中新经纬2月11日电 (熊思怡)不用说话，也不用做动作，只需要想象骑行，机器人就会带着你动起来――这不是科幻电影中的场面，而是超10万患者体验过的康复训练。
近日，中新经纬走进西安臻泰智能科技有限公司(下称：臻泰智能)，实地体验了脑机接口技术在医疗康复领域的应用。
“意念控制”走进现实
“带上头环，脚放在踏板上不要用力，想象你在骑行。”2月7日上午，中新经纬来到西安国家数字出版基地，在臻泰智能创始人、CEO王浩冲的指导下，用意念控制康复设备完成了一次特殊的骑行：仅凭想象，脚下的设备就带着我动了起来。
整个骑行过程中，康复设备会根据大脑的参与程度控制骑行速度。中新经纬体验中发现，当注意力高度集中，设备就会带着脚加速骑行；一旦分心，设备就会慢下来甚至停止。
臻泰智能脑机接口上下肢康复训练系统。中新经纬张嘉怡摄
神奇的“意念控制”背后，是近期爆火的脑机接口技术。
“脑机接口(Brain-Computer Interface,BCl)是建立在大脑和外部设备之间的交互通道，它不依赖肢体或者神经肌肉，直接在大脑和外部设备之间建立通信。”王浩冲这样说道。
据科技部《脑机接口研究伦理指引》，脑机接口通过记录装置采集颅内或脑外的大脑神经活动，通过机器学习模型等对神经活动进行解码，解析出神经活动中蕴含的主观意图等信息，基于这些信息输出相应的指令，操控外部装置实现与人类主观意愿一致的行为，并接收来自外部设备的反馈信号，构成一个交互式的闭环系统。
目前臻泰智能脑机接口技术突破了三大核心技术壁垒，包括柔性低阻抗电极材料、高增益多级放大电路、多模态自适应算法，可实现脑机交互系统响应时间1s以内，准确率90%以上，个体适应性大于90%。
“正常的神经肌肉反射传导大概是0.3秒，尽管在一些实验室场景可以做到0.5秒，但在实际产品应用场景，1s以内已经是比较顶尖的技术。”谈及此处，王浩冲难掩自豪。
他分析称，从脑机交互技术本身来看，进一步提升系统交互效率对突破使用瓶颈，拓展教育、娱乐等应用场景具有重要意义，理论上越接近人体神经反射传导效率的脑机交互系统更具有通用性。
治疗时间缩短近三分之一
脑机接口的研究自二十世纪70年代开始，近年来，随着人工智能、神经生物学原理发展以及外部技术爆炸式的突飞猛进，脑机接口技术逐渐从实验室走向市场。
汉鼎智库报告显示，医疗健康是目前脑机接口最大的市场应用领域，也是最主要且最接近商业化的领域。臻泰智能，正是这条赛道上的一员。
2018年8月，当时还在西安交通大学医工交叉研究所攻读硕士学位的王浩冲创立了臻泰智能。他透露，读研期间所在的实验室参与到了国家863计划主题项目“智能仿生机器人技术研究与开发”，重点研究脑控智能康复机器人。
“2017年10月，我们去西京医院康复科做脑机接口康复机器人的临床试验，当时在康复科有位20岁左右的脊髓损伤患者，还有很多高位截瘫、脑损伤造成的认知、运动功能障碍患者，他们的康复需求很迫切，但在以人工辅助、针灸理疗为主的被动方式治疗下，整体康复周期需要半年至一年以上，康复效率较低，治疗效果不佳。”在频繁接触患者的过程中，王浩冲萌生了创业的念头，通过企业实现规模化生产，让脑机接口技术服务更多人。
经过近七年探索，臻泰智能已研发了可穿戴式脑电采集分析系统、通用脑机接口智能康复机器人等多款产品，面向脑卒中(俗称“中风”)、脊髓损伤、老年痴呆等多种疾病康复治疗应用。
2024年8月，臻泰智能获工信部、国家药监局评选为人工智能医疗器械创新任务揭榜优胜单位。中新经纬熊思怡摄
“脑损伤患者的手部肌肉是正常的，肢体运动的神经通路也是正常的，核心是康复他的大脑控制神经。”王浩冲告诉中新经纬，背后的原理是神经可塑性――脑神经会不断地再生和重塑，通过训练刺激旁路神经细胞再生，把神经通路重新连接起来，就能恢复对下肢或者手部的控制能力。
王浩冲解释称，脑机接口康复训练系统把被动训练变成主动训练，让大脑融入康复训练。从神经康复环路的机制上来讲，传统康复训练只动肢体，是从肢体运动神经到脑的单向刺激，加上大脑信号的反馈后，就变成了中枢到外周再到中枢的双向闭环训练，康复效果会更好。
据他介绍，在两周的临床对照试验中，相较于接受传统被动康复训练的患者，接受脑机接口下肢康复训练的患者在认知、运动、平衡、肌张力等指标上都提升了20%-30%。综合来看，相较传统训练能缩短近三分之一的治疗时间。
落地方面，臻泰智能在成人运动康复领域已获批两张医疗器械注册证，产品成功进入200多家医院，服务患者超过10万人次。目前，这一治疗项目已被部分地区划入医保范畴，如山东已获批“脑机交互康复训练”医保目录，脑机接口肢体康复训练单次120元，医保能报销大部分，对患者的负担来说也比较小。
对于脑机接口在医疗领域的发展前景，王浩冲满怀憧憬和期望。“从行业角度，脑机接口技术目前处于初步应用阶段，在脑卒中、脊髓损伤、老年痴呆等认知运动功能障碍患者康复治疗方面已表现出显著的效果，未来在抑郁、焦虑、睡眠以及儿童脑瘫、自闭、多动等多种疾病治疗干预方面将会表现出良好的应用前景。”
从医疗向更多领域拓展
近年来，国内脑机接口技术的发展受到了政策的大力支持。
国家层面，2021年3月，十三届全国人大四次会议通过《“十四五”规划纲要》，明确脑科学等为前沿领域的战略重要地位；2024年1月，七部门出台《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，将脑机接口列为未来产业十大创新标志性产品。
地方层面，北京、上海等多地科技部门密集出台脑机接口发展行动方案，针对监管政策、临床试验、产业链等加紧布局，旨在加速技术创新与产业发展。
北京社科院副研究员王鹏对媒体表示，政策开始向脑机接口偏移是一个积极的信号，预示着行业正在逐步走向成熟，并可能进入爆发的前夜。政府政策的支持和引导对于新兴技术的发展至关重要，它可以为行业提供必要的资金、资源和市场准入机会，加速技术的研发和应用。
在政策的催化下，脑机接口技术从医疗向更多领域拓展。浙商证券称，随着BCI(脑机接口)技术的进步，脑机接口逐渐扩散至心理健康、智能家居、虚拟现实、游戏、军事等领域。目前，BCI约有43%属于非医疗用途。
图源：《浙商证券脑机接口报告：脑机接口，机器人中的人机交换》
受益于此，国内脑机接口市场规模不断扩大。根据麦肯锡的预测，我国脑机接口市场预计将在2040年超过1200亿元人民币，年复合增长率可达26%。
虽然前景广阔，但脑机接口技术仍面临着电极、芯片、算法方面的技术挑战。王浩冲坦言，植入式和非植入式脑机接口电极性能都需进一步提升，芯片需进一步低功耗集成，算法方面需要在脑机接口数据集以及通用性方面进一步研究。
“产业的需求和我们能供给的人才数量形成了明显的矛盾。”中国生物医学工程学会副理事长、天津大学副校长明东曾在第二届脑机接口大会暨脑机接口产业联盟第四次全会上呼吁，必须加大人才供给，特别是自主培养的人才。
据悉，天津大学2024年新设立了脑机接口专业方向，但明东认为“远远不够”：“目前只到研究生阶段的人才培养还满足不了发展的需要，我们更希望延展到前端，同时实施创新的人才培养体系。”(中新经纬APP)
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