神奇!上海知名三甲醫院已實現!用意念使用微信、淘寶、小紅書,滬研腦機接口有望三年投入臨牀

一位病竈在大腦語言區附近的腫瘤癲癇患者,動一下念頭,接到指令的機械手比劃出了“2025新年快樂”的手語祝福;另一位病竈在大腦運動區附近的癲癇患者,不需要動手,術後兩週可以通過意念使用微信、淘寶、小紅書。這兩幕場景並不是想象。上海腦虎科技有限公司全自主研發了256個記錄通道的植入式柔性腦機接口,近期在復旦大學附屬華山醫院開展了高精度實時運動解碼和語言解碼臨牀試驗研究。術中幾分鐘即可精準定位腦功能區,術後兩天即可開展試驗,兩週內即可實現“腦控智能設備”和“意念對話”,目前受試者術後恢復良好。

整體系統延遲小於60毫秒

今年8月,腦虎科技聯合華山醫院神經外科毛穎、陳亮教授團隊順利完成意念合成運動臨牀試驗,受試者爲一位21歲病竈在大腦運動區附近的癲癇患者。

項目團隊手術植入256導高通量柔性腦機接口,對患者腦電信號的高伽馬頻段進行腦電特徵提取和模型訓練。高伽馬頻段(70—150赫茲)通常與大腦的複雜認知功能和神經活動同步有關,它能提供大腦活動的詳細信息,尤其是運動和語言相關信息。

“256個記錄通道,不僅僅是收集的腦電數據有了數量級增長,與之前的腦機接口技術相比,更是有了質的變化。”腦虎科技創始人陶虎說。

據介紹,得益於256導高通量、高質量、高分辨腦電信號和自主開發的通道篩選算法,可快速精準定位腦區,實時高效解碼,整體系統延遲小於60毫秒。

受試者不需要動手操作,術後兩天實現了“腦控”玩乒乓球和貪吃蛇遊戲。經過兩週訓練,結合腦虎科技自主開發的腦機操作系統,受試者可通過意念使用微信、淘寶、小紅書等App,以及實現智能家居和智能輪椅的“腦控”,大大提高了運動障礙患者日常生活所需的基本行動能力。

有望幫助患者重建語言功能

今年12月,腦虎科技聯合華山醫院神經外科吳勁鬆教授團隊和上海科技大學李遠寧教授團隊,開展了國內首例高通量植入式柔性腦機接口實時合成漢語言臨牀試驗。

不同於英語等字母語言,漢語是一種以單音節爲主的聲調語言和圖形語言,其產生過程中的信息轉換涉及更多腦區、更加複雜。爲此,腦虎科技針對漢語特徵研發了神經編解碼機制和信息處理手段,有望幫助語言功能障礙患者重建語言功能。

臨牀試驗受試者術後7天實現142個常用漢語音節71%的解碼準確率,單音節解碼時延小於100毫秒,是目前國內實時漢語言解碼的最高水平。下轉 6版(上接第1版)受試者不僅實現了意念實時合成漢語、驅動數字分身以及對話AI大模型等高級功能,還能意念合成語言指令實現人機交互。

下一代腦機接口瞄準“無線”

“這一次我們在腦機接口技術上的突破,迴歸到了‘接口’的本質。通過這個‘接口’,可以鏈接延伸的東西是無限的,就像手機可以下載各種各樣的App。之前大多數技術是單點做一件事情,我們想把它做成一個平臺技術和通用技術。”陶虎說。

256個記錄通道無疑是一大技術亮點。這一高通量是如何做到的呢?“通過先進的微納加工技術,在單位面積集成更多電極數,這對芯片的要求自然就很高。”此次腦機接口技術突破,從所有器械硬件到腦機操作系統全鏈條,都是由腦虎科技自主研發。

據悉,該腦機接口技術是把電極植入大腦皮層表面——硬膜下面,不同於馬斯克公司的腦機接口要插到大腦皮層裡面,也不同於非侵入式接口即隔着顱骨和頭皮等來測量腦信號。

“需要強調的是,現在的腦機接口其實並不存在哪條技術路線更優越,選擇侵入式還是非侵入式,更多是由應用場景來決定。”陶虎說。

現在絕大多數腦機接口都拖了一根金屬“細辮子”。據透露,腦虎科技預計春節前後會做一個高通量半植入式無線版本,明年下半年做一個全植入式無線版本。

腦機接口產品什麼時候能真正投入臨牀使用?“作爲三類醫療器械,在大規模註冊臨牀試驗之前,還要通過充分的臨牀前試驗來驗證、改進和優化。最快三年左右吧。”陶虎說。

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作者: 黃海華

微信編輯:泰妮

校對:syl

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