脑机接口行业专家交流20240704

脑机接口行业专家交流20240704全文摘要 本次讨论着重分析了中国医疗器具产业链，尤其是脑机接口技术的快速发展现状和未来趋势。该行业依托高等院校深厚的教学和研究积累，在技术标准化进程中搭建专家委员会，以推进技术进步和明确发展方向。全球范围内，中国在脑机接口技术领域相对于发达国家在学术论文、专利和研发资金投入等方面还有一定差距，尤其是在非侵入式技术方面。国内企业在推动产业发展方面的作用有限，主要依靠科研院所主导，缺乏足够的产学研合作和自主创新能力。电极材料的选择和技术难题如电解材料和无线传输技术是双向脑机接口发展的瓶颈。半侵入式技术结合了侵入式和非侵入式的优势，展现了在特定医疗应用的巨大潜力。国内企业面临的挑战包括高伦理审查标准、缺少安全性检测机构以及严格的临床条件，影响了技术的临床转化速度。跨学科合作和科技创新，特别是在人工智能领域的应用，被认为是缩小与国际差距、加速脑机接口技术发展的关键。最后，脑机接口技术与人工智能的结合预示着其在医疗、健康、娱乐等领域的广泛应用前景。 章节速览 ●00：00探索医疗器产业发展及脑机接口技术□本次讨论聚焦于中国医疗器产业链的快速发展 ，特别是脑机接口技术的当前热点和未来趋势。首先，介绍了该学院的历史背景及其在医疗器械教育和研究方面的重要地位。随后，针对脑机接口技术的标准化进程进行了探讨，强调了组建专家委员会的必要性和预期目标，包括促进技术进步和发展方向的明确。此外，还对比介绍了全球范围内侵入式和非侵入式脑机接口的技术路径和解决方案，并展望了相关公司在推动产业发展中的作用。 ●05：22脑机接口发展：国内外差异与前景展望□近年来，脑机接口技术快速发展，但不同国 家之间仍存在明显的发展差距。对比发达国家，中国在脑机接口领域的学术论文、专利数量以及研发资金投入等方面尚存不足。尽管中国在该领域取得了一定进展，并积极参与国际交流，但在临床试验和产业化方面尚未达到发达国家的水平。特别是在非侵入式脑机接口技术方面，由于技术难度较高，对电极的安全性、稳定性的要求更为严格，中国与发达国家的差距更加显著。此外，国内对于专用的高端脑机接口芯片的自主研发能力较弱，对外依赖程度较高，制约了相关产业发展。未来，加大研发投入、推动产学研合作将是缩小国内外差距、加快脑机接口技术发展的关键因素。 ●14：50脑机接口：单向与双向发展及电极材料挑战□脑机接口技术分为单向和双向，其中单 向主要应用于医疗和康复领域，通过监测脑电波控制外设或辅助治疗神经系统疾病。双向脑机接口则更加先进，旨在实现实时的信息双向交换，以治疗如帕金森病和抑郁症等神经性疾病，但技术复杂，安全性要求高。电极材料的选择需兼顾生物相容性、柔韧性和导电性 等因素，且需考虑长期稳定性和信号采集效率。电解材料和无线传输技术是双向脑机接口发展中需重点突破的环节，此外，还需综合考虑临床应用的便捷性与用户隐私保护等问题。 ●24：38探索电极材料在电机与医疗领域的应用与发展□讨论集中在如何使用不同类型的电极 材料以满足电机和医疗设备的需求，特别是关注于柔性材料、干电极及微针技术在提高信号质量和用户 舒适度方面的潜力。强调了开发适用于皮肤且不影响信号质量的电极材料的重要性，并探讨了这些材料在未来脑机接口设备中的潜在应用。 ●29：07半侵入式脑机接口：发展潜力与应用前景□随着科技的发展，半侵入式脑机接口逐渐 受到关注，它结合了侵入式和非侵入式的优点，既保证了数据采集的质量，又相对提高了安全性。半侵入式通过在头皮或皮肤下植入电极进行信号采集，避免了深入大脑的风险，且相比全侵入式，其手术风险低、恢复时间短，长期使用稳定性和耐用性更好。特别是在精神类疾病的治疗领域，半侵入式显示出巨大的潜力和发展前景。然而，选择何种类型的脑机接口技术还需考虑具体的应用场景和利弊权衡。 ●33：02探索脑机接口在医疗健康的商业化应用□随着脑机接口技术逐渐成熟，其在医疗健康 领域的商业化应用成为近期内最为关注的话题之一。尽管国内在此领域的企业参与相对较少，主要由科研院所主导，并依赖于国家基金项目的资助开展研究，但跨学科团队的合作与努力推动了该技术的进步 。此外，由于脑机接口技术的复杂性及高研发成本，以及各国在医疗器械上市监管上的差异，使得该行业的技术和监管挑战十分突出。未来，随着相关技术的进一步发展和完善，脑机接口有望在医疗健康等多个领域实现更广泛的应用。 ●37：42脑机接口产业发展挑战与机遇□国内脑机接口企业面临的主要挑战包括伦理审查标准 高、安全性检测机构少及临床条件苛刻，影响其临床转化速度。同时，与国际先进水平相比，在技术研发和投入方面存在差距。因此，产业发展需加强基础研究，注重产品的安全性与可靠性，并借助人工智能等技术提升精准度。从国家战略角度来看，应加大对侵入式脑机接口技术的研究力度，以支持长期的技术进步和产业投资。 ●42：28脑机接口与AI：开拓医疗与娱乐的新领域□随着社会进步和科技发展，脑机接口( BCI)技术结合人工智能(AI)算法在医疗诊断、治疗上展现出巨大潜力，尤其在实时监测情绪状 态、治疗神经类疾病等方面具有独特优势。此外，BCI技术也在康复辅助、提供沉浸式娱乐体验等领域得到应用，预示着该技术将广泛影响未来的生活方式。 ●46：03探讨脑机接口技术的伦理原则与应用挑战□在国内进行脑机接口(CROI)临床研 究时，须遵循严格伦理规范以保护受试者权益。该技术发展迅速，目前关注点在于芯片设计应侧重于运算、传感和信号处理的平衡，以及如何利用大数据和算法优化数据处理和分析。此外，侵入式脑机接口的研究也面临材料选择的挑战，需寻找安全有效的生物相容性材料。整体而言，脑机接口技术的发展不仅需要跨学科的合作，还需平衡技术创新与伦理道德之间的关系。 ●49：53探索脑机接口与人工智能的融合发展□脑机接口作为一个跨学科领域，其发展与国际 水平存在差异，特别是在某些技术和应用方面。尽管总体上与发达国家存在差距，中国在部分细分领域如电池、信号传输及数据处理等方面已展现出接近或领先于国际水平的能力。特别是在基础研究、临床医学以及工程技术支持方面，中国的密切合作模式与集中 资源能力被看作是其相对优势。此外，讨论强调了人工智能对提升脑机接口性能的重要性，指出AI技术的进步尤其是深度学习和机器学习的应用，大幅增强了信号处理能力并优化了系统反馈机制，从而促 进了脑机接口技术的整体发展。双方均认为，将人工智能技术与脑机接口紧密结合将是未来发展的关键趋势，预示着这一领域的巨大潜力与广阔前景。 问答回顾 发言人问：能否请您解读一下关于脑机接口标准化技术委员会筹建方案的情况？ 发言人□答：虽然我未直接参与该方案的筹建，但根据其必要性和组建内容推测，该委员会应由临床专家、脑机接口技术专家（包括材料、信息、图像及大数据等领域）、以及医疗器械监管专家等组成，旨在明确和指导我国医疗企业脑机接口产业科技发展方向。 发言人问：能否详细介绍下全球侵入式和非侵入式脑机接口的技术路径及解决方案，并举例国内外领先公司在该领域的表现？ 发言人□答：脑机接口分为侵入式和非侵入式两类。全球范围内的研究表明，发达国家在脑机接口领域的论文、专利数量及研发投入等方面均优于中国。当前，发达国家更多依靠公司自发行为进行研究，而中国则主要获得国家支持，且在产业化程度上与发达国家存在较大差距，尤其是在嵌入式脑机接口这一细分领域。 发言人问：国内产业链上游，比如芯片等材料，对于海外的依赖程度大约是多少？ 发言人□答：由于篇幅限制，未能详细说明国内产业链上下游的具体依赖程度。不过可以预见的是，随着国家对脑机接口领域的不断投入和技术进步，中国在该领域的追赶速度会加快，未来与发达国家的差距将会缩小。此外，脑机接口在医疗康复领域已逐步得到广泛应用，而在游戏、训练大脑等方面也有发展潜力。在全球化背景下，借助财经领域的支持与关注，有望推动中国脑机接口产业更快健康发展。发言人问：在当前的脑机接口技术中，专用的高端芯片与通用芯片在性能和应用上有何区别？发言人 □答：专用的高端脑机接口芯片相比通用芯片具有更高级别的精确度和性能要求，特别适合于治疗类医疗器械参与的场景，例如实时脑电波控制系统等。然而，由于我国在此领域的产业发展尚未跟上，专用芯片在研发和市场推广方面仍存在一定的差距。 发言人问：单向和双向脑机接口的发展成熟程度有何不同？各自的典型应用场景是什么？ 发言人□答：单向脑机接口主要用于从大脑向外界传输信息，用于医学监测、诊断大脑活动，或通过脑电波监测控制假肢等功能。而双向脑机接口则不仅涉及信息的单向传递，还需具备调控大脑的能力，实现信息的双向交流。双向脑机接口尤其适用于治疗神经类疾病，如帕金森症、抑郁症等，但因其技术复杂性较高且安全性要求严格，目前仍在研究初级阶段，仅部分实现了商业化应用。 发言人问：如何评价吸入式脑机接口中电极材料的选择及其未来发展方向？ 发言人□答：吸入式脑机接口的电极材料需兼顾降低对大脑损伤程度与最大化信息利用两个因素。常用的材料如铂金、钛、碳基材料等，在满足生物相容性、柔软性和弹性的同时，还需要具备强度、导电性及长期稳定性的特点。此外，电极材料的设计还需考虑到能有效分布微观电解活性单元，并实现高空间分辨率信号采集，同时探索提高电解密度、灵敏度并减小电解尺寸的方法。在未来发展中，还需结合大数据采集算法优化、无线能量传输技术和临床应用便利性等因素进行综合考量，确保电极安全、稳定 地植入人体，并遵循严格的手术规范和用户隐私保护政策。 发言人问：目前电解领域主要采用哪些电极材料来满足安全性、耐用性和其他需求？ 发言人□答：在电解领域，电极材料的选择非常精细且多样，涉及多个细分研究小组。然而，对于具体到某种材料（例如金属纳米线、碳纳米管等）在电机上的效果好坏，并不能简单地做出评判，因为这是一个非常专业的问题。 发言人问：非侵入式电极材料在未来的发展方向及当前所用材料的特点是什么？ 发言人□答：非侵入式电极材料的目标是实现电车性、舒适性和便捷性，其中研究重点在于如何将柔性材料，如有机导电聚合物紧密贴合在皮肤表面以采集高精度信号。例如，研发干电极以改善佩戴体验 ，并通过微针或微结构设计增加与皮肤接触面积以提高信号采集准确度。此外，非侵入式电极在未来脑机接口产业发展中扮演着关键角色。 发言人问：半侵入式脑机接口是否会成为国内脑机接口领域的主流方向？ 发言人□答：半侵入式脑机接口结合了侵入式与非侵入式的优点，既能保证相对较高的信号质量和受试者的接受度，又能降低手术风险并缩短康复时间。使用生物相容性较好的材料可以减少炎症、免疫反应，提高长期使用稳定性。因此，虽然侵入式和非侵入式各有优缺点，但随着技术进步，半侵入式脑机接口有可能成为未来国内脑机接口领域的主流发展方向之一。 发言人问：国内在脑机接口领域的研究进展如何，主要参与者是谁？ 发言人□答：我国目前在脑机接口研究方面投入较少，且大多是来自科研院所而非企业的行为。大多数研究是以国家基金项目的模式进行，例如由科委支持。该领域是一个跨学科的团队合作，涉及临床专家、电子工程师、计算机科学家、大数据处理人员等众多领域人才。 发言人问：医疗器械行业的特点是什么？其在研发和监管方面面临的主要挑战有哪些？ 发言人□答：医疗器械行业具有极强的技术复杂性、研发成本高及多学科交叉等特点，并且在监管方面也有显著差异。比如，在中国进行临床试验前需经过繁琐的基础准备工作，通过医院人力委员会审议并确保符合伦理标准。与美国FDA直接监管临床试验相比，中国的监管过程更为细致且注重基础研究扎实。 发言人问：国内脑机接口企业在发展中面临的主要挑战是什么？是否受限于严格的伦理审查、缺乏安全性检测机构及苛刻的产品临床条件？ 发言人□答：当前国内脑机接口企业在发展中面临的首要挑战并非伦理审查标准过高或安全性检测机构不足，而是技术可靠性和安全性问题。只有当技术做到足够成熟且安全，才能推动后续的临床转化和市场化进程。尽管国际市场普遍认为我国监管较严，实际上关键