“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,脑机接口领域又(yòu)传来了新消息。
“脑控外骨骼机器人已进入临床试验阶段。预计2026年(nián)上半年获批三类医疗器械注册证,进入商业化应用阶段。”布法罗(bùfǎluó)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(de)核心(héxīn)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。”
脑机接口是什么?距离用(yòng)“意念控制”智能设备还有多远?成都(chéngdū)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(diànzikējì)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(wèilái)产业发展。
▲脑机接口下肢外骨骼机器人(jīqìrén),电子科技大学(dàxué)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
“脑控”开启(kāiqǐ)人机交互新纪元
“意念”控制下肢行走(xíngzǒu)
走进布法罗三楼展示区,在一台脑控外骨骼(wàigǔgé)机器人试验原型机前(qián),一位下肢瘫痪患者,正在做测试(cèshì)前的准备。只见他(tā)戴上一顶布满电极的“脑电帽”,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(dàidòng)他的双腿缓缓行走起来。实现这一操作的核心,便是脑机接口技术。
▲布法罗机器人科技(成都(chéngdū))有限公司供图
脑机接口(BCI)是什么?施柯丞用了一个(yígè)形象的比喻:可以把脑机接口想象为(wèi)大脑配备的“外挂(wàiguà)”,它通过采集、解码大脑信号,实现人脑与(yǔ)外部设备的直接交互。简单理解为,脑机接口能让患者用“意念”控制机械臂、打字甚至玩王者荣耀(手游)等。
“人体的运动主要由大脑产生(chǎnshēng)。当(dāng)患者(huànzhě)大脑皮层或脊髓通路(tōnglù)损伤后,脑电信号就无法经神经通路向下传递,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,将(jiāng)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(tánhuà)间,戴着“脑(nǎo)电帽”的(de)试验者已进入正常“行走”状态。指着电脑屏幕上的曲线分布图,施柯丞介绍(jièshào),“脑电帽”的作用是获取患者的脑电信号,同时通过放大器将其捕捉到的脑电信号进行放大,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(kòngzhì)下肢外骨骼机器人实现拟人化步态运动,帮助(bāngzhù)患者进行下肢康复训练。
“神经(shénjīng)系统具有可塑性(kěsùxìng),利用脑机接口技术(jiēkǒujìshù),进行(jìnxíng)运动康复和(hé)神经类疾病的治疗,可以(kěyǐ)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,“我们在此开展相关研究和科技成果转化。例如,在抑郁症、路怒症、癫痫等神经调控方面,已经有了进入现实的可能性。”
脑控外骨骼机器人(jīqìrén)已进入临床试验
有望明年进入商业化(shāngyèhuà)应用
脑机接口正从科幻(kēhuàn)走向现实,而这条路径的背后(bèihòu),则是技术、风险与临床应用难点等的多重考验。那么(nàme),距离用“意念控制”智能设备还有多远?
从技术(jìshù)路径来看,脑机接口目前主流的路径是侵入式和非(fēi)侵入式。例如上海脑虎(nǎohǔ)科技有限公司作为国内侵入式脑机接口技术头部(tóubù)企业,其柔性脑机接口已(yǐ)成功让癫痫患者用“意念”操控(cāokòng)电子手游。目前,脑虎科技已与华西医院、四川大学等机构建立了合作关系。未来,企业计划进一步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,与建设银行共同打造脑机接口心理测评(cèpíng)区域。
“我们研发的属于非侵入式脑机接口。”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,对于精细关节动作的识别仍存在瓶颈。相比之下,侵入式脑机接口可直接获取(huòqǔ)单个神经元(shénjīngyuán)或神经元群的活动信号,具有更高的空间与时间(shíjiān)精度,“但其长期植入大脑也伴随着感染、免疫排异等风险,临床(línchuáng)应用仍需谨慎权衡与验证(yànzhèng)。”
从(cóng)政策端看,今年以来,脑机(nǎojī)(nǎojī)接口(jiēkǒu)领域重磅消息层出不穷,除了各家相关企业的最新动态,政策端同样在升温。北京、上海、四川等地先后发布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(fūhuà)等,加速脑机接口技术的商业化进程。
把视线聚焦到(dào)成都(chéngdū),“我们正与医疗机构合作,推进脑控外骨骼机器人的临床试验。”范新华坦言,这款外骨骼机器人,预计2026年上半年获批三类医疗器械注册证,然后进入商业化应用。同时(tóngshí),他提到,针对脑机(nǎojī)接口技术,他们瞄准银发赛道,将开发照护机器人。
然而(ránér),硬币的(de)另一面是(shì)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,预计这款设备价格在(zài)几十万元一台,“为了惠及更多(duō)人群,我们会先选择进入医疗场景。不过,如果设备能纳入医保范围,那将惠及更多有需要的人群。”而这,也是大多从事脑机接口领域企业共同努力的方向。
红星新闻记者 赵雨欣(zhàoyǔxīn) 摄影记者 张佳琪
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近日,脑机接口领域又(yòu)传来了新消息。
“脑控外骨骼机器人已进入临床试验阶段。预计2026年(nián)上半年获批三类医疗器械注册证,进入商业化应用阶段。”布法罗(bùfǎluó)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(de)核心(héxīn)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。”
脑机接口是什么?距离用(yòng)“意念控制”智能设备还有多远?成都(chéngdū)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(diànzikējì)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(wèilái)产业发展。
▲脑机接口下肢外骨骼机器人(jīqìrén),电子科技大学(dàxué)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
“脑控”开启(kāiqǐ)人机交互新纪元
“意念”控制下肢行走(xíngzǒu)
走进布法罗三楼展示区,在一台脑控外骨骼(wàigǔgé)机器人试验原型机前(qián),一位下肢瘫痪患者,正在做测试(cèshì)前的准备。只见他(tā)戴上一顶布满电极的“脑电帽”,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(dàidòng)他的双腿缓缓行走起来。实现这一操作的核心,便是脑机接口技术。
▲布法罗机器人科技(成都(chéngdū))有限公司供图
脑机接口(BCI)是什么?施柯丞用了一个(yígè)形象的比喻:可以把脑机接口想象为(wèi)大脑配备的“外挂(wàiguà)”,它通过采集、解码大脑信号,实现人脑与(yǔ)外部设备的直接交互。简单理解为,脑机接口能让患者用“意念”控制机械臂、打字甚至玩王者荣耀(手游)等。
“人体的运动主要由大脑产生(chǎnshēng)。当(dāng)患者(huànzhě)大脑皮层或脊髓通路(tōnglù)损伤后,脑电信号就无法经神经通路向下传递,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,将(jiāng)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(tánhuà)间,戴着“脑(nǎo)电帽”的(de)试验者已进入正常“行走”状态。指着电脑屏幕上的曲线分布图,施柯丞介绍(jièshào),“脑电帽”的作用是获取患者的脑电信号,同时通过放大器将其捕捉到的脑电信号进行放大,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(kòngzhì)下肢外骨骼机器人实现拟人化步态运动,帮助(bāngzhù)患者进行下肢康复训练。
“神经(shénjīng)系统具有可塑性(kěsùxìng),利用脑机接口技术(jiēkǒujìshù),进行(jìnxíng)运动康复和(hé)神经类疾病的治疗,可以(kěyǐ)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,“我们在此开展相关研究和科技成果转化。例如,在抑郁症、路怒症、癫痫等神经调控方面,已经有了进入现实的可能性。”
脑控外骨骼机器人(jīqìrén)已进入临床试验
有望明年进入商业化(shāngyèhuà)应用
脑机接口正从科幻(kēhuàn)走向现实,而这条路径的背后(bèihòu),则是技术、风险与临床应用难点等的多重考验。那么(nàme),距离用“意念控制”智能设备还有多远?
从技术(jìshù)路径来看,脑机接口目前主流的路径是侵入式和非(fēi)侵入式。例如上海脑虎(nǎohǔ)科技有限公司作为国内侵入式脑机接口技术头部(tóubù)企业,其柔性脑机接口已(yǐ)成功让癫痫患者用“意念”操控(cāokòng)电子手游。目前,脑虎科技已与华西医院、四川大学等机构建立了合作关系。未来,企业计划进一步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,与建设银行共同打造脑机接口心理测评(cèpíng)区域。
“我们研发的属于非侵入式脑机接口。”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,对于精细关节动作的识别仍存在瓶颈。相比之下,侵入式脑机接口可直接获取(huòqǔ)单个神经元(shénjīngyuán)或神经元群的活动信号,具有更高的空间与时间(shíjiān)精度,“但其长期植入大脑也伴随着感染、免疫排异等风险,临床(línchuáng)应用仍需谨慎权衡与验证(yànzhèng)。”
从(cóng)政策端看,今年以来,脑机(nǎojī)(nǎojī)接口(jiēkǒu)领域重磅消息层出不穷,除了各家相关企业的最新动态,政策端同样在升温。北京、上海、四川等地先后发布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(fūhuà)等,加速脑机接口技术的商业化进程。
把视线聚焦到(dào)成都(chéngdū),“我们正与医疗机构合作,推进脑控外骨骼机器人的临床试验。”范新华坦言,这款外骨骼机器人,预计2026年上半年获批三类医疗器械注册证,然后进入商业化应用。同时(tóngshí),他提到,针对脑机(nǎojī)接口技术,他们瞄准银发赛道,将开发照护机器人。
然而(ránér),硬币的(de)另一面是(shì)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,预计这款设备价格在(zài)几十万元一台,“为了惠及更多(duō)人群,我们会先选择进入医疗场景。不过,如果设备能纳入医保范围,那将惠及更多有需要的人群。”而这,也是大多从事脑机接口领域企业共同努力的方向。
红星新闻记者 赵雨欣(zhàoyǔxīn) 摄影记者 张佳琪
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