目前腦機接口主要分為三大技術(shù)路線:無需手術(shù)的非侵入式,電極附著于頭皮,安全便捷但精度有限,適合消費級場景;需要開顱手術(shù)的侵入式,電極直接植入大腦皮層,信號質(zhì)量最高但成本大且風險不小,主要應(yīng)用于重癥癱瘓等治療場景;還有介于兩者之間的半侵入式,采用微創(chuàng)手術(shù)將電極植入硬腦膜下或大腦皮層表面,平衡了精度與安全性,常用于癲癇監(jiān)測和運動控制等。
在眾多應(yīng)用場景中,醫(yī)療康復(fù)是腦機接口最核心、最緊迫的需求所在。
比如,對于脊髓損傷導(dǎo)致癱瘓的患者來說,受損的神經(jīng)通路如同斷裂的電線,大腦的指令無法傳遞到四肢,而腦機接口能直接繞過受損通路,讓患者通過意念控制機械臂、氣動手套等設(shè)備,重新獲得抓握、進食等基本生活能力。我國脊髓損傷患者累計已超370萬人,每年新增9萬人,腦機接口為這些“沉默的患者”帶來了重獲生活自理能力的希望。
除了運動功能重建,理論上腦機接口還能填補諸多臨床空白。比如:客觀量化意識障礙患者的意識水平,解決傳統(tǒng)評估主觀性強的痛點;通過閉環(huán)神經(jīng)調(diào)控,延緩帕金森病、阿爾茨海默病等退行性疾病的進展;幫助失語癥患者將語言意圖轉(zhuǎn)化為文字或語音,重新建立溝通能力……
如此巨大的臨床需求背后,也必然是廣闊的商業(yè)市場。
據(jù)麥肯錫預(yù)測,2030年全球腦機接口醫(yī)療應(yīng)用市場規(guī)模有望達到400億美元,到2040年將突破1450億美元;美國摩根士丹利更是預(yù)測,到2045年美國腦機接口僅醫(yī)療市場的規(guī)模就能達到4000億美元。國內(nèi)方面,據(jù)中國信通院測算,2030年國內(nèi)腦機接口產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破100-140億元,市場潛力不可估量。
當然也需要看到,腦機接口走了半個多世紀才開始攪動市場,也意味著概念落地絕非易事。
作為一門融合了神經(jīng)科學、計算機科學、生物醫(yī)學工程、材料科學、電子工程等多學科的復(fù)雜技術(shù),腦機接口核心難點不少。
比如,大腦信號復(fù)雜,且存在顯著個體差異,如何精準采集并有效過濾干擾,把復(fù)雜的意念準確“翻譯”成機器指令;另外,植入式設(shè)備還面臨著生物相容性、長期穩(wěn)定性、感染風險等一系列難題。
或基于此,腦機接口領(lǐng)域長期存在一個“不可能三角”——既要信號傳輸快速精準,又要手術(shù)創(chuàng)傷最小,還要系統(tǒng)在人體內(nèi)長期安全穩(wěn)定。
這些問題顯然不是靠單一學科、單一企業(yè)就能解決的,需要各方一起發(fā)力、協(xié)同突破,才能推動這個產(chǎn)業(yè)迎來真正的爆發(fā)時刻。
政策層面,國家從頂層設(shè)計到具體實施提供了全方位支持:2025年,《關(guān)于推動腦機接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》《采用腦機接口技術(shù)的醫(yī)療器械術(shù)語》《神經(jīng)系統(tǒng)類醫(yī)療服務(wù)價格項目立項指南(試行)》等文件相繼發(fā)布,產(chǎn)業(yè)規(guī)范體系逐步完善;而腦機接口被寫入政府工作報告,更是為產(chǎn)業(yè)提供了最高級別的政策背書,預(yù)示著更多資源將向該領(lǐng)域集聚。
地方也動作頻頻,上海、北京、江蘇等地紛紛出臺專項行動方案,搭建創(chuàng)新平臺、開放應(yīng)用場景,加速技術(shù)落地。
而相關(guān)企業(yè)的研發(fā)突破更讓科幻照進現(xiàn)實。
近期討論度最高的一起事件應(yīng)該就是,3月國家藥監(jiān)局批準了博??档?ldquo;植入式腦機接口手部運動功能代償系統(tǒng)”創(chuàng)新產(chǎn)品注冊申請,這是全球首款獲批上市的侵入式腦機接口醫(yī)療器械。
據(jù)悉,該產(chǎn)品采用硬腦膜外微創(chuàng)植入與無線供能通信技術(shù),適用于頸段脊髓損傷所致四肢癱瘓患者,讓其通過氣動手套設(shè)備,實現(xiàn)手部的抓握功能代償。臨床試驗結(jié)果顯示,應(yīng)用該產(chǎn)品的相關(guān)患者均成功實現(xiàn)居家腦控抓握輔助,主要臨床終點達標率100%。
資本市場的熱度也跟著一路走高。今年以來,超八成人腦工程概念股錄得股價上漲,創(chuàng)新醫(yī)療、可孚醫(yī)療、三博腦科等個股區(qū)間漲幅都在30%以上。
一些企業(yè)的資本動作仍在深化。比如,強腦科技斬獲20億元融資,創(chuàng)下國內(nèi)該領(lǐng)域融資紀錄;階梯醫(yī)療完成5億元戰(zhàn)略融資,阿里、騰訊等巨頭紛紛入局;格式塔科技的1.5億元天使輪融資,更是刷新中國腦機接口領(lǐng)域天使輪融資紀錄。
整體來看,政策護航、資金注入、科研加速之下,中國在全球腦機接口領(lǐng)域逐漸占據(jù)重要地位,尤其是率先發(fā)生在醫(yī)療場景的技術(shù)革命,或許昭示著腦機接口的全面商業(yè)化落地已不再遙遠。
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