作者 | 金旺

來源 | 科技行者

6月2日，腦機(jī)接口公司Neuralink官宣，公司的腦植入設(shè)備已進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段，并在最新一輪融資中籌集了6.5億美元。

Neuralink是由馬斯克在2016年成立的腦機(jī)接口公司，并已經(jīng)在美國、加拿大、中東等地啟動(dòng)了腦機(jī)接口設(shè)備的臨床試驗(yàn)。

據(jù)官方公布消息顯示，目前已有五名重度癱瘓患者接受了腦機(jī)接口設(shè)備植入手術(shù)，通過在腦部植入芯片來傳輸神經(jīng)信號。

馬斯克的團(tuán)隊(duì)在腦機(jī)接口領(lǐng)域的研究，依然處于臨床試驗(yàn)階段，距離拿到美國FDA注冊證、在醫(yī)療領(lǐng)域得到廣泛使用，還有很長的路要走。

不過，腦機(jī)接口的研究不只停留在Neuralink，如今已經(jīng)成為了一個(gè)全球性話題，我們近日就拜訪了一家位于浙江杭州的中國腦機(jī)接口研究團(tuán)隊(duì)，佳量醫(yī)療。

據(jù)佳量醫(yī)療創(chuàng)始人兼CEO曹鵬告訴我們，“目前，佳量醫(yī)療腦機(jī)接口設(shè)備Epilcure已經(jīng)完成了100例臨床試驗(yàn)，即將向國家藥監(jiān)局遞交認(rèn)證注冊申請，預(yù)計(jì)會(huì)在明年拿到醫(yī)療認(rèn)證。”

這意味著佳量醫(yī)療即將擁有一款拿到醫(yī)療器械認(rèn)證的腦機(jī)接口設(shè)備，這款設(shè)備也將成為腦機(jī)接口從科研走向商用的一個(gè)拐點(diǎn)。

01 讓截癱患者重新站起來

2024年10月，60歲的金先生在一次屋頂作業(yè)中意外墜落，導(dǎo)致胸椎爆裂性骨折，在后續(xù)送醫(yī)治療中，金先生被診斷為完全性脊髓損傷，這意味著金先生完全失去了行走能力，在接下來的日子里或?qū)⒅荒芙柚喴瓮獬觥?/p>

彼時(shí)浙江大學(xué)與佳量醫(yī)療正在聯(lián)合進(jìn)行著一個(gè)閉環(huán)神經(jīng)接口的醫(yī)療研究項(xiàng)目，這個(gè)醫(yī)療研究項(xiàng)目的目標(biāo)正是通過腦機(jī)接口技術(shù)，借助一套名為閉環(huán)脊髓神經(jīng)接口系統(tǒng)，讓失去下肢運(yùn)動(dòng)功能的患者重新行走起來。

金先生的女兒在了解到這一項(xiàng)目后，將希望寄托在了這項(xiàng)前沿技術(shù)上，并為父親報(bào)名參加了臨床試驗(yàn)。

一年后，在佳量醫(yī)療、浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院、南湖腦機(jī)接口研究院、腦機(jī)智能全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、生物醫(yī)學(xué)工程與儀器科學(xué)學(xué)院多方共同參與下，國內(nèi)首例閉環(huán)脊髓神經(jīng)接口植入手術(shù)在杭州完成，作為此次臨床試驗(yàn)的受益者，金先生重新站了起來。

我們在前不久到訪了佳量醫(yī)療位于杭州的辦公室，佳量醫(yī)療創(chuàng)始人兼CEO曹鵬告訴我們：

“在前期治療過程中，這位患者是先進(jìn)行了康復(fù)訓(xùn)練，康復(fù)訓(xùn)練后，患者躺在床上腿部可以輕輕抬起一些，但是無法行動(dòng)。

隨后，患者在完成‘閉環(huán)脊髓神經(jīng)接口’植入手術(shù)后，通過神經(jīng)解碼和電刺激，這位患者最終能夠?qū)崿F(xiàn)自主站立和行走。”

那么，腦機(jī)接口技術(shù)是如何在這位患者身上產(chǎn)生效果的？

對此，曹鵬向我們解釋稱，腦機(jī)接口技術(shù)在整個(gè)治療過程中分為三步：

第一步，信號采集，通過感知設(shè)備采集肌電反饋信號；

第二步，信號解碼和分析，將采集到的這些信號進(jìn)行解碼，從而了解患者抬腿、行走等運(yùn)動(dòng)意圖；

第三步，信號傳輸，將原本因脊髓損傷導(dǎo)致無法傳遞到腿部相應(yīng)組織的神經(jīng)信號傳遞下去，從而讓腿部神經(jīng)、肌肉、骨骼能夠配合行動(dòng)，完成運(yùn)動(dòng)動(dòng)作。

曹鵬告訴我們，“這三步其實(shí)也是腦機(jī)接口技術(shù)在其他疾病治療過程中完全通用的基本工作原理，這其中的難點(diǎn)在于，目前大家對于神經(jīng)系統(tǒng)的探索和了解還不夠深入，例如哪個(gè)神經(jīng)控制哪個(gè)動(dòng)作，以及精準(zhǔn)動(dòng)作控制需要怎樣的信號閾值，都需要進(jìn)行深入研究。”

實(shí)際上，如今的佳量醫(yī)療已經(jīng)在通過腦機(jī)接口技術(shù)來攻克癲癇、帕金森、漸凍癥等疑難疾病的治療，尤其是佳量醫(yī)療研究多年的植入式閉環(huán)神經(jīng)調(diào)控系統(tǒng)Epilcure已經(jīng)完成了100例臨床試驗(yàn)，正在成為治療癲癇的一種新型設(shè)備。

02 規(guī)模化商用的最后一步

據(jù)世界衛(wèi)生組織2024年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全球約有5000萬癲癇患者，癲癇已經(jīng)成為全球最常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病之一。

這其中，有70%患者可以通過吃藥實(shí)現(xiàn)控制，剩下30%通過吃藥難以控制，也就是藥物難治性癲癇患者，這類患者就通常需要通過外科手術(shù)進(jìn)行治療，然而如果病灶體生長在大腦功能區(qū)，通過普通外科切除手術(shù)治療就會(huì)有很大的風(fēng)險(xiǎn)。

正是由于這類疾病擁有相當(dāng)高的普遍性、復(fù)雜性，讓癲癇成了全球腦科學(xué)研究的一個(gè)重要領(lǐng)域，也成為大多數(shù)腦機(jī)接口技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)入醫(yī)療領(lǐng)域最先研究的一個(gè)疾病案例。

這樣一款完全植入人腦的醫(yī)療級產(chǎn)品的研發(fā)并非易事，曹鵬將這項(xiàng)工作的難點(diǎn)總結(jié)為三個(gè)方面：

第一，微小信號處理，腦神經(jīng)的微小信號采集、抗干擾的處理，并將這個(gè)微小信號清晰讀取出來；

第二，軟件算法研發(fā)，植入大腦的芯片難以承載癲癇發(fā)作檢測算法，相對復(fù)雜的運(yùn)算或算法更新，依然需要與外部設(shè)備進(jìn)行無線通信和實(shí)時(shí)交互來解決；

第三，硬件芯片研發(fā)，植入大腦的芯片相當(dāng)于微型電腦，需要完成腦神經(jīng)信號的感知、計(jì)算、控制、輸出全流程，而植入大腦的芯片對功耗、散熱要求極為苛刻，這對芯片研發(fā)提出了很高的要求。

為了攻克這些技術(shù)難題，佳量醫(yī)療與首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院、復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院、浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院聯(lián)合對Epilcure進(jìn)行了項(xiàng)目攻關(guān)，并在2021年3月應(yīng)用到了亞洲首例臨床植入手術(shù)中。

據(jù)悉，作為一款完全植入式腦機(jī)接口產(chǎn)品，在使用過程中，Epilcure的計(jì)算單元會(huì)被植入到患者大腦中，用于持續(xù)監(jiān)測患者大腦內(nèi)可能引發(fā)癲癇發(fā)作的異常腦信號，一旦檢測到異常信號，就會(huì)進(jìn)行阻斷和干預(yù)。

據(jù)曹鵬透露，“時(shí)至今日，Epilcure已經(jīng)完成了100例臨床植入手術(shù)，在植入該設(shè)備后，只要有異常腦信號出現(xiàn)，就能檢測到。”

此外，曹鵬也指出，“這款產(chǎn)品已經(jīng)完成了臨床試驗(yàn)患者入組，計(jì)劃今年向國家藥監(jiān)局遞交認(rèn)證注冊申請，預(yù)計(jì)會(huì)在明年拿到醫(yī)療認(rèn)證，成為國內(nèi)第一款可商業(yè)化應(yīng)用的腦機(jī)接口產(chǎn)品。”

不過，Epilcure只是佳量醫(yī)療邁向商業(yè)化的第一步，佳量醫(yī)療在腦機(jī)接口領(lǐng)域有著更大的野心。

03 腦機(jī)接口的拐點(diǎn)

在與曹鵬的對話過程中，我們發(fā)現(xiàn)，腦機(jī)接口技術(shù)與人工智能技術(shù)的發(fā)展有著諸多相似之處，例如，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。

大數(shù)據(jù)、大算力帶來了當(dāng)下不斷迭代的大模型，腦機(jī)接口技術(shù)研究同樣需要以大量樣本數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。

據(jù)曹鵬透露，“佳量醫(yī)療目前已經(jīng)在癲癇領(lǐng)域積累了幾十萬條標(biāo)記數(shù)據(jù)，未來這些數(shù)據(jù)通過AI模型進(jìn)行分析后，形成一個(gè)AI模型，基于AI芯片植入到大腦中。”

這是佳量醫(yī)療的技術(shù)優(yōu)勢，也是他們下一代產(chǎn)品的研發(fā)思路。

不過，對于現(xiàn)在的佳量醫(yī)療而言，真正的優(yōu)勢是他們構(gòu)建了一個(gè)通用閉環(huán)神經(jīng)接口技術(shù)平臺。

由于各類基于腦系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)的疾病通過腦機(jī)接口技術(shù)治療的基本原理相同，都需要通過經(jīng)過信號采集、解碼分析、控制與反饋這一流程，佳量醫(yī)療為此構(gòu)建了一個(gè)通用閉環(huán)神經(jīng)接口技術(shù)平臺。

據(jù)悉，前文提到的用于治療截癱的閉環(huán)脊髓神經(jīng)接口系統(tǒng)、用于治療癲癇的Epilcure，以及佳量醫(yī)療用于治療帕金森病的iSBS，都是基于這一平臺研發(fā)。

也是在完成了這一整套面向醫(yī)療領(lǐng)域的腦機(jī)接口研發(fā)體系和產(chǎn)品系統(tǒng)構(gòu)建后，曹鵬告訴我們，“2025年將會(huì)是佳量醫(yī)療的腦機(jī)接口元年。”

曹鵬之所以認(rèn)為2025年是佳量醫(yī)療腦機(jī)接口元年，一方面是因?yàn)榧蚜酷t(yī)療在今年將完成腦機(jī)接口閉環(huán)調(diào)控產(chǎn)品第一個(gè)適應(yīng)癥難治性癲癇的臨床入組，向國家藥監(jiān)局提交注冊申請；另一方面是因?yàn)榧蚜酷t(yī)療面向未來也有了將腦機(jī)接口技術(shù)拓展到其他領(lǐng)域應(yīng)用的打算。

關(guān)于這個(gè)“打算”具體所指，曹鵬向我們透露，“最大的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域就是與具身智能機(jī)器人團(tuán)隊(duì)合作，將腦機(jī)接口技術(shù)應(yīng)用到康養(yǎng)、家用等場景。”

至于這樣的具身智能技術(shù)何時(shí)能夠走入家庭，曹鵬認(rèn)為，“5-10年時(shí)間內(nèi)，就會(huì)有這樣的具身智能機(jī)器人進(jìn)入家庭幫你倒水、做飯、洗衣服，這個(gè)時(shí)間點(diǎn)其實(shí)會(huì)很快到來。”動(dòng)3000萬輛汽車的智能化變局？