解读产品发布会｜脑虎科技发布科技成果，深度揭秘高通量柔性脑机接口技术硬核
9 月 2 日,2022 年世界人工智能大会脑科学主题论坛在上海世博中心召开。脑虎科技首次对外公开发布首款脑机接口集成式颅顶半植入医用级 BCI 产品及高频脑电信号处理仪和软件算法云平台。
脑虎科技创始人、CEO 彭雷在现场介绍, 产品主要面向两个市场, 一是以"脑计划"为依托的科研市场, 助力"脑计划"的基础研究工具平台; 另一个是具有明确医学价值的医疗市场, 针对明确的适应症如渐冻症、高位截瘫、失明等, 脑虎将按照医疗产品的合规和流程逐步推进临床计划。
行业解读: 近十年, 脑机接口底层技术迎来了大幅发展, 从而引发质变, 迎来行业拐点
随着近 10 年来, 脑机接口的底层技术迎来了大幅发展, 国内医疗类 MEMS 产品规模增长率不断提高, 医疗器械方面也人工耳蜗到 DNS 再到 RNS、SCS 和 BCI, 国内植入体技术逐步成熟,AI 芯片算力从 2010 年后逐步进入超摩尔时代, 这将给脑机记录通道数带来极大的提速机会, 同时也有更多具备生物相容性、机械强度和安全性的生物材料被应用于医疗, 在算法方面, 从亚马逊 AWS、AlphaGo 到无人驾驶、AI 创作, 算法让 AI 真正成为了重要的生产力。正是这些底层技术的发展与突破, 让脑机接口行业迎来了"拐点"。
"继去年 12 月脑机接口公司 Synchron 使患有肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 的患者通过脑机接口技术直接在社交媒体上发送消息, 以及今年《自然》杂志公布了人类意念打字可实现 99% 的准确率后, 我们认为该技术将迎来重大发展拐点。"彭雷说。
从 2010 年的 Web3.0 时代, 随着"参与到共建", 应用场景的不断拓展, 直至 2020 年的 VR、AR 时代, 屏幕的每英寸像素密度已经可以达到人眼视网膜的分辨率极限, 技术基础越发夯实, 随着植入体、芯片技术等奠基学科发展到临界点时, 一场可预见式的科技浪潮即将到来, 脑机接口将实现从有限走向无限。
在新一代技术革命的诞生前夜 --
脑机接口技术的商业化推广, 所要解决的核心要素是什么?
彭雷表示, 能够长期稳定、高通量记录大脑神经细胞电活动的微电极阵列, 是脑科学基础研究和包括脑机接口在内的临床诊疗技术的重要工具。其中"高通量、低创伤、长期在体"是脑虎产品主打的三个亮点。
脑机接口的广泛推广, 又该选择什么样的商业化路径呢?
彭雷表示, 脑机接口的未来将迎来人机交互、人机共生、人机孪生三个阶段。未来 5 年内, 脑机接口将会面向科研及医疗领域, 帮助渐冻症、高位截瘫、视觉、听觉障碍等患者进一步治疗。第二个 5 年, 脑机接口将涉及健康、游戏、教育等领域, 帮助儿童提升注意力、缓解多动症等。未来, 脑机接口技术有望实现知识、记忆的共存, 从人机共生走向人机孪生。
科技成果发布: 首次对外发布三款自主研发脑机接口产品, 助力科研和医疗各领域
彭雷现场展现了脑虎科技在电极、植入技术、处理芯片、数字脑库等领域的科技树, 覆盖植入体、芯片、电极、植入机器人、算法数据库, 通过科研驱动的强大科技底层, 实现不同场景化的产品覆盖。
这次在 WAIC 2022 的论坛现场, 脑虎科技主要带来集成式颅顶半植入医用级 BCI 产品 NeuroInterface, 高频脑电信号处理仪 CereCube, 以及软件及算法云平台 MindExplorer。
产品 1: 集成式颅顶半植入 BCI-NeuroInterface
本次推出的 BCI 产品满足高通量、高采样率信号采集与处理功能。最高支持 256 通道, 相比目前业内同类产品通道数 (128ch) 提升 1 倍以上; 可采集频率高达 30KHz, 有效采集 Splike 信号; 采样精度达 16Bit, 确保采集脑电数据质量, 为处理软件提供高品质数据保障, 并可同时兼容 Spike、LFP、ECoG 等多种类型的脑电信号。
NeuroInterface 产品主要包括三款匹配柔性电极产品, 满足了深部及皮层的不同临床需求。
1、高通量柔性深部电极 Silktrode, 对比传统犹他电极的 96ch, 脑虎这款高通量柔性深部电极高效配合半植入体, 通道数提高 266.67%, 最大可达 256ch, 配合微创植入技术及生物相容性佳, 长期在体不会引起免疫排异反应, 目前被验证在体时间可超过 12 个月。
2、柔性皮层电极 Surftrode, 做到了超薄超柔, 电极厚度仅为 20 微米, 电极密度达 20 通道 / 平方厘米 +, 具有极佳的贴附性, 可顺应和覆盖脑组织表面沟壑, 并有效采集信号, 最高达 256 通道, 面积比目前临床常用产品缩小 400%, 通道数提高 400%, 据悉该厚度仅为临床常用产品的 1/20。
3、深部 / 皮层的复合电极 Plextrode, 实现三维立体采集来自皮层 / 深部脑电信号, 兼具广度和深度, 有助于精确判断病灶位置,128 通道深部脑电记录 + 128 通道皮层脑电记录, 满足高效匹配半植入体的临床需求, 同时还拥有三维立体采集皮层 / 深部脑电信号。
产品 2: 高频脑电信号处理仪 -CereCube
CereCube 是脑虎科技首款高频脑电信号处理仪。高通道、高频采集能力是该产品的核心卖点, 处理器最高支持 2048ch, 对比临床常用产品 256ch, 提高 800%。对比国外竞品 1024ch 提高 100%。产品整体采用医用级别设计, 有效保障使用的安全性和有效性。同时还基于二类医疗器械设计 (NMPA / FDA) 要求, 兼容临床常见的 SEEG 和 ECoG 电级, 兼容模拟信号与数字信号, 兼容各种外设。
产品 3: 软件及算法云平台 -MindExplorer
MindExplorer 是软件及算法云平台。拥有多模态、多标签、海量存储、实验平台、算法库、开源平台与共享等功能。
人类大脑是拥有 860 亿个神经元, 是目前宇宙中已知最复杂的事物, 彭雷说, 我们所做的将是一件非常困难且充满挑战的事业。
脑机接口作为今年世界人工智能大会的"硬核"亮点之一, 首次以主题论坛形式重磅登陆。本次"脑・机智能融合论坛"已圆满落幕, 随着新产品的发布, 脑机接口技术势必掀起新一轮的科技浪潮。明年脑虎科技将继续发布阶段性的科技成果, 期待关注!
