? 本報記者 葉偉
3月12日,國家醫(yī)保局發(fā)布《神經(jīng)系統(tǒng)醫(yī)療服務價格項目立項指南》,專門為腦機接口新技術單獨立項,設立侵入式腦機接口植入費、取出費,非侵入式腦機接口適配費等價格項目。這意味著,一旦腦機接口技術成熟,快速進入臨床應用的服務收費路徑已經(jīng)鋪好。
“2025年有望成為腦機接口應用的關鍵一年,技術迎來大規(guī)模爆發(fā),應用場景將會更加豐富,腦機接口技術正在從科幻走向現(xiàn)實?!碧旖虼髮W副校長明東表示。
應用場景不斷涌現(xiàn)
作為一種變革性人機交互技術,腦機接口是在大腦與外部設備之間建立直接連接的通路。當下,腦機接口正在與集成電路、人工智能、生物醫(yī)藥三大先導產(chǎn)業(yè)交匯融合。
近年來,我國腦機接口技術產(chǎn)業(yè)化進程明顯提速,非侵入式腦機接口達到國際先進水平,在運動神經(jīng)康復領域、載人航天領域取得重大突破;侵入式腦機接口也在脊髓損傷、語言解碼等多個場景開展臨床試驗。
3月3日,全球首批第4例通過腦脊接口讓癱瘓者重新行走的臨床概念驗證手術在復旦大學附屬華山醫(yī)院成功實施,“讓癱瘓者再次站立和行走”成為可能。
據(jù)悉,復旦大學類腦智能科學與技術研究院加福民團隊在全球首創(chuàng)“三合一”腦脊接口技術,通過微創(chuàng)手術在腦與脊髓間搭建“神經(jīng)橋”,采集、解碼腦電信號,給特定神經(jīng)根進行時空電刺激,讓癱瘓者再次掌控自己的肢體。
讓癱瘓者行走、讓失語者“說話”、讓盲人“復明”……腦機接口為眾多患者和家庭打開希望之門。
“當前,腦機接口技術應用場景不斷涌現(xiàn),專為交流和運動康復設計的輔助型/康復型腦機接口已被廣泛應用于實驗研究和臨床試驗。未來,腦機接口的應用將從單純的醫(yī)學應用擴展到教育、娛樂、工業(yè)與交通安全等領域。”清華大學長聘教授高小榕表示。
西安臻泰智能科技有限公司董事長王浩沖表示:“腦機接口技術目前處于初步應用階段,在腦卒中、脊髓損傷、老年癡呆等認知運動功能障礙患者康復治療方面表現(xiàn)出顯著效果,未來在抑郁、焦慮、睡眠以及兒童腦癱、自閉、多動等多種疾病治療干預方面將會表現(xiàn)出良好的應用前景。”
技術實現(xiàn)創(chuàng)新突破
腦機接口技術正在從科幻走向現(xiàn)實,慢慢走進人們的生活,這離不開技術的創(chuàng)新突破。
比如,明東團隊聯(lián)合清華大學研發(fā)基于憶阻器神經(jīng)形態(tài)芯片的新型無創(chuàng)演進型腦機接口系統(tǒng),為腦機融合智能的發(fā)展開辟新方向;“神工”腦機交互創(chuàng)新醫(yī)療器械全譜系產(chǎn)品問世,首創(chuàng)了“腦—機—體”協(xié)同的神經(jīng)功能重建思路;我國首個腦機接口領域綜合性開源軟件平臺MetaBCI發(fā)布,搭建起橫跨醫(yī)療、教育、娛樂、交通等領域的智能生態(tài)產(chǎn)業(yè)平臺……
近年來,腦機接口科研快速發(fā)展,取得多項突破性進展?!拔覈X機接口研究在算法、硬件、交互范式等方面均取得較大進步?!备咝¢疟硎荆谒惴ㄑ芯糠矫?,先進的腦電信號處理和機器學習算法應用,使得受試訓練時間大大縮短;在硬件方面,小型化多通道放大器技術日趨成熟,新一代傳感器不斷涌現(xiàn),這些記錄硬件的進步推動腦機接口實用性提升;在交互范式方面,混合腦機接口、情緒腦機接口、認知腦機接口等新范式相繼涌現(xiàn)并日益成熟。
腦機接口技術的發(fā)展與突破,不僅需要基礎研究,也需要企業(yè)參與。王浩沖說:“在政策引導和市場驅(qū)動下,我們已布局腦機接口電極、芯片、算法等核心技術,研發(fā)出可穿戴式腦電采集分析系統(tǒng)、通用腦機接口智能康復機器人等多款產(chǎn)品,面向腦卒中、脊髓損傷、老年癡呆等多種疾病康復治療應用。”
規(guī)?;瘧糜写龝r日
腦機接口技術正在從科幻走向現(xiàn)實,但其應用落地仍面臨諸多挑戰(zhàn)。高小榕表示,當下,人們對腦機接口的想象和期待同現(xiàn)有的技術發(fā)展現(xiàn)狀仍有較大差距,腦機接口的科學原理、關鍵技術、倫理規(guī)范和場景應用均面臨著諸多挑戰(zhàn)。
明東說,一方面,腦機接口的侵入式技術普遍存在安全性問題,包括植入設備的長期生物相容性、手術風險以及術后可能的免疫反應,更無法實現(xiàn)全腦監(jiān)測;另一方面,傳統(tǒng)非侵入式技術受顱骨信號衰減影響,信噪比低、空間分辨率不足,高精度解碼難度大?!爸挥型黄七@些技術瓶頸,并建立完善的倫理規(guī)范,明確數(shù)據(jù)隱私、生命安全、人體實驗等紅線,腦機接口才能真正實現(xiàn)規(guī)?;瘧谩!?/p>
明東表示,我國應充分發(fā)揮一流大學的學科資源優(yōu)勢,布局腦機接口國家戰(zhàn)略急需專業(yè),構建高質(zhì)量腦機接口專業(yè)教育體系,加強拔尖創(chuàng)新人才長周期貫通培養(yǎng)。同時,還應構建多學科交叉的腦機接口產(chǎn)教融合共同體,建立技術—倫理—標準“三位一體”的國際競爭力體系,助力未來腦機接口產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
“植入式和非植入式腦機接口電極性能都需進一步提升,芯片需進一步低功耗集成,算法方面需要在腦機接口數(shù)據(jù)集以及通用性方面進一步研究。同時,加快行業(yè)標準制定。”王浩沖說,“未來希望能夠在行業(yè)標準指引和產(chǎn)業(yè)鏈賦能下,加快更多應用場景落地。”
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