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未來產業 贏領明天丨腦機接口從科幻走入現實,未來科技這樣改變生活

董志雯 趙亞輝
2023年11月20日09:49 | 來源:人民網-上海頻道
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從上海地鐵5號線劍川路站出來,往東方向走上幾分鐘,一片頗具現代感的廠房映入眼帘,這裡便是“零號灣”園區,也是“大零號灣”科技創新策源功能區的核心地帶。

2023年2月23日,上海正式發布《推進“大零號灣”科技創新策源功能區建設方案》,將“大零號灣”定位為世界級科創灣區。

科創源頭,“源”在校園。閔行區在坐擁上海交通大學和華東師范大學的劍川路地區開始打造“零號灣”全球創新創業集聚區。

念通智能是一家聚焦前沿科技的創業公司,位於上海交大醫療機器人產業園。公司創始人兼總經理束小康表示,“念通智能是2016年從上海交大孵化出來的成果轉化團隊,是一個師生共創的企業。”

聚焦科研創新,讓患者看到曙光

戴上“腦電帽”、連通特制“手套”,操作者就可以用意念控制手部的精細動作。這不是科幻,而是現實中的科研創新成果——針對腦卒中患者研發的一款基於腦機接口的手功能主動康復設備。

在念通智能的辦公室裡,束小康仔細地給記者講解眼前的康復設備。

“系統由腦電頭盔和外骨骼機械手兩大核心模塊組成,通過採集患者的腦電波信號解析患者的運動意圖,通過無線通訊模塊控制外骨骼執行抓握動作,從而幫助患者實現手功能的主動康復訓練。”束小康表示,這款產品的出現為國內稀缺的康復醫療資源和中風患者帶來了一絲曙光。

束小康介紹,腦機接口是人腦與計算機或其他電子設備之間建立的直接通信和控制通道。通過這一通道,人們可以直接通過大腦表達思想或操縱設備。“關於腦機接口的科學研究已經超過50年,但對於大眾來說,腦機接口的概念是被埃隆·馬斯克所普及的,由其創立的腦機接口公司Neuralink在今年9月宣布其腦機接口大腦植入物已獲得獨立審查委員會的批准,開始招募針對癱瘓患者的臨床試驗。”

2023年10月9日,2023年全球“未來產業之星”大賽決賽在上海市閔行區的大零號灣科創大廈拉開帷幕,從419個項目中遴選出的30個未來產業項目在此展開最終的角逐,這些項目覆蓋了未來健康、未來智能、未來能源、未來空間、未來材料五大未來產業集群,念通智能的腦機接口(Brain-computer Interface,BCI)主動康復訓練系統是唯一進入決賽的腦機接口項目。

積極推動腦機接口技術在醫療領域快速落地

2017年統計結果顯示,我國每年腦卒中新發病例約200萬,且發病率以每年13%的速度增長。患者的中樞神經系統受到損傷,往往伴隨肢體功能障礙,甚至無法做到生活自理,給個人和家庭造成巨大的經濟和生活負擔。

而目前,腦卒中患者康復訓練還是依靠康復治療師進行被動治療為主。被動康復治療周期漫長,患者容易失去耐心和信心。並且,我國的康復醫療資源十分有限,平均每20萬人享有1名康復治療師。

腦機接口技術是我國腦科學計劃的重點研究方向之一,在神經康復、神經管理、疾病診斷等領域有著重要的應用價值。念通智能研發的腦電帽就是專門針對中風患者的運動功能而設計,採集的腦電波信號主要來自患者的運動體感區,用於驅動上肢運動。

目前該設備已在上海華山醫院開展了數百人次的臨床測試。結果表明,參與腦機接口治療的患者在接受4周康復訓練后,其手功能FMA量表平均分從干預前的31分提高到了干預后的38分。相比之下,對照組的患者在接受常規治療后FMA量表僅提高1分。

“目前該設備在滬上部分醫院康復科或是康復醫院開展應用。未來,隨著相關技術和產品的完善,患者有望通過租賃等方式將產品帶回家中,自行訓練。”

眼下,束小康正帶領他的團隊積極探索將腦機接口技術應用於自閉症、多動症、阿爾茲海默症等一系列腦疾病的診療領域。

“念通智能聯合了上海交通大學、復旦大學附屬華山醫院、浙江大學、杭州師范大學、深圳大學、上海國際和平婦幼保健院等高校和醫療機構開展醫工結合研究,積極推動腦機接口技術在醫療領域的快速落地。”束小康說到。

未來產業發展方向之一,未來可期

2022年10月上海發布《上海打造未來產業創新高地發展壯大未來產業集群行動方案》,方案中將用於肢體功能康復的非侵入式腦機接口列入了五大未來產業方向之一。

作為一名腦機接口領域的科技創業者,束小康說,“非常激動和興奮!行動方案的發布一定程度上証明了其創業方向的正確性。”

同時,行業也存在不確定的挑戰。束小康表示,腦機接口產業鏈尚不成熟,行業規范也沒有形成。他建議:“助力行業發展需要各方協同,一是梳理腦機接口產業的細分領域,針對不同細分領域制定行業規范﹔二是建立腦機接口產業集聚區,將相關企業匯聚到一起,形成完整的上下游產業鏈,推動腦機接口產品研發和生產的規模化﹔三是聯合高等院校、企業、醫院做好腦機接口技術的科普教育,讓非專業人士對腦機接口技術有更加清晰的認識。”

“技術創新、產品創新是一個艱難的過程,需要不斷地試錯,在錯誤中總結規律,最終形成有效的技術和有用的產品。”束小康表示,培育面向未來的產業方向也是一個長期的過程,需要耐心和包容。尤其是在醫療行業,產品的研發周期較長、上市的准入門檻較高,企業的發展依賴監管部門的長期指導。

“腦機接口是一個非常典型的未來產業發展方向!”束小康表示,“作為初創公司,我們唯有踏踏實實研發新產品,爭取能將腦機接口技術轉化為可以服務消費者的產品。”

束小康創業夢想篤定而踏實......(念通智能供圖)

(責編:董志雯、軒召強)

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