脑机接口原理及分类
脑机接口(BCI)主要分为三类:非嵌入式(如脑电图、脑磁图)、全嵌入式(电极植入脑组织,需开孔)和半嵌入式(电极置于硬脑膜上或硬脑膜微创孔内)。博瑞康采用半嵌入式中的硬脑膜微创孔方式,以获取更优神经信号,降低手术风险。
侵入式与半侵入式优劣势对比
- 安全性:全嵌入式手术风险高,易感染;半嵌入式风险低于全嵌入式,但仍可能感染;非侵入式安全性最佳。
- 信号分辨率:全嵌入式信号最好,半嵌入式优于非侵入式。
- 推广优势:半嵌入式成本较低、手术风险小、临床效果好,技术成熟度高,如博瑞康和海外Brenner Group均采用此路线。但目前仅适用于特定患者(如上肢瘫痪)。
Neuralink柔性电极规划可行性
- 规划目标:2027年柔性电极提升至1万加,2028年提升至2.5万加。
- 背景:2024年视觉修复实验中1024通道电极效果差,需几万个通道实现清晰视觉。
- 成本结构:每例临床成本30-40万美元,主要来自电极费用(128根电极,单根成本未下降),工艺改进后成本可降至几十元。
- 芯片通道数限制:1024通道芯片尺寸约1平方厘米,增加通道数需扩大芯片尺寸,但会导致功耗、发热过大,超过40度会损伤脑组织,植入式芯片尺寸过大无法商业化。
半侵入式脑机接口竞争壁垒及国内外对比
- 竞争壁垒:目前仅适用于上肢瘫痪病例,下肢瘫痪暂无法覆盖。
- 国内技术:128通道芯片、薄膜电极制造工艺国内已可替代,多家企业能满足需求。
- 国内外对比:国内聚焦运动康复领域,尚未进入治病阶段;国外类似,未来或可拓展至癫痫、老年痴呆等疾病。
脑机接口行业政策与产业聚集情况
- 政策:国家层面2024年发布产业发展意见,工信部制定标准,2025年下半年将出台资金扶持政策,重点投资头部企业及高校、科研院所。
- 产业聚集:上海闵行、北京昌平、杭州、武汉、天津等地成立脑机接口产业园,促进分工协作。
- 政策意图:整合资源,避免浪费,细分领域扶持头部企业,推动协作。
脑机接口资金支持政策解读
- 资金政策:国家拟成立规模不低于900亿的脑机接口基金,扶持50家机构,资金由国家拨付地方再分配。
- 技术差距:国内电极技术已追平国外,芯片领域存在壁垒,整体技术差距不大,商业落地较快。
硅基碳基信号交换及AI结合趋势
- 生物相容性:当前主流使用碳纳米材料、石墨烯等,硅基电极已较少使用。
- AI结合:未来发展方向是HI+AI结合,让机器人接收并解析人脑信号,实现真正智能。
脑机接口电极使用寿命分析
- 侵入式电极:使用寿命要求5-10年,主要取决于生物相容性,不佳时1-2年后信号丢失。
- 半侵入式电极:使用寿命可达10年左右,生物相容性要求较低,稳定性更好。