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    腦機接口新進展:國內首個半侵入式設備發布,有望解決多項醫學難題

    2022-09-02 16:31 第一財經

    導讀:人工智能(AI)與腦科學的交叉融合,正在為人類神經領域醫學研究和疾病治療提供前沿方法。

    人工智能(AI)與腦科學的交叉融合,正在為人類神經領域醫學研究和疾病治療提供前沿方法。

    在今日的世界人工智能大會上,一款“腦機接口集成式顱頂半植入醫用級BCI產品”正式對外發布,這也是國內腦機接口(BCI)領域首個半侵入式設備,“這一設備體積32cc,重量僅38克,顛覆了傳統醫療器械半手工制備方式,實現了高通量、高密度、超柔性等特點;該設備全球獨創的蠶絲蛋白電極包裹技術,可在植入大腦皮層2~3毫米時自動躲避血管、進一步減小損傷?!蹦X虎科技創始人兼CEO彭雷表示。

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    (圖為腦機接口集成式顱頂半植入醫用級BCI產品)

    第一財經記者了解到,在去年大會上,中科院上海微系統所副所長陶虎憑借“微創植入式高通量柔性腦機接口”項目,榮獲了2021年WAIC卓越AI引領者獎;時隔1年,陶虎攜手中科大同學彭雷,將該技術實現了設備上的落地以及一些醫學科研層面的初步應用。

    “治病救人是腦機接口技術研發的第一任務。漸凍癥、高位截癱、失語癥這3個病癥都屬于運動感知功能受損,通過腦機接口技術,雖然患者不能說話,但仍然可以用意念合成語言,并選擇合成哪種語言;雖然患者肢體不能動,但仍然可以控制外部機械裝備?!疤栈⒏嬖V記者。

    腦機接口,是大腦與外部環境之間建立的一種全新的、不依賴于外周神經和肌肉的交流與控制通道,能夠實現大腦與外部設備的交互下,腦機接口可起到監測、替代、恢復、增強等作用,并有望用于帕金森疾病、癲癇等一系列神經領域疾病的的治療、康復。

    “繼去年12月腦機接口公司Synchron使患有肌萎縮側索硬化癥(ALS)的患者通過腦機接口技術直接在社交媒體上發送消息,以及今年《自然》雜志公布了人類意念打字可實現99%的準確率后,我們認為,該技術將迎來重大發展拐點?!迸砝赘嬖V記者,腦機接口是一項復雜工程,是微電子、醫療器械、芯片、材料學、算法、神經科學、心理學等多學科的交叉,但隨著這些各領域底層技術的不斷突破,將使得腦機接口技術進一步落地。

    比如,微電子領域,我國MEMS(微機電系統)產品規模每年以23%的速度遞升、僅醫療領域應用場景占比超過10%;芯片領域,國內AI芯片的制程技術可實現從28納米降至3納米;再比如,材料學領域,更多具有生物相容性的新興材料如蠶絲蛋白、聚乳酸等。

    事實上,作為前沿神經醫學領域的自身專家,華山醫院院長毛穎也在今日表示,在臨床應用上,腦機接口技術可以幫助使得病人在麻醉狀態下正中神經電刺激誘發被動腦電響應,“該技術可以實現手運動區在腦神經中的定位,這一定位的平均精準度已達到86.86%,未來,該技術可以更好地保護好病人在手、腳、認知、語言等神經功能區,將微創損傷降到最低?!?/p>

    記者在業內了解到,當下,上述腦機接口技術統已通過華山醫院、瑞金醫院等醫療機構的臨床試驗倫理審批,并正在開展針對漸凍癥、高位截癱等重大神經疾病診治的柔性腦機接口人體臨床應用驗證。

    “下階段的第一個5年內,腦機接口會面向科研及醫療領域,幫助漸凍癥、高位截癱、視覺/聽覺障礙等患者進一步治療;而在第二個5年內,腦機接口將覆蓋健康、游戲、教育等領域,幫助兒童提升注意力、緩解多動癥等;未來,腦機接口技術有望實現知識、情感、記憶的共存,從人機共生實現人機孿生?!迸砝赘嬖V記者。


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