文章出處:行業(yè)干貨 網(wǎng)責(zé)任編輯: 金飛鷹 閱讀量: 發(fā)表時間:2025-08-19
腦機(jī)接口作為顛覆性技術(shù),具有高科技、高效能、高質(zhì)量的典型特征。從全球范圍來看,腦機(jī)接口關(guān)鍵技術(shù)正在加速突破,電極、芯片、微系統(tǒng)等基礎(chǔ)器件研發(fā)向一體化、微型化、多元化方向發(fā)展;其典型場景的臨床應(yīng)用也在不斷拓展,臨床試驗涵蓋感知覺增強(qiáng)、運動功能重建、腦疾病治療等醫(yī)療場景。如今,腦機(jī)接口已成為全球主要國家和地區(qū)搶占未來科技制高點的戰(zhàn)略要地,在引領(lǐng)未來的科技創(chuàng)新發(fā)展中占據(jù)舉足輕重的地位。
腦機(jī)接口正在為人類帶來前所未有的變革契機(jī),但受限于技術(shù)瓶頸、臨床轉(zhuǎn)化路徑不暢、標(biāo)準(zhǔn)有待完善等多重因素,其發(fā)展仍面臨諸多挑戰(zhàn)。
首先,關(guān)鍵技術(shù)存在瓶頸。在基礎(chǔ)前沿理論方面,抑郁癥等情緒障礙疾病的發(fā)病機(jī)制尚不明確,這使得腦疾病精準(zhǔn)治療難以實現(xiàn);在腦機(jī)基座技術(shù)方面,超千通道記錄電極、多功能系列神經(jīng)芯片等腦機(jī)專用軟硬件發(fā)展滯后;在系統(tǒng)集成技術(shù)方面,面向感知重建、運動增強(qiáng)等重大應(yīng)用場景的系統(tǒng)缺乏。
其次,臨床轉(zhuǎn)化路徑不暢。一方面,大部分醫(yī)療機(jī)構(gòu)對于植入式腦機(jī)接口臨床試驗持謹(jǐn)慎態(tài)度,對研究者發(fā)起的臨床研究(IIT)積極性不高,難以滿足腦機(jī)設(shè)備驗證轉(zhuǎn)化的實際需求。另一方面,腦機(jī)接口臨床研究牽頭科室和協(xié)同機(jī)制有待進(jìn)一步完善。據(jù)不完全統(tǒng)計,截至8月1日,國內(nèi)僅十余所醫(yī)院設(shè)有腦機(jī)專業(yè)病房,臨床研究協(xié)同推進(jìn)存在困難。
最后,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有待健全。腦機(jī)設(shè)備性能評價指標(biāo)、評價方法、注冊規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)尚處于探索初期,其標(biāo)準(zhǔn)以及可操作性有待進(jìn)一步加強(qiáng)。同時,由于腦機(jī)接口正處于動態(tài)發(fā)展階段,地方檢驗機(jī)構(gòu)對于該領(lǐng)域也在持續(xù)探索,腦機(jī)接口產(chǎn)品的型式檢驗、注冊申報等階段的進(jìn)程或受到影響。
盡管面臨諸多挑戰(zhàn),但腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域仍展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿εc應(yīng)用前景,需社會各界協(xié)同發(fā)力、持續(xù)探索。
強(qiáng)化企業(yè)創(chuàng)新主體地位。大力支持腦機(jī)科技領(lǐng)軍企業(yè)承擔(dān)和參與國家重大科技任務(wù),聚焦腦機(jī)關(guān)鍵技術(shù)、先進(jìn)產(chǎn)品和重點場景應(yīng)用,培育一批掌握核心技術(shù)的腦機(jī)骨干企業(yè)。同時,鼓勵領(lǐng)軍企業(yè)牽頭組建創(chuàng)新聯(lián)合體,匯聚產(chǎn)業(yè)鏈上下游生態(tài)伙伴,開展“產(chǎn)學(xué)研”深度合作,形成創(chuàng)新合力,推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
加強(qiáng)基礎(chǔ)資源開放共享。一方面,推動跨領(lǐng)域的腦機(jī)接口數(shù)據(jù)資源建設(shè),支持相關(guān)部門和地方有條件開放公共數(shù)據(jù)和樣本。另一方面,鼓勵領(lǐng)軍企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等建立腦機(jī)接口綜合性開源軟件平臺,推動模型、算法、工具等開源開放,促進(jìn)技術(shù)的交流與共享。此外,還可通過構(gòu)建腦機(jī)軟硬件評價體系和驗證方法,建設(shè)符合監(jiān)管要求的公共評測驗證平臺。
完善市場準(zhǔn)入制度。深化市場準(zhǔn)入制度改革,完善腦機(jī)接口產(chǎn)品臨床試驗、市場準(zhǔn)入相關(guān)管理要求,探索注冊審批綠色通道,完善腦機(jī)產(chǎn)品審批機(jī)制,優(yōu)化腦機(jī)醫(yī)療器械評審認(rèn)定、使用管理工作,助推產(chǎn)品更快上市的同時,確保產(chǎn)品安全有效;鼓勵地方先行先試,積極探索腦機(jī)產(chǎn)業(yè)化體制機(jī)制和政策法規(guī)等的重大改革,推動腦機(jī)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)品示范應(yīng)用。
建立健全安全與倫理體系。建立健全腦機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化的頂層設(shè)計和行動框架,加快研制修訂腦機(jī)安全和倫理相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn);設(shè)立腦機(jī)接口科技倫理(審查)委員會,開展分級分類治理、審查;明確腦機(jī)產(chǎn)品臨床試驗、倫理審查、市場準(zhǔn)入相關(guān)管理要求,制定符合階段發(fā)展、技術(shù)特點的辦法規(guī)定,為行業(yè)發(fā)展提供明確的規(guī)范和指引。
加強(qiáng)人才隊伍建設(shè)。加大對腦機(jī)領(lǐng)域青年人才的支持力度,落實好支持青年人才發(fā)展的各項政策。探索腦機(jī)人才引進(jìn)綠色通道,充實人才隊伍。加快推動相關(guān)學(xué)科專業(yè)建設(shè),搭建普適性腦機(jī)接口教學(xué)實踐平臺,培養(yǎng)適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的多層次復(fù)合人才。
在全球化的背景下,國際交流合作對于腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展也至關(guān)重要。應(yīng)積極搭建高端、常態(tài)化的國際交流合作平臺,鼓勵腦機(jī)領(lǐng)域?qū)<覅⒓訃H學(xué)術(shù)交流和產(chǎn)業(yè)活動,促進(jìn)科研機(jī)構(gòu)、研發(fā)企業(yè)等牽頭或參與腦機(jī)接口國際標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則制定。
此外,強(qiáng)化腦機(jī)接口科普宣傳也不容忽視。建議加強(qiáng)國家腦機(jī)科普基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)布局,推進(jìn)腦機(jī)科普示范基地、人才實訓(xùn)基地建設(shè),構(gòu)建面向社會公眾的腦機(jī)科普內(nèi)容和服務(wù)體系,通過科普展等多樣化的宣傳形式,提高公眾對腦機(jī)技術(shù)的關(guān)注度和認(rèn)知度。
近年來,腦機(jī)接口領(lǐng)域快速發(fā)展,其在關(guān)鍵技術(shù)及典型應(yīng)用場景方面,均取得積極進(jìn)展。
腦機(jī)接口的關(guān)鍵技術(shù)正處于加速突破階段,主要體現(xiàn)在以下三個方面。
電極柔性化趨勢顯著。例如,Neuralink開發(fā)的1024通道高密度柔性電極Threads已完成多例臨床植入;哈佛大學(xué)開發(fā)的超柔網(wǎng)狀電極有望長期穩(wěn)定記錄單個神經(jīng)元信號;Axoft采用超軟腦植入材料Fleuron?研制的探針已完成首批人體臨床試驗;中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研發(fā)了蠶絲蛋白電極等柔性電極。
芯片向多功能集成一體化、微型化發(fā)展。例如,瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院研發(fā)的高精度記錄-解碼SoC芯片,以超低硬件資源實現(xiàn)復(fù)雜信號解碼;Neuralink的植入芯片Blindsight,集成了電極陣列,兼具多功能和體積較小,可繞過受損的眼睛和視神經(jīng)生成光幻視信號,有望幫助視神經(jīng)損傷或先天失明者恢復(fù)基礎(chǔ)視覺能力。
微系統(tǒng)集成化取得重大突破。例如,Precision Neuroscience開發(fā)的第7層皮層接口,兼具高通量薄膜電極陣列和微創(chuàng)手術(shù)植入系統(tǒng),通過“顱骨微縫”新技術(shù),即可完成快速、微創(chuàng)的硬膜下植入;Paradromics研發(fā)的高速率腦機(jī)接口產(chǎn)品Connexus可記錄1600多個獨立神經(jīng)元信號;清華大學(xué)牽頭研制的無線微創(chuàng)植入腦機(jī)接口NEO僅有兩個1元硬幣大小。
腦機(jī)接口在典型場景的臨床應(yīng)用不斷拓展,主要集中在以下三個領(lǐng)域。
在感知覺增強(qiáng)領(lǐng)域,南加州大學(xué)研制的超聲視網(wǎng)膜假體完成動物試驗,未來有望以低損傷方式恢復(fù)視力;復(fù)旦大學(xué)研制的碲納米線網(wǎng)絡(luò)視網(wǎng)膜假體和暖芯迦開發(fā)的視覺腦機(jī)接口,均驗證了臨床轉(zhuǎn)化潛力。
在運動功能重建領(lǐng)域,瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院利用腦深部刺激技術(shù)讓癱瘓患者恢復(fù)獨立運動能力;南湖腦機(jī)交叉研究院通過閉環(huán)脊髓神經(jīng)接口植入手術(shù),實現(xiàn)截癱患者自主站立、行走等多種日常活動;Neuralink全植入微型腦機(jī)系統(tǒng)讓癱瘓患者通過意念完成游戲和3D設(shè)計任務(wù)。
在腦疾病治療領(lǐng)域,Medtronic研發(fā)的腦起搏器,用于帕金森病、肌張力障礙等疾??;杭州青石永雋醫(yī)療設(shè)備有限公司研發(fā)了針對抑郁癥的神經(jīng)刺激器,發(fā)展了靶點選擇、參數(shù)優(yōu)化、閉環(huán)調(diào)控等技術(shù),截至今年7月,已開展40例急性、3例長期IIT研究;佳量醫(yī)療研發(fā)的植入式自響應(yīng)神經(jīng)刺激系統(tǒng),截至今年6月,已完成近80例多中心臨床試驗。
? IVD注冊檢驗,產(chǎn)品技術(shù)要求需要測試幾批次全性能指標(biāo)?
? 強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn),到底是僅限于技術(shù)要求還是全文強(qiáng)制執(zhí)行?
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