??今年以來(lái)，人工智能技術(shù)及其在各行業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用成為熱點(diǎn)。繼ChatGPT、AIGC、CPO之后，腦機(jī)接口概念又站上風(fēng)口。腦機(jī)接口去年火了一陣，這兩天在一些消息上，也帶動(dòng)了腦機(jī)接口的熱度。繼前兩天大漲之后，今天上午腦機(jī)接口再度大漲。腦機(jī)接口簡(jiǎn)單的理解就是將人/動(dòng)物的腦與外部設(shè)備建立聯(lián)系，以此實(shí)現(xiàn)信息的交流?，F(xiàn)在腦機(jī)接口產(chǎn)品的技術(shù)路徑大多有植入式和非植入式兩種，需要開(kāi)顱或介入手術(shù)以此植入探針讀取神經(jīng)信號(hào)的產(chǎn)品都從屬于植入式。而只需要佩戴相關(guān)產(chǎn)品即可讀取神經(jīng)信號(hào)則為非植入式?，F(xiàn)在熱度比較高的技術(shù)的應(yīng)用主要集中在醫(yī)療健康領(lǐng)域,包括各類(lèi)神經(jīng)類(lèi)和精神類(lèi)疾病在內(nèi)的腦疾病治療,如癲癇、腦卒中、帕金森病及神經(jīng)退行性疾病等。不過(guò)這些做腦機(jī)接口的廠商仍在實(shí)驗(yàn)階段，或者仍在研發(fā)時(shí)期，產(chǎn)品或者技術(shù)的開(kāi)發(fā)階段。

比如Neuralink在腦機(jī)接口上的研究,利用高精度的顯微鏡配合機(jī)器人將集成了電極和傳感器的“線狀”柔性電極植入大腦皮層,并采集神經(jīng)元信號(hào)。但是這項(xiàng)技術(shù)也不是沒(méi)有缺點(diǎn)，為了將柔性電極植入大腦皮層,研究人員需要使用鋼針作為載具將電極帶入大腦,過(guò)程中需顯微鏡定位避開(kāi)血管,并在植入完成后將硬幣大小的植入物封裝在頭骨上,手術(shù)流程對(duì)精確度的要求極為苛刻。而且在進(jìn)行恒河猴實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,多只實(shí)驗(yàn)動(dòng)物由于頭部感染死亡。從解決方案的角度出發(fā),鋼針并不是植入載具的最理想的選擇,完成植入后撤出的過(guò)程容易造成電極的位移,且存在對(duì)腦組織二次傷害的可能。這些問(wèn)題都有待解決。

(相關(guān)資料圖)

還有這兩天大漲的創(chuàng)新醫(yī)療，即便是和聯(lián)營(yíng)公司博靈腦機(jī)研究非植入式的腦機(jī)接口產(chǎn)品，可目前來(lái)看還沒(méi)有什么實(shí)際的產(chǎn)品推出來(lái)，也沒(méi)有透露相關(guān)產(chǎn)品幫助偏癱患者實(shí)現(xiàn)自主控制的靈活度等相關(guān)數(shù)據(jù)。還有山東海天智能工程有限公司、司羿（長(zhǎng)沙）智能科技有限公司的“腦機(jī)接口下肢外骨骼康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)”、腦機(jī)接口康復(fù)訓(xùn)練與評(píng)估系統(tǒng)”已獲得藥監(jiān)局批準(zhǔn)上市，進(jìn)度比較快，可也有問(wèn)題，比如解碼信息不充分等問(wèn)題。

目前很多發(fā)布的非植入式的腦機(jī)接口產(chǎn)品，也只是用來(lái)處理簡(jiǎn)單的操作工作，復(fù)雜一點(diǎn)的工作還不能完成。也有不少?gòu)S商企業(yè)看好腦機(jī)接口在植入式方向上的發(fā)展，也有一些材料或者技術(shù)壁壘，植入材料在大腦里的持續(xù)使用的時(shí)間不長(zhǎng)，植入到人體大腦內(nèi)的硬性電極也會(huì)出現(xiàn)排斥反應(yīng)。所以進(jìn)度上來(lái)看，很多做做植入式腦機(jī)接口產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐操作還在動(dòng)物身上，動(dòng)物試驗(yàn)這一過(guò)程還沒(méi)有得到完全的解決。比較快的，像馬斯克旗下的腦機(jī)接口公司Neuralink于當(dāng)?shù)貢r(shí)間5月25日宣布，已獲得美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）的批準(zhǔn)，將啟動(dòng)首次腦植入物人體臨床研究。

我們之前提到，想要獲得FDA的批準(zhǔn)是很難的，2022年11月30日，腦機(jī)接口公司Neuralink的CEO埃隆·馬斯克表示，已經(jīng)向美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）提交了大部分文件，但應(yīng)該沒(méi)有被批準(zhǔn)，這次的批準(zhǔn)對(duì)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是一個(gè)很大的進(jìn)步。

我國(guó)腦機(jī)接口技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)上也有一些進(jìn)展。十年前浙江大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)第一次在四肢癱瘓的患者顱內(nèi)植入半侵入式腦機(jī)接口，基于皮質(zhì)腦電信號(hào)輔助患者通過(guò)意念控制機(jī)械手完成猜拳動(dòng)作。然后復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院神經(jīng)外科和首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院神經(jīng)外科展開(kāi)意識(shí)障礙研究，運(yùn)用神經(jīng)調(diào)控、腦機(jī)接口等技術(shù)最大限度實(shí)現(xiàn)意識(shí)恢復(fù)、神經(jīng)功能改善。另外也有采取腦機(jī)接口技術(shù)治療帕金森病合并帕金森癡呆、開(kāi)發(fā)隱蔽漢語(yǔ)言通訊腦機(jī)接口系統(tǒng)、應(yīng)用柔性微陣列電極精準(zhǔn)定位腦干背側(cè)核團(tuán)硬脊膜外電極刺激術(shù)技術(shù)治療脊髓損傷等研究。

創(chuàng)新醫(yī)療提到過(guò)自己的可穿戴式的腦機(jī)接口產(chǎn)品可以幫助偏癱患者實(shí)現(xiàn)殘疾肢體的前臂和手部，在肢體正?；顒?dòng)范圍內(nèi)任意位置的自主控制。只是創(chuàng)新醫(yī)療仍未對(duì)“自主控制”的靈活度數(shù)據(jù)做出更為詳盡的披露。

創(chuàng)新醫(yī)療與浙江大學(xué)求是高等研究院教授許科帝成立了博靈腦機(jī)（杭州）科技有限公司（下稱(chēng)“博靈腦機(jī)”），其腦機(jī)接口產(chǎn)品從屬于可穿戴設(shè)備（非植入式），可幫助偏癱患者實(shí)現(xiàn)殘疾肢體的前臂和手部的自主運(yùn)動(dòng)。研究進(jìn)度上實(shí)現(xiàn)了原理樣機(jī)的升級(jí)換代，并已經(jīng)開(kāi)始在患者身上進(jìn)行在體測(cè)試。未來(lái)會(huì)繼續(xù)穩(wěn)步推進(jìn)產(chǎn)品技術(shù)方案的深入研究工作，逐步推進(jìn)和擴(kuò)大第二代原理樣機(jī)的患者測(cè)試工作。

還有三博腦科卻并未透露其在腦機(jī)接口應(yīng)用上探索的更多信息。其僅在5月18日對(duì)投資者表示，腦機(jī)接口技術(shù)在神經(jīng)醫(yī)學(xué)方面的臨床診療及神經(jīng)康復(fù)領(lǐng)域均有較大的應(yīng)用前景，三博腦科作為“醫(yī)教研”一體化的學(xué)院型醫(yī)療機(jī)構(gòu)，始終關(guān)注腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展，也參與臨床應(yīng)用的基礎(chǔ)應(yīng)用和探索。

其實(shí)還有一個(gè)企業(yè)，就是心瑋醫(yī)療，是市場(chǎng)少有的一家直接參與腦機(jī)接口研發(fā)的上市企業(yè)，心瑋醫(yī)療原本就是做創(chuàng)新型醫(yī)療器械的，產(chǎn)品涵蓋神經(jīng)介入、心臟介入、肺部介入等。其中，神經(jīng)介入是心瑋醫(yī)療的核心領(lǐng)域?，F(xiàn)在已經(jīng)有幾款產(chǎn)品獲NMPA批準(zhǔn)。有15款NMPA批準(zhǔn)的神經(jīng)介入器械產(chǎn)品，擁有完整的神經(jīng)介入產(chǎn)品組合，涵蓋腦卒中治療及預(yù)防的各類(lèi)神經(jīng)介入術(shù)式。

單單一個(gè)神經(jīng)介入產(chǎn)品市場(chǎng)也很大，比如涉及到通路類(lèi)、出血類(lèi)、缺血類(lèi)。通路類(lèi)是介入手術(shù)的必須耗材，起建立輸送通路的作用；出血類(lèi)用于封堵畸形血管，治療腦動(dòng)脈瘤，以及封堵顱內(nèi)血管破裂處；缺血類(lèi)則用去取栓，疏通血管。細(xì)分來(lái)看，神經(jīng)介入產(chǎn)品再分為，缺血性取栓器械、缺血性預(yù)防器械、出血性治療器械、顱內(nèi)動(dòng)脈狹窄治療器械、血管通路器械。心瑋醫(yī)療的管線豐富，且大部分產(chǎn)品已獲批正籌備商業(yè)化中。

前一陣，段峰教授團(tuán)隊(duì)牽頭的非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物介入式腦機(jī)接口試驗(yàn)在北京獲得成功，這次試驗(yàn)由南開(kāi)大學(xué)教授段峰團(tuán)隊(duì)牽頭，和中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院(301醫(yī)院)、心瑋醫(yī)療聯(lián)合完成。

上文說(shuō)過(guò)腦機(jī)接口的技術(shù)路徑大多有植入式和非植入式兩種。南開(kāi)大學(xué)段峰教授帶頭的試驗(yàn)，段峰曾從事過(guò)植入式和非植入式腦機(jī)接口的研究，其中植入式腦機(jī)接口試驗(yàn)用于控制老鼠的行為，非植入式腦機(jī)接口用于控制輪椅、汽車(chē)。

通過(guò)相關(guān)研究，段峰認(rèn)為這兩種技術(shù)都有缺點(diǎn)，比如植入式腦機(jī)接口對(duì)試驗(yàn)者的傷害很大，安全性難以保障。但非植入式腦機(jī)接口采集信號(hào)的準(zhǔn)確性和長(zhǎng)期識(shí)別的穩(wěn)定性有待提高，而考慮到頭皮表面腦電信號(hào)的客觀干擾過(guò)于復(fù)雜，技術(shù)壁壘短期內(nèi)難以突破。一系列研究之后，段峰便和神經(jīng)介入器械企業(yè)心瑋醫(yī)療合作，研發(fā)介入式腦機(jī)接口。該類(lèi)腦機(jī)接口涉及到的關(guān)鍵器件是前端的腦電信號(hào)采集傳感器（在支架上放置電極）和后端的信號(hào)放大器。

這種技術(shù)不用給試驗(yàn)者開(kāi)顱并切除大塊頭骨，只是在試驗(yàn)者頸靜脈刺個(gè)小口，利用頸靜脈導(dǎo)管，把裝有傳感器的支架送入位于大腦運(yùn)動(dòng)皮層腦區(qū)的血管。當(dāng)導(dǎo)管被移除時(shí)，支架在血管壁內(nèi)擴(kuò)張，貼近血管內(nèi)壁，從而采集腦電信號(hào)。

操作完成以后，理由對(duì)采集到的腦電信號(hào)進(jìn)行濾波、降噪等進(jìn)行處理，把該信號(hào)導(dǎo)入電腦并進(jìn)行解析，識(shí)別到運(yùn)動(dòng)意圖后，電腦會(huì)發(fā)送控制命令給機(jī)械臂，然后操縱機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)，將食物送到猴子的嘴邊。由于猴子的手被綁住了，所以當(dāng)它想吃食物時(shí)會(huì)產(chǎn)生伸手的沖動(dòng)，從而繼續(xù)產(chǎn)生腦電信號(hào)操縱機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)，一次次強(qiáng)化訓(xùn)練。

這種技術(shù)下，采集信號(hào)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性也還好，而且用的是醫(yī)療領(lǐng)域成熟的神經(jīng)介入技術(shù)，能保障更多的安全性。

現(xiàn)有神經(jīng)介入器械設(shè)計(jì)的介入式腦機(jī)接口距離直接用于人體臨床和產(chǎn)業(yè)化，仍然有很多工作要做。目前心瑋醫(yī)療開(kāi)始了臨床試驗(yàn)的血管介入機(jī)器人系統(tǒng)，并非此次試驗(yàn)中用到的產(chǎn)品，血管介入機(jī)器人系統(tǒng)主要用于介入手術(shù)中的器械控制和操作。

從這些腦機(jī)接口的研究進(jìn)展里，雖然落地應(yīng)用會(huì)有很多，比如醫(yī)療健康、娛樂(lè)、智能家居、軍事等等。但可能醫(yī)療上的落地可能最快，最接近商業(yè)化應(yīng)用。

有些醫(yī)療企業(yè)做了康復(fù)治療、疼痛管理、腦機(jī)控制假肢等領(lǐng)域，比如神經(jīng)康復(fù)上，相關(guān)研究已經(jīng)驗(yàn)證了腦機(jī)接口的方式的可行性，大腦可以參與到控制系統(tǒng)中去，用意念直接控制設(shè)備，提升康復(fù)效率。還有醫(yī)療企業(yè)再做腦機(jī)接口技術(shù)在神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)等研究，所以，醫(yī)療臨床應(yīng)用仍將是腦機(jī)接口應(yīng)用的主流方向。

在對(duì)腦機(jī)接口研究應(yīng)用上，往往會(huì)涉及到讀腦方向，也就是解碼腦信息，對(duì)人的內(nèi)在意識(shí)、情感進(jìn)行解讀，讓有意識(shí)障礙、自閉癥等癥狀的患者與世界重新建立聯(lián)系。接著是建立腦機(jī)交互，利用外界刺激來(lái)改善腦部癥狀，未來(lái)會(huì)在抑郁癥、疼痛、癲癇等四五個(gè)適應(yīng)癥上有很多臨床應(yīng)用。再或者是無(wú)創(chuàng)腦機(jī)接口領(lǐng)域，用硬件結(jié)合認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的方式，技術(shù)就更難了。

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