第89屆CMEF中國國際醫(yī)療博覽會專題記錄：從CMEF展覽看腦機接口非侵入式發(fā)展方向

1CONTENTS腦機接口工作方式及技術(shù)路線CMEF展覽參展公司特點腦機接口技術(shù)難點核心要點前言：本次第89屆CMEF中國國際醫(yī)療博覽會中腦機接口主題是一個亮點。近年來，腦機接口技術(shù)在醫(yī)療領域不斷取得新成果，除了非侵入式采集方式，國內(nèi)各大高校及科研實驗室也在探索侵入式腦機接口。本次CMEF參展企業(yè)技術(shù)路線：1）侵入式（應用于神經(jīng)替代、神經(jīng)調(diào)控相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品2）半侵入式（對大腦信號提取的精準侵入式技術(shù)難點在于柔性電極穩(wěn)定性、芯片開發(fā)、供應鏈穩(wěn)定性、以及手術(shù)安全性。具體體現(xiàn)為：1）柔性電極風險提示：行業(yè)競爭加劇風險、政策風險政策風險、研發(fā)不及預期風險。2腦機接口工作方式及技術(shù)路線o腦機接口系統(tǒng)一般由4-5個部分組成1.傳感器（電極傳感器是腦機接口系統(tǒng)中的重要組等。這些傳感器能夠測量大腦的電活動、血氧水平和其他生理指標。2.信號處理（數(shù)據(jù)采集和處理單元數(shù)據(jù)采集和處理和分析。這些單元通常包括放大器、濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)3.編解碼（信號解碼和特征提取算法信號解碼和特征提取算法對采集到的腦活動信號進行分析和解讀。這些算法能夠?qū)⒛X信號轉(zhuǎn)化為可理解的指令或控制信4.用戶界面：用戶界面是腦機接口系統(tǒng)與用戶之間的交互界面。它可以是計算機程序、虛擬現(xiàn)實界面、機器提供對外部設備的控制功能。5.外部設備：外部設備是腦機接口系統(tǒng)與外界環(huán)境進行交互的目標設備。它可以是計算機、智能手機、電動號發(fā)射電刺激治療癲癇等疾病。針對不同應用開發(fā)應定信號并進行電刺激來干預疾病狀態(tài)。 信號獲取 腦電采集腦機接口工作方式特征提取特征提取模式分類信號處理信號反饋信號反饋由機到腦非侵入式穿戴非侵入式穿戴腦機接口工作方式及技術(shù)路線非侵入式技術(shù)在醫(yī)療康復領域展示出落地潛力，商業(yè)化應用場景集中在康復治療與人機交互o主要有侵入式、半侵入式、以及非侵入式三種技術(shù)路線1.侵入式（用在醫(yī)療治療領域更多是指對深入到顱骨以下的組織進行信號采集和記錄。常見技術(shù)手、單個神經(jīng)元的動作電位（Spike）和局部場電位為手段，以創(chuàng)傷性較小的方式將電極送入顱內(nèi)血管來采集腦電信號。最有可能率先落地并帶來市場收益的是神經(jīng)替代、神經(jīng)調(diào)控相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品。2.半侵入式：局部創(chuàng)傷性腦機接口通常通過將微型電極陣列植入腦內(nèi)獲取局部神經(jīng)元活動信號，例如局具有高空間分辨率和較高的識別準確性，但需要進對大腦信號提取的精準度要高于非侵入式。3.非侵入式（用在生活場景更多采用無創(chuàng)采集技術(shù)在頭皮表面或附近采集大腦響應信號。常用技術(shù) 共振成像（FunctionalMagneticResonance信號的強度與噪聲干擾，目前可實現(xiàn)的腦機交互性能有限。應用在更廣泛的生活生產(chǎn)領域，如康復訓練、教育娛樂、智能生活、生產(chǎn)制造等眾多方面，主要面向產(chǎn)業(yè)和消費領域。腦機接口康復原理腦機接口康復原理任務誘導任務誘導受損神經(jīng)運動意圖識別受損神經(jīng)運動意圖識別控制信號處理器視覺反饋感覺反饋控制信號處理器視覺反饋感覺反饋康復機器人肢體運動三類技術(shù)路線采集信號位置有區(qū)別三類技術(shù)路線采集信號位置有區(qū)別4CMEF展覽參展公司特點CMEF此次共8家腦機接口企業(yè)參展，皆為非侵入式技術(shù)方式o產(chǎn)品主要集中在三類應用：1.腦功能評估：腦機接口技術(shù)被用于評估腦功能狀態(tài)，以幫助醫(yī)生了解患者的神經(jīng)系統(tǒng)狀況。通過分析腦電圖等數(shù)據(jù)，可以評估患者的意識水平、認知功能和運動控制等方面。2.腦機交互提供交流途徑：腦機接口技術(shù)用于解碼人腦活動與外部設備之間的交流。通過捕捉腦電信號或其他神經(jīng)活動信號，將其轉(zhuǎn)化為控制信號，使患者能夠通過思維或意愿與計算機或其他設備進行交互。這為運動受限患者提供重要的交3.康復治療：腦機接口技術(shù)在康復治療中發(fā)揮著重要作用。通過將患者的腦活動與特定的訓練任務相結(jié)合，如肌肉運動或認知企業(yè)名稱產(chǎn)品名稱科技亮點應用領域司羿智能羿生腦機接口康復訓練與評估系統(tǒng)SY-BR09系列?該系統(tǒng)基于運動想象原理和神經(jīng)可塑性理論，通過腦控訓練，激活用戶的主動運動意識，以實現(xiàn)神經(jīng)刺激的“感知-控制”雙向閉環(huán)，從而重新塑造用戶的神經(jīng)通路，顯著提升康復效果。?產(chǎn)品便攜性，可以無線穿戴。?系統(tǒng)全程記錄腦電數(shù)據(jù)，為康復方案提供指導，并為臨床科研提供數(shù)據(jù)支持。?康復周期覆蓋范圍廣泛，基于力感知技術(shù)可以根據(jù)需要提供助力或阻力，適用于康復早期至中后期的用戶，包括肌力在0-5級范圍內(nèi)的用戶?？祻椭委熣樘┲悄苌舷轮鞅粍舆\動康復訓練系統(tǒng)通過腦電識別算法將運動意圖轉(zhuǎn)化為康復機器人控制信號，實現(xiàn)了患者“意念控制”下的主被動協(xié)同康復訓練?？祻椭委熜g(shù)理智能創(chuàng)新人工智能多模態(tài)腦機接口平臺?平臺創(chuàng)新性的使用了主動干電極采集腦電信號，無需涂抹導電膠，穿脫方便。?外骨骼機器人采用人體工學機械結(jié)構(gòu)，手指搭配獨立微電機驅(qū)動及位置反饋，痙攣保護功能為患者提供安全保障。?臨床上主要針對腦卒中、腦創(chuàng)傷、腦腫瘤等疾病引發(fā)的中樞神經(jīng)損傷患者，通過腦機接口運動想象實現(xiàn)主動式閉環(huán)神經(jīng)反饋訓練，激活運動神經(jīng)元進行重組，加速實現(xiàn)中樞神經(jīng)功能的重建與再生，適用于包括神經(jīng)外科、神經(jīng)內(nèi)科和康復科在康復治療CMEF展覽參展公司特點CMEF此次共8家腦機接口企業(yè)參展，皆為非侵入式技術(shù)方式o產(chǎn)品主要集中在三類應用：1.腦功能評估：腦機接口技術(shù)被用于評估腦功能狀態(tài)，以幫助醫(yī)生了解患者的神經(jīng)系統(tǒng)狀況。通過分析腦電圖等數(shù)據(jù)，可以評估患者的意識水平、認知功能和運動控制等方面。2.腦機交互提供交流途徑：腦機接口技術(shù)用于解碼人腦活動與外部設備之間的交流。通過捕捉腦電信號或其他神經(jīng)活動信號，將其轉(zhuǎn)化為控制信號，使患者能夠通過思維或意愿與計算機或其他設備進行交互。這為運動受限患者提供重要的交3.康復治療：腦機接口技術(shù)在康復治療中發(fā)揮著重要作用。通過將患者的腦活動與特定的訓練任務相結(jié)合，如肌肉運動或認知企業(yè)名稱產(chǎn)品名稱科技亮點應用領域柔靈科技無線腦電監(jiān)測科研套裝?自動化睡眠分析：利用智能算法自動識別和分析睡眠參數(shù)，降低專業(yè)人員分析負擔，提高診斷效率?家庭與醫(yī)院雙場景適用：支持醫(yī)院，家庭等多種環(huán)境下的睡眠檢測，緩解對患者睡眠質(zhì)量的環(huán)境影響?遠程監(jiān)測與數(shù)據(jù)共享：通過網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程監(jiān)測和數(shù)據(jù)共享，便于患者與醫(yī)生之間的溝通，提高醫(yī)療資源利用效率腦功能評估（睡眠治療解決方案）念及智能腦機接口神經(jīng)重塑手康復訓練系統(tǒng)?該系統(tǒng)將腦機接口與外骨骼機器人相結(jié)合，通過采集、處理并分析腦電信號生成動作指令，從而控制外骨骼機械手，帶動癱瘓手部進行訓練，主動康復，重新建立神經(jīng)連接，實現(xiàn)腦卒中引起的手功能障礙患者的手指屈伸訓練及握拳訓練。?也有提供給漸凍癥患者腦機交互提供交流途徑的解決方案腦機交互提供交流途徑、康復治療鼎新惠康美國凱威腦功能監(jiān)測腦電圖儀、肌電/誘發(fā)電位檢測系統(tǒng)?腦電圖儀：無創(chuàng)連續(xù)實時長程監(jiān)測收縮強度，使肌電圖檢查更精準，MUP自動提取不限制MUP數(shù)量，可進行發(fā)放率、募集率以及趨勢區(qū)的實時查看；運動神經(jīng)傳導可以智能選擇最大的M波，極大提高檢查效率。腦功能評估、神經(jīng)肌肉系統(tǒng)評估CMEF展覽參展公司特點CMEF此次共8家腦機接口企業(yè)參展，皆為非侵入式技術(shù)方式o產(chǎn)品主要集中在三類應用：估患者的意識水平、認知功能和運動控制等方面。2.腦機交互提供交流途徑：腦機接口技術(shù)用于解碼人腦活動與外部設備之間的交流。通過捕捉腦電信號或其他神經(jīng)活動信號，將其轉(zhuǎn)化為控制信號，使患者能夠通過思維或意愿與計算機或其他設備進行交互。這為運動受限患者提供重要的交流3.康復治療：腦機接口技術(shù)在康復治療中發(fā)揮著重要作用。通過將患者的腦活動與特定的訓練任務相結(jié)合，如肌肉運動或認知企業(yè)名稱產(chǎn)品名稱科技亮點應用領域傲意科技OB-5000簡易腦電圖機?OB-5000簡易腦電圖機是一種多通道、可穿戴式腦機接口設備?記錄大腦電波信號，應用于抑郁診斷、注意力訓練等精神衛(wèi)生領域。腦功能評估慧創(chuàng)醫(yī)療NirScan?采用FRU單元設計,可維護性高?采用近紅外腦功能成像（Near-infraredSpect是一種非侵入性的神經(jīng)影像技術(shù)，用于測量腦組織內(nèi)血氧水平和血流變化，以反映腦功能活動。?用于研究腦功能活動、認知過程、腦發(fā)育和康復等領域。?在空間分辨率上相對較低，但其在監(jiān)測大腦活動時具有一定的應用潛力腦功能評估CMEF展覽參展公司特點柔靈科技柔靈科技鼎新惠康鼎新惠康傲意科技傲意科技慧創(chuàng)醫(yī)療慧創(chuàng)醫(yī)療CMEF展覽參展公司特點念及智能念及智能CMEF展覽參展公司特點司羿智能3.康復治療組：司羿智能、臻泰智能、術(shù)理智能、念及智能司羿智能臻泰智能臻泰智能術(shù)理智能術(shù)理智能念及智能念及智能腦機接口技術(shù)難點侵入式技術(shù)難點在于柔性電極穩(wěn)定性、芯片開發(fā)、供應鏈穩(wěn)定性、手術(shù)安全性o核心零部件為柔性電極：電極的制作必須確保高可靠性和良品率 ,這是保證其穩(wěn)定性的關(guān)鍵。因為一旦電極在植入人腦后發(fā)生故障，很難確定信號丟失的原因。美國公司在這方面經(jīng)過長時間的一定差距。o芯片開發(fā)：BCI芯片主要有兩種方案——通用方案和專用ASIC（Application-SpecificIntegratedCircui案適用于多種應用場景，而專用ASIC方案是對特定的應用場景進行設計。由于腦機接口需要處理和解析復雜的腦信號，ASIC芯片可以用于實現(xiàn)高度定制化的電路功能，以滿足腦信號的采集、處理和解碼需求。在國際市場，許多公司一個生態(tài)系統(tǒng)。盡管國內(nèi)有一些芯片開發(fā)成果，但在生態(tài)建設方面仍在持續(xù)進步中。一些企業(yè)和高校已開始自主設計腦機接口專用ASIC芯片，例如，Neuralink、布朗大學和復旦大學等，這些芯片設計和制造都比較復雜。o供應鏈穩(wěn)定性：侵入式技術(shù)依賴于可靠供應鏈，尤其對電極芯片等元器件的穩(wěn)定供應存在挑戰(zhàn)。目前中游廠家主要進行研發(fā)工作 ,缺乏一個統(tǒng)一的供應鏈存在。當前主要以德州電氣（Texas國際大廠為主。o植入方式創(chuàng)傷較大：越靠近腦組織本身，腦電信號就越清晰和準PrecisionPrecision半侵入式方案Precision千通道聚酰亞胺神經(jīng)植入物——柔性電極陣列Precision千通道聚酰亞胺神經(jīng)植入物——柔性電極陣列腦機接口技術(shù)難點非侵入式技術(shù)難點在于信號的質(zhì)量及穩(wěn)定性，目前采集設備配有信號放大器增強信號穩(wěn)定性o信號質(zhì)量和穩(wěn)定性：非侵入式腦機接口需要從頭皮表面獲取腦電信號，而這些信號受到頭皮、顱骨和其他組織的干擾和衰減。因此，信號質(zhì)量和穩(wěn)定性是一個關(guān)鍵問題，需要克服干擾和提高信號的準確性和可靠性。o空間分辨率和信號解析度：非侵入式技術(shù)的腦電信號在空間上分辨率較低，難以準確地確定信號源的位置和活動。這限制了腦機接口系統(tǒng)對大腦活動的精確解讀和控制能力。o個體差異和適應性：由于個體之間大腦解剖結(jié)構(gòu)和電活動的差異，非侵入式腦機接口技術(shù)難以實現(xiàn)通用性和個性化的應用。需要開發(fā)適應不同個體特征的算法和方法，以提高腦機接口的個體適應性和性能。o長期穩(wěn)定性和可靠性：非侵入式腦機接口技術(shù)在長期使用中面臨穩(wěn)定性和可靠性的挑戰(zhàn)。由于頭皮與電極之間的接觸可能會松動或產(chǎn)生噪聲，信號的穩(wěn)定性和準確性可能會隨時間而降低，需要解決這些問題以提高系統(tǒng)的長期可靠性。與外骨骼機器人相結(jié)合o實時處理和計算能力：非侵入式腦機接口系統(tǒng)需要實時地對腦電信號進行處理和解析，這對計算能力提出了要求。實時處理算法和系統(tǒng)的開發(fā)是一個挑戰(zhàn)，需要在保證準確性的同時保持較低的延遲。與外骨骼機器人相結(jié)合外部設備應用外部設備應用資料來源：USGovernmentAccouSOUTHWESTSECURITIES西南證券研究發(fā)展中心西南證券研究發(fā)展中心西南證券投資評級說明報告中投資建議所涉及的評級分為公司評級和行業(yè)評級（另有說明的除外）。評級標準為報告發(fā)布日后6個月內(nèi)的相對市場表現(xiàn)，即：以報告發(fā)布日后6個月內(nèi)公司股價（或行業(yè)指數(shù)）相對同期相關(guān)證券市場代表性指數(shù)的漲跌幅作為基準。其中：A股市場以滬深300指數(shù)為基準，新三板市場以三板成指（針對協(xié)議轉(zhuǎn)讓標的）或三板做市指數(shù)（針對做市轉(zhuǎn)讓標的）為基準；香港市場以恒生指數(shù)為基準；美國市場以納斯達克綜合指數(shù)或標普500指數(shù)為基準。評級買入：未來6個月內(nèi)，個股相對同期相關(guān)證券市場代表性指數(shù)漲幅在20%以上持有：未來6個月內(nèi)，個股相對同期相關(guān)證券市場代表性指數(shù)漲幅介于10%與20%之間中性：未來6個月內(nèi)，個股相對同期相關(guān)證券市場代表性指數(shù)漲幅介于-10%與10%之間回避：未來6個月內(nèi)，個股相對同期相關(guān)證券市場代表性指數(shù)漲幅介于-20%與-10%之間賣出：未來6個月內(nèi)，個股相對同期相關(guān)證券市場代表性指數(shù)漲幅在-20%以下評級強于大市：未來6個月內(nèi)，行業(yè)整體回報高于同期相關(guān)證券市場代表性指數(shù)5%以上跟隨大市：未來6個月內(nèi)，行業(yè)整體回報介于同期相關(guān)證券市場代表性指數(shù)-5%與5%之間弱于大市：未來6個月內(nèi)，行業(yè)整體回報低于同期相關(guān)證券市場代表性指數(shù)-5%以下分析師承諾報告署名分析師具有中國證券業(yè)協(xié)會授予的證券投資咨詢執(zhí)業(yè)資格并注冊為證券分析師，報告所采用的數(shù)據(jù)均來自合法合規(guī)渠道，分析邏輯基于分析師的職業(yè)理解，通過合理判斷得出結(jié)論，獨立、客觀地出具本報告。分析師承諾不曾因，不因，也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接獲取任何形式的補償。重要聲明西南證券股份有限公司（以下簡稱“本公司”）具有中國證券監(jiān)督管理委員會核準的證券投資咨詢業(yè)務資格。本公司與作者在自身所知情范圍內(nèi)，與本報告中所評價或推薦的證券不存在法律法規(guī)要求披露或采取限制、靜默措施的利益沖突?！蹲C券期貨投資者適當性管理辦法》于2017年7月1日起正式實施，本報告僅供本公司簽約客戶使用，若您并非本公司簽約客戶，為控制投資風險，請取消接收、訂閱或使用本報告中的任何信息。本公司也不會因接收人收到、閱讀或關(guān)注自媒體推送本報告中的內(nèi)容而視其為客戶。本公司或關(guān)聯(lián)機構(gòu)可能會持有報告中提到的公司所發(fā)行的證券并進行交易，還可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行或財務顧問服務。本報告中的信息均來源于公開資料，本公司對這些信息的準確性、完整性或可靠性不作任何保證。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發(fā)布本報告當日的判斷，本報告所指的證券或投資標的的價格、價值及投資收入可升可跌，過往表現(xiàn)不應作為日后的表現(xiàn)依據(jù)。在不同時期，本公司可發(fā)出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告，本公司不保證本報告所含信息保持在最新狀態(tài)。同時，本公司對本報告所含信息可在不發(fā)出通知的情形下做出修改，投資者應當自行關(guān)注相應的更新或修改。本報告僅供參考之用，不構(gòu)成出售或購買證券或其他投資標的要約或邀請。在任何情況下，本報告中的信息和意見均不構(gòu)成對任何個人的資建議。投資者應結(jié)合自己的投資目標和財務狀況自行判斷是否采用本報告所載內(nèi)容和信息并自行承擔風險，本公司及雇員對投資者使用本報息可在不發(fā)出通知的情形下做出修改，投資者應當自行關(guān)注相應的更新或修改。本報告及附錄版權(quán)為西南證券所有，未經(jīng)書面許可，任何機構(gòu)和個人不得以任何形式翻版、復制和發(fā)布。如引用須注明出處為“西南證券且不得對本報告及附錄進行有悖原意的引用、刪節(jié)和修改。未經(jīng)授權(quán)刊載或者轉(zhuǎn)發(fā)本報告及附錄的，本公司將保留向其追究法律責任的權(quán)利。投告”SOUTHWESTSECURITIES西南證券研究發(fā)展中心西南證券研究發(fā)展中心西南證券研究發(fā)展中心上海