“意念”控制下肢行走,这款“成都造”有望明年进入商业化应用
“意念”控制下肢行走,这款“成都造”有望明年进入商业化应用
“意念”控制下肢行走,这款“成都造”有望明年进入商业化应用近日,脑机接口(jiēkǒu)领域又传来了新消息。
“脑控外骨骼机器人(jīqìrén)已(yǐ)进入临床试验阶段(jiēduàn)。预计2026年上半年获批三类医疗器械注册证,进入商业化应用(yìngyòng)阶段。”布法罗机器人科技(成都)有限公司(以下简称“布法罗”)执行总裁范新华(xīnhuá)介绍,脑控外骨骼机器人的核心之一是脑机接口,“当下,我们正将脑机接口技术应用在治疗抑郁症、交通驾驶等领域。”
脑机(nǎojī)接口是什么?距离用“意念控制(kòngzhì)”智能设备(shèbèi)还有多远?成都在脑机接口应用领域又是如何布局的?近日,红星新闻记者对话了电子科技大学机器人研究中心博士施柯丞,从他的研究成果在企业中的应用,看这项技术如何助力成都未来产业(chǎnyè)发展。
▲脑机接口下肢外骨骼机器人(jīqìrén),电子科技大学机器人研究中心脑机实验过程。布法罗机器人科技(成都)有限公司供图(gōngtú)
“脑控(nǎokòng)”开启人机交互新纪元
“意念”控制(kòngzhì)下肢行走
走进布法罗(bùfǎluó)三楼展示区(zhǎnshìqū),在一台脑控外骨骼机器人试验原型机前,一位下肢瘫痪患者,正在做测试前的(de)准备。只见他戴上一顶布满电极的“脑电帽(nǎodiànmào)”,穿戴好辅助行走的外骨骼机器人设备。当患者集中精力,想象自己在行走时,外骨骼机器人便带动他的双腿缓缓行走起来。实现(shíxiàn)这一操作的核心,便是脑机接口技术。
▲布法罗机器人科技(成都)有限公司(yǒuxiàngōngsī)供图
脑机接口(BCI)是什么?施柯丞用了一个形象的(de)比喻:可以把脑机接口想象为大脑配备的“外挂”,它通过采集、解码大脑信号,实现人脑与外部设备的直接交互。简单(jiǎndān)理解为,脑机接口能(néng)让患者用“意念(yìniàn)”控制机械臂、打字甚至玩王者荣耀(手游)等。
“人体的运动(yùndòng)主要由(yóu)大脑产生。当患者大脑皮层或脊髓通路损伤后,脑电信号(diànxìnhào)就无法经神经(shénjīng)通路向下传递,从而阻碍肢体运动表达,运动能力下降。”施柯丞解释,脑机接口相当于在神经通路外,开辟了新的脑电信号传输通道(tōngdào),将无法经神经传递的信号,通过大脑与外部设备进行直接通信。
谈话间,戴着“脑电帽”的试验者已进入正常“行走”状态。指着(zhǐzhe)电脑屏幕上的曲线分布图,施柯丞介绍,“脑电帽”的作用是获取患者(huànzhě)的脑电信号,同时通过放大器将其捕捉到(bǔzhuōdào)的脑电信号进行(jìnxíng)(jìnxíng)放大,传输至电脑端,然后依靠人工智能算法进行患者运动意图解码,进而控制下肢外骨骼机器人实现(shíxiàn)拟人化步态运动,帮助患者进行下肢康复训练。
“神经系统具有可塑性,利用脑机接口技术,进行运动康复和(hé)神经类疾病的治疗,可以更有效地帮助受损的大脑皮层进行神经重塑及功能重组。”在(zài)施柯丞看来,脑机接口技术在医疗领域有很大的应用潜力。他接着说,布法罗作为科技融合转化基地(jīdì),“我们在此(cǐ)开展相关研究和科技成果转化。例如,在抑郁症、路怒症(lùnùzhèng)、癫痫等神经调控方面,已经(yǐjīng)有了进入现实的可能性。”
脑控外骨骼机器人已(yǐ)进入临床试验
有望明年进入商业化应用(yìngyòng)
脑机接口正从科幻走向现实,而这条路径的背后,则是技术、风险与临床(línchuáng)应用难点等的多重考验。那么(nàme),距离用“意念控制”智能设备还有(háiyǒu)多远?
从技术路径来看,脑机接口目前主流的路径是侵入式(shì)和非侵入式。例如上海脑虎科技有限公司作为国内(guónèi)侵入式脑机接口技术头部企业,其柔性脑机接口已成功让癫痫患者用“意念(yìniàn)”操控电子手游。目前,脑虎科技已与华西医院、四川大学等(děng)机构建立了合作关系。未来,企业计划(jìhuà)进一步(jìnyíbù)深化与合作伙伴在临床研究等领域的合作,推动脑机接口等前沿技术的应用与落地。
▲四川省(sìchuānshěng)成都市布法罗机器人科技(成都)有限公司,与(yǔ)建设银行共同打造脑机接口心理测评区域。
“我们研发的属于非侵入式(shì)脑机接口。”在施柯丞看来,非侵入式脑机接口通过记录颅骨外部的脑电信号(xìnhào)。然而,由于信号分辨率有限,对于精细关节动作(dòngzuò)的识别仍(réng)存在瓶颈。相比之下,侵入式脑机接口可直接获取单个神经元或神经元群的活动信号,具有更高的空间与时间精度,“但其长期植入大脑也伴随着感染(gǎnrǎn)、免疫排异等风险,临床应用仍需谨慎权衡与验证(yànzhèng)。”
从政策端看,今年以来,脑机(nǎojī)接口领域重磅消息层出不穷,除了各家相关企业的最新动态(dòngtài),政策端同样在升温。北京(běijīng)、上海、四川等地先后发布(fābù)了脑机接口发展行动计划,全国首个脑机接口医疗服务价格表也经湖北医保(yībǎo)局在3月份正式公布。与此同时,成都亦瞄准未来产业(chǎnyè)发展,推动机会清单发布、场景创新供应、产业孵化等,加速脑机接口技术的商业化进程。
把视线聚焦到成都,“我们(wǒmen)正与医疗机构合作,推进脑控外骨骼机器人的临床试验。”范(fàn)新华坦言,这款外骨骼机器人,预计2026年上半年获批(huòpī)三类医疗器械注册证,然后进入商业化应用。同时,他提到,针对脑机接口技术,他们瞄准(miáozhǔn)银发赛道,将开发照护机器人。
然而,硬币的另一面是现实的挑战。待脑控外骨骼机器人上市后,费用是普通家庭能承担的吗?对此,范新华表示(biǎoshì),预计这款设备价格在几十万元一台,“为了惠及(huìjí)更多人群,我们会先选择(xuǎnzé)进入医疗场景。不过,如果设备能纳入医保范围,那将惠及更多有需要(xūyào)的人群。”而这,也是大多从事脑机接口领域企业(qǐyè)共同努力的方向。
红星新闻记者(xīnwénjìzhě) 赵雨欣 摄影记者 张佳琪
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近日,脑机接口(jiēkǒu)领域又传来了新消息。
“脑控外骨骼机器人(jīqìrén)已(yǐ)进入临床试验阶段(jiēduàn)。预计2026年上半年获批三类医疗器械注册证,进入商业化应用(yìngyòng)阶段。”布法罗机器人科技(成都)有限公司(以下简称“布法罗”)执行总裁范新华(xīnhuá)介绍,脑控外骨骼机器人的核心之一是脑机接口,“当下,我们正将脑机接口技术应用在治疗抑郁症、交通驾驶等领域。”
脑机(nǎojī)接口是什么?距离用“意念控制(kòngzhì)”智能设备(shèbèi)还有多远?成都在脑机接口应用领域又是如何布局的?近日,红星新闻记者对话了电子科技大学机器人研究中心博士施柯丞,从他的研究成果在企业中的应用,看这项技术如何助力成都未来产业(chǎnyè)发展。
▲脑机接口下肢外骨骼机器人(jīqìrén),电子科技大学机器人研究中心脑机实验过程。布法罗机器人科技(成都)有限公司供图(gōngtú)
“脑控(nǎokòng)”开启人机交互新纪元
“意念”控制(kòngzhì)下肢行走
走进布法罗(bùfǎluó)三楼展示区(zhǎnshìqū),在一台脑控外骨骼机器人试验原型机前,一位下肢瘫痪患者,正在做测试前的(de)准备。只见他戴上一顶布满电极的“脑电帽(nǎodiànmào)”,穿戴好辅助行走的外骨骼机器人设备。当患者集中精力,想象自己在行走时,外骨骼机器人便带动他的双腿缓缓行走起来。实现(shíxiàn)这一操作的核心,便是脑机接口技术。
▲布法罗机器人科技(成都)有限公司(yǒuxiàngōngsī)供图
脑机接口(BCI)是什么?施柯丞用了一个形象的(de)比喻:可以把脑机接口想象为大脑配备的“外挂”,它通过采集、解码大脑信号,实现人脑与外部设备的直接交互。简单(jiǎndān)理解为,脑机接口能(néng)让患者用“意念(yìniàn)”控制机械臂、打字甚至玩王者荣耀(手游)等。
“人体的运动(yùndòng)主要由(yóu)大脑产生。当患者大脑皮层或脊髓通路损伤后,脑电信号(diànxìnhào)就无法经神经(shénjīng)通路向下传递,从而阻碍肢体运动表达,运动能力下降。”施柯丞解释,脑机接口相当于在神经通路外,开辟了新的脑电信号传输通道(tōngdào),将无法经神经传递的信号,通过大脑与外部设备进行直接通信。
谈话间,戴着“脑电帽”的试验者已进入正常“行走”状态。指着(zhǐzhe)电脑屏幕上的曲线分布图,施柯丞介绍,“脑电帽”的作用是获取患者(huànzhě)的脑电信号,同时通过放大器将其捕捉到(bǔzhuōdào)的脑电信号进行(jìnxíng)(jìnxíng)放大,传输至电脑端,然后依靠人工智能算法进行患者运动意图解码,进而控制下肢外骨骼机器人实现(shíxiàn)拟人化步态运动,帮助患者进行下肢康复训练。
“神经系统具有可塑性,利用脑机接口技术,进行运动康复和(hé)神经类疾病的治疗,可以更有效地帮助受损的大脑皮层进行神经重塑及功能重组。”在(zài)施柯丞看来,脑机接口技术在医疗领域有很大的应用潜力。他接着说,布法罗作为科技融合转化基地(jīdì),“我们在此(cǐ)开展相关研究和科技成果转化。例如,在抑郁症、路怒症(lùnùzhèng)、癫痫等神经调控方面,已经(yǐjīng)有了进入现实的可能性。”
脑控外骨骼机器人已(yǐ)进入临床试验
有望明年进入商业化应用(yìngyòng)
脑机接口正从科幻走向现实,而这条路径的背后,则是技术、风险与临床(línchuáng)应用难点等的多重考验。那么(nàme),距离用“意念控制”智能设备还有(háiyǒu)多远?
从技术路径来看,脑机接口目前主流的路径是侵入式(shì)和非侵入式。例如上海脑虎科技有限公司作为国内(guónèi)侵入式脑机接口技术头部企业,其柔性脑机接口已成功让癫痫患者用“意念(yìniàn)”操控电子手游。目前,脑虎科技已与华西医院、四川大学等(děng)机构建立了合作关系。未来,企业计划(jìhuà)进一步(jìnyíbù)深化与合作伙伴在临床研究等领域的合作,推动脑机接口等前沿技术的应用与落地。
▲四川省(sìchuānshěng)成都市布法罗机器人科技(成都)有限公司,与(yǔ)建设银行共同打造脑机接口心理测评区域。
“我们研发的属于非侵入式(shì)脑机接口。”在施柯丞看来,非侵入式脑机接口通过记录颅骨外部的脑电信号(xìnhào)。然而,由于信号分辨率有限,对于精细关节动作(dòngzuò)的识别仍(réng)存在瓶颈。相比之下,侵入式脑机接口可直接获取单个神经元或神经元群的活动信号,具有更高的空间与时间精度,“但其长期植入大脑也伴随着感染(gǎnrǎn)、免疫排异等风险,临床应用仍需谨慎权衡与验证(yànzhèng)。”
从政策端看,今年以来,脑机(nǎojī)接口领域重磅消息层出不穷,除了各家相关企业的最新动态(dòngtài),政策端同样在升温。北京(běijīng)、上海、四川等地先后发布(fābù)了脑机接口发展行动计划,全国首个脑机接口医疗服务价格表也经湖北医保(yībǎo)局在3月份正式公布。与此同时,成都亦瞄准未来产业(chǎnyè)发展,推动机会清单发布、场景创新供应、产业孵化等,加速脑机接口技术的商业化进程。
把视线聚焦到成都,“我们(wǒmen)正与医疗机构合作,推进脑控外骨骼机器人的临床试验。”范(fàn)新华坦言,这款外骨骼机器人,预计2026年上半年获批(huòpī)三类医疗器械注册证,然后进入商业化应用。同时,他提到,针对脑机接口技术,他们瞄准(miáozhǔn)银发赛道,将开发照护机器人。
然而,硬币的另一面是现实的挑战。待脑控外骨骼机器人上市后,费用是普通家庭能承担的吗?对此,范新华表示(biǎoshì),预计这款设备价格在几十万元一台,“为了惠及(huìjí)更多人群,我们会先选择(xuǎnzé)进入医疗场景。不过,如果设备能纳入医保范围,那将惠及更多有需要(xūyào)的人群。”而这,也是大多从事脑机接口领域企业(qǐyè)共同努力的方向。
红星新闻记者(xīnwénjìzhě) 赵雨欣 摄影记者 张佳琪
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