自研全植入式專用腦機芯片，微靈醫(yī)療填補國內(nèi)空白！

11月22日，由?？谑锌茖W(xué)技術(shù)工業(yè)信息化局、芯原股份聯(lián)合主辦的“第三屆南渡江智慧醫(yī)療與康復(fù)產(chǎn)業(yè)高峰論壇”在?？谡匍_。深圳微靈醫(yī)療科技有限公司（以下簡稱“微靈醫(yī)療”）創(chuàng)始人、董事長，中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院正高級工程師李驍健做了題為《植入式腦機接口技術(shù)的醫(yī)療器械之路》的演講，分享了目前植入式腦機接口技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，并詳細介紹了微靈醫(yī)療全植入式腦機接口解決方案。

由于大腦的信息的收發(fā)是通過神經(jīng)元來完成的，所以腦機接口需要通過“傳感器”來監(jiān)聽神經(jīng)元的活動，而傳感器（神經(jīng)電極）距離神經(jīng)元越近，信號的清晰度就會越高。因此，相比非侵入式腦機接口技術(shù)來說，侵入式的腦機接口技術(shù)可以獲得更高清晰度的腦電信號，但是這類技術(shù)的門檻也更高。

埃隆·馬斯克旗下的明星腦機接口公司Neuralink被業(yè)界所熟知，其選擇的就是侵入式腦機接口技術(shù)，主要是利用一臺神經(jīng)手術(shù)機器人向人腦中植入數(shù)十根直徑只有4-6微米的“線”以及專有技術(shù)芯片，然后可以直接通過無線的形式讀取大腦信號。與以前的技術(shù)相比，該技術(shù)對大腦的損傷更小，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也更多。目前Neuralink的在人體臨床實驗中已經(jīng)獲得了一些成果。

據(jù)李驍健介紹，美國這方面植入腦機接口研究比較先進，比國內(nèi)領(lǐng)先很多。這些公司采用的電極材質(zhì)不一樣、電極的位置也不一樣，信號源也有差異，信號的穩(wěn)定性各有不同，應(yīng)用場景有一定的差異，可以說各有優(yōu)缺點。

比如，Blackrock采用的是硬針板電極，Paradromics采用的是高密度硬針板電極，Neuralink采用的是細微絲電極，它們都是刺入到腦組織中，雖然信號清晰度更高，但是電路功耗高，安全性也相對較差；Synchron采用的是血管支架電極，雖然是在頭皮外，安全性更高，但是信號清晰度也相對較差。相比之下，Precision采用的是軟薄膜電極，放置在頭皮表層，信號清晰度適中，安全性也更高，因此微靈醫(yī)療也是選擇的該技術(shù)路線。

具體來說，微靈醫(yī)療是通過微創(chuàng)的方式把自研的柔性薄膜電極導(dǎo)入到腦內(nèi)，貼合在腦皮層的表面，通過納米結(jié)構(gòu)放在上面會貼合得非常牢固，不會像其他材質(zhì)那樣可能會產(chǎn)生位移或?qū)Υ竽X造成損傷。

此前，微靈醫(yī)療的柔性薄膜電極已經(jīng)完成了動物實驗，在兔子腦中植入該柔性薄膜電極，可以穩(wěn)定的采集到兔子活動的腦信號。目前，微靈醫(yī)療的柔性薄膜電極已經(jīng)進入人體臨床實驗階段，全國有多家醫(yī)院參與臨床使用。

為了和電極能夠比較好的匹配，微靈醫(yī)療還自研了對應(yīng)的解碼芯片?！半m然國際上也有一些現(xiàn)成的芯片（比如德州儀器的64通道芯片），但因為我們是基于全植入式腦機接口技術(shù)，做的是全植入體，所以現(xiàn)有的第三方芯片并不合適，所以微靈醫(yī)療就自研了全植入式專用腦機芯片，完美支持微療腦機生態(tài)。”李驍健說道。

據(jù)介紹，微靈醫(yī)療自研的全植入式專用腦機芯片已經(jīng)完成了兩個版本的研發(fā)，擁有16通道采集+16通道刺激芯片，超低功耗的128通道采集芯片兩個版本。相比之下，德州儀器的芯片通道數(shù)最多64通道，功耗較大，且價格較高。即便是與Neuralink自研的腦機接口芯片相比，微靈醫(yī)療自研的腦機接口芯片也擁有功耗更低、更低噪聲的優(yōu)勢。

從整個系統(tǒng)方案來看，微靈醫(yī)療采用的是與Neuralink一樣的是全植入式腦機接口系統(tǒng)，采集設(shè)備是分離式設(shè)計，并且非常的小巧便攜，兼顧了安全性和有效性。

“相比全植入式腦機接口方案，目前傳統(tǒng)的植入式方案依托于外部的大型設(shè)備，信號連續(xù)采集更受環(huán)境因素影響。比如在癲癇的術(shù)前檢測，腦袋插入很多電極，然后每一邊都連出很多電極線，對于兒童來說無法接受，都只能在病床上躺著，所以就需要做成便攜的形態(tài)，放大器在頭罩里，孩子就可以一定范圍內(nèi)自由活動。另外還有把采集器放到背包里，病人可以自由活動，頭上引出信號線，一邊走動一邊采腦內(nèi)信號。但是這些方案都會使得腦內(nèi)采集信號的振幅非常大。而全植入式腦機接口方案，采集的信號非常清晰，分辨率也更高，功耗也更低，同時也兼顧安全性?！崩铗斀∵M一步解釋道。

此外，微靈醫(yī)療還構(gòu)建出了一個全植入式腦機接口臨床研究定制平臺。李驍健指出：“無論是前面的傳感器、植入體，包括植入電子以及外部的通信裝置都是我們微靈醫(yī)療自己搞的，其他的醫(yī)院想搞植入式裝置，我們也都是可以配合做的。我們的平臺采用自主的技術(shù)，比較好操作，而其他的團隊很多采用的是訂購，每個產(chǎn)品都需要授權(quán)，且沒有定制服務(wù)的能力，國內(nèi)這塊是比較空白的。微靈醫(yī)療可以說是填補了國內(nèi)的空白，希望我們的腦機接口的平臺能夠為國內(nèi)植入式腦機接口技術(shù)的發(fā)展貢獻一份力量?！?/p>

資料顯示，深圳微靈醫(yī)療科技有限公司成立于2019年，專注于醫(yī)療級全植入式腦機接口系統(tǒng)研發(fā)。公司發(fā)端于腦科學(xué)與植入式腦機接口的深耕研究，奠基于醫(yī)療級腦機接口系列關(guān)鍵技術(shù)從零到一的突破,定位于腦機接口的醫(yī)療產(chǎn)品研發(fā)、應(yīng)用示范和普及推廣。

目前微靈醫(yī)療已在深圳設(shè)立總部與科研中心，在蘇州設(shè)立生產(chǎn)基地,在北京設(shè)立臨床研究中心，形成了覆蓋研發(fā)、生產(chǎn)、臨床研究的全方位布局。依托全植入式腦機接口技術(shù)，微靈醫(yī)療已在嚴肅醫(yī)療領(lǐng)域構(gòu)建起完善的產(chǎn)品生態(tài)圈。目前微靈醫(yī)療已完成兩輪近億元的融資，投資機構(gòu)包括地方政府、頭部硬科技投資機構(gòu)、市場化基金以及醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)資本。

編輯：芯智訊-浪客劍