據(jù)庫(kù)，包含數(shù)據(jù)超 300 萬(wàn)組，且已經(jīng)推出了一系列消費(fèi)電子產(chǎn)品，比如全球首款意念塞車(chē)、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(jī)接口與 XR設(shè)備在頭戴屬性上的重合，回車(chē)電子將重心轉(zhuǎn)向了腦機(jī)技術(shù)與 XR 技術(shù)的結(jié)合。童路遙指出在腦機(jī) 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(dòng)，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?yàn)槊鎸?duì)精神健康類(lèi)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(lèi)疾病與大腦變化密切相關(guān)，腦機(jī)接口設(shè)備對(duì)于疾病早篩、生物反饋式治療、效果評(píng)估等方面都有重要作用。與尋常的 VR 設(shè)備相比，腦機(jī) VR 在數(shù)字療法上也存在不少優(yōu)勢(shì)。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(jī) VR 的設(shè)備可以在完成訓(xùn)練任務(wù)的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)測(cè)評(píng)、生物反饋訓(xùn)練、生成報(bào)告，以及數(shù)字化數(shù)據(jù)跟蹤，其中報(bào)告生成和數(shù)據(jù)跟蹤帶來(lái)的數(shù)據(jù)付費(fèi)，對(duì)于這類(lèi)腦機(jī) VR 設(shè)備的商業(yè)化進(jìn)程也至關(guān)重要。

童路遙也指出，腦機(jī) VR 設(shè)備依然面臨著挑戰(zhàn)。第一，市面上目前沒(méi)有專(zhuān)門(mén)面向醫(yī)療場(chǎng)景的 VR 設(shè)備，諸如 Quest、Pico等 VR 設(shè)備都是消費(fèi)級(jí) 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(shí)，需要用戶(hù)處于平躺狀態(tài)，而這類(lèi)設(shè)備往往無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

第二，對(duì)于精神健康類(lèi)疾病的康復(fù)來(lái)說(shuō)，其往往追求更加真實(shí)的沉浸感，目前設(shè)備的佩戴舒適度、清晰度都難以滿(mǎn)足要求。最后，腦機(jī) 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(yàn)證，且內(nèi)容開(kāi)發(fā)平臺(tái)和工具還不夠完善。

展望未來(lái)，童路遙表示隨著蘋(píng)果入局 XR 產(chǎn)業(yè)鏈，腦機(jī) VR 設(shè)備會(huì)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(lái)看，這類(lèi)腦機(jī) VR設(shè)備的面向客戶(hù)，也會(huì)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(jī)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(shì)下，神經(jīng)退行性疾病、局灶性腦損傷相關(guān)癥狀患病率進(jìn)一步增高，而人口老齡化和與之相關(guān)的健康問(wèn)題增加了對(duì)腦機(jī)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(duì)于侵入式和非侵入式兩種腦機(jī)接口技術(shù)路線(xiàn)的分析，以及傲意信息在腦機(jī)接口上開(kāi)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(shí)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(huì)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(jī)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(jī)接口的解碼準(zhǔn)確率和可靠性在 65%—80%，作為腦控的用途來(lái)說(shuō)過(guò)低。非侵入式腦機(jī)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(yùn)用于輕度患者，且個(gè)體差異非常明顯。而侵入式腦機(jī)接口需要植入手術(shù)，存在出血、感染的風(fēng)險(xiǎn)，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(guó)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(duì)神經(jīng)康復(fù)，腦機(jī)接口需要解決什么問(wèn)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(huì)導(dǎo)致肌肉無(wú)力和運(yùn)動(dòng)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(gè)運(yùn)動(dòng)輔助的裝置來(lái)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(hào)分類(lèi)的準(zhǔn)確率僅有 60%-80%，且難以日常穩(wěn)定的長(zhǎng)期佩戴使用。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)于智能運(yùn)動(dòng)輔助裝置的有效、精準(zhǔn)和實(shí)時(shí)控制，傲意信息選擇了以恢復(fù)可識(shí)別肌電信號(hào)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(shí)別-運(yùn)動(dòng)輔助”來(lái)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(qiáng)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(guò)提升患者的肌電信號(hào)輸出和控制能力，來(lái)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(dòng)肌電能力的中重度神經(jīng)損傷患者，用于其主動(dòng)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(dá)到瓶頸期的用戶(hù)。