多項突破 上海加速腦機接口未來產業集聚區建設
“腦控”輪椅“復明”盲人“意念”下棋
上海加速腦機接口未來產業集聚區建設,多項關鍵技術取得階段性突破
12月4日至5日,以“腦聯世界·智匯上海”為主題的2025腦機接口大會在“腦智天地”腦機接口未來產業集聚區舉行。集聚區位於閔行區新虹橋國際醫學中心,毗鄰復旦大學附屬華山醫院虹橋院區。依托華山醫院神經外科的臨床資源優勢,市科委和閔行區政府正在集聚區建設概念驗証、檢測認証、中試加工等專業平台,引育國內外優秀團隊和企業落戶發展,助力上海打造具有全球影響力的腦機接口創新策源地和產業高地。
癱瘓者“腦控”輪椅和機器狗
腦機接口技術分為侵入式、非侵入式兩大類。侵入式技術通過神經外科手術,將電極等信號記錄裝置植入大腦皮層,進行高通量的神經信號採集。與侵入式相比,非侵入式技術的風險更低,但功能比較有限,產品形態通常是穿戴式設備,將採集腦電信號的電極附著在頭皮上。2025腦機接口大會上,上海企業發布了多項達到國內和國際領先水平的侵入式、非侵入式產品。
“您是怎麼讓輪椅轉彎的?”“我想讓它往哪裡轉,它就往哪裡轉。”階梯醫療播放的一段視頻,展示了64通道腦機接口系統在臨床試驗中取得的“腦控”效果。植入這款侵入式產品后,老人能自由操控輪椅,癱瘓病人還能“腦控”機器狗,讓它馱著所購物品從戶外進入臥室。
據介紹,階梯醫療研發的新一代產品——256通道腦機接口系統即將進入臨床試驗。與64通道腦機接口系統相比,它可以採集到更多的腦電信號,進一步增強癱瘓病人操控外部設備的能力。公司預測,患者植入這款產品后,“腦控”手機和電腦的速度將接近常人,能流暢控制五軸機械臂,初步控制具身智能機器人。將它與專用人工智能模型融合使用,還可以為失語症患者重建語言功能。
階梯醫療由中國科學院腦智卓越中心的兩位科學家創立。憑借超柔性電極技術,公司研發的電極尺寸約為發絲的1/100,在柔性、尺寸、生物相容性、通道密度等方面處於國際領先水平。
推進盲人復明技術臨床轉化
“我們公司准備落戶腦機接口未來產業集聚區。”明視腦機創始人、中國科學院自動化研究所副研究員劉冰告訴記者。新品發布會上,明視腦機展示了視覺重建演示系統。隻見攝像頭捕捉到的原始圖像經過數據解碼轉換為各個物體的黑白色輪廓圖像,這些圖像和原始圖像呈現像素一一對應關系。劉冰解釋說,黑白色輪廓圖像是盲人植入腦機接口設備后看到的世界。“我們的目標,是讓全盲人士獲得相當於0.1的視力。”
明視腦機的研發思路是繞開眼部組織,向大腦的視覺皮層輸出神經電生理信號。近日,這家企業宣布在全球范圍首次實現了對“復雜圖形+多種顏色”視覺重建的功能交互驗証。在武漢同濟醫院開展的臨床研究顯示,對枕葉視覺皮層進行顱內腦電記錄和電刺激,讓患者的視覺感知從簡單光點升級為復雜圖形,還獲得了色彩感知。
落戶未來產業集聚區后,明視腦機有望與華山醫院神經外科合作,推進臨床試驗﹔還計劃明年與上海市醫療器械檢驗研究院合作,開展在研醫療器械型式檢驗。
腦電大模型升級非侵入技術
在非侵入式路線上,岩思類腦研發的“基於腦電大模型的腦機接口系統”大幅提升了“腦控”精度。在上月舉行的一場中國象棋大賽上,參賽選手頭戴岩思類腦非侵入式腦電帽,用意念完成了每一步落子。
腦電帽採集到的腦電信號信噪比低、易受干擾,如何實現精准落子?岩思類腦首席科學家、中國科學院上海微系統所研究員李孟說,腦電大模型可以增強腦機接口的解碼能力。這家入駐未來產業集聚區的企業與華山醫院合作,將顱內腦電信號大數據與科研團隊的算法優勢相結合,已開發出參數量達到50億的腦電大模型,創造了腦機接口領域的世界紀錄。
李孟認為,隨著非侵入式技術性能的不斷提升,非侵入式腦機接口將為消費電子、智能家居、元宇宙等萬億級市場提供全新的交互方式,並在康復醫療行業推廣應用。
“目前,上海在腦機接口領域取得一系列階段性突破,誕生了多項有裡程碑意義的成果。”市科委副主任屈煒說,全球首個植入式腦機接口GCP(臨床試驗質量管理規范)臨床試驗、國內首個侵入式腦機接口系統注冊前瞻性臨床試驗、全球首個實時漢語解碼IIT試驗(研究者發起的臨床試驗)、國內首個腦脊接口IIT試驗相繼開展,有3款侵入式產品已進入國家創新醫療器械特別審查程序。同時,多款非侵入式產品已應用於腦卒中患者運動功能康復以及抑郁症、焦慮症等疾病篩查和失眠輔助等領域,展現出良好潛力。
(來源:解放日報 記者 俞陶然)
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