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2022-2023年腦機(jī)接口發(fā)展前景分析
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2023-12-04

一、科研院所為主，側(cè)重非侵入式腦機(jī)接口研究

腦機(jī)接口技術(shù)是一項(xiàng)跨學(xué)科交叉融合的前沿領(lǐng)域，目前的研究主要由科研院所和高校為主導(dǎo)。表5-1列出了國(guó)內(nèi)外主要的腦機(jī)接口技術(shù)研究機(jī)構(gòu)和研究組。國(guó)內(nèi)外許多知名大學(xué)已經(jīng)開(kāi)始開(kāi)展腦機(jī)接口的前瞻性研究，并取得了豐碩的研究成果。

然而，由于技術(shù)、倫理等多重限制，侵入式腦機(jī)接口的研究投入相對(duì)較小，研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)數(shù)量也遠(yuǎn)少于非侵入式腦機(jī)接口。例如，侵入式腦機(jī)接口的關(guān)鍵器件的研究和開(kāi)發(fā)是與半導(dǎo)體材料和加工技術(shù)同步發(fā)展的。思瀚發(fā)布《2023-2028年中國(guó)腦機(jī)接口行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀及未來(lái)前景趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》

由于大腦組織的特殊性，其采集設(shè)備對(duì)安全性的要求極高。目前除了傳統(tǒng)的剛性電極，柔性電極方面的研究也在逐漸發(fā)展，如Neuralink開(kāi)發(fā)的“神經(jīng)蕾絲”技術(shù)，在人腦中植入細(xì)小的電極，微米級(jí)的螺紋插入大腦控制運(yùn)動(dòng)的區(qū)域。每根線都包含許多電極，并將其連接到植入物。在中國(guó)，成立于2016年的科斗腦機(jī)也開(kāi)發(fā)出多種侵入式腦微電極。

然而，目前侵入式電極的使用時(shí)間最長(zhǎng)不超過(guò)兩年，技術(shù)仍存在瓶頸。此外，由于涉及到倫理等多重問(wèn)題，侵入式腦機(jī)接口的研究和應(yīng)用受到了很大的限制。相比之下，非侵入式腦機(jī)接口由于技術(shù)難度相對(duì)較低，研究投入和研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)數(shù)量都較多，其發(fā)展速度更快。

二、市場(chǎng)潛力大，已成為新投資熱點(diǎn)，未來(lái)發(fā)展可期

從公司的角度來(lái)看，由于腦機(jī)接口研發(fā)成本高、專(zhuān)業(yè)人才缺乏、盈利模式不明等諸多原因，相對(duì)于其他人工智能產(chǎn)品，涉足這一領(lǐng)域的公司較少。但隨著近兩年腦科學(xué)、類(lèi)腦科學(xué)和人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，腦機(jī)接口受到了更多的關(guān)注，其中包括2019年Facebook計(jì)劃以約10億美元收購(gòu)腦機(jī)接口創(chuàng)企CTRL-Labs，以及2020年8月份ElonMusk旗下的腦機(jī)接口初創(chuàng)企業(yè)Neuralink公開(kāi)最新研究成果，都使得腦機(jī)接口從實(shí)驗(yàn)室被推向了公眾視野，并成為當(dāng)下投資熱點(diǎn)。在國(guó)內(nèi)，腦機(jī)接口領(lǐng)域的企業(yè)博睿康科技也完成了過(guò)億元B輪融資。

阿里達(dá)摩院發(fā)布的《2022十大科技趨勢(shì)》預(yù)測(cè)指出，腦機(jī)接口將迎來(lái)重大進(jìn)展，幫助人類(lèi)超越生物學(xué)極限。據(jù)QYResearch的數(shù)據(jù)顯示，2019年全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到了12億元，預(yù)計(jì)到2026年將達(dá)到27億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為12.4％，其中北美地區(qū)是全球最大市場(chǎng)，占總市場(chǎng)份額超過(guò)6成。聯(lián)合市場(chǎng)研究公司的數(shù)據(jù)同樣顯示，2020年腦機(jī)接口的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了14.6億美元。而從腦機(jī)接口可影響到的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，不論是醫(yī)療、教育還是消費(fèi)，都將帶來(lái)遠(yuǎn)超于十幾億美金的巨額市場(chǎng)空間。

然而，國(guó)內(nèi)對(duì)于腦機(jī)接口的研發(fā)處于初期階段，無(wú)論是技術(shù)還是市場(chǎng)起步都比國(guó)外要晚。目前國(guó)內(nèi)的腦機(jī)接口企業(yè)主要集中在醫(yī)療領(lǐng)域，非醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景主要包括教育和智能家居。表5-2列出了國(guó)內(nèi)外主要腦機(jī)接口芯片廠商，表5-3列出了腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域的主要應(yīng)用產(chǎn)品(因研究有限，可能存在疏漏)。企業(yè)融資信息看表5-4。雖然國(guó)內(nèi)的腦機(jī)接口市場(chǎng)相對(duì)較小，但是隨著技術(shù)和市場(chǎng)的不斷成熟，其發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)前景都將會(huì)越來(lái)越大。

三、產(chǎn)品認(rèn)證和監(jiān)管尚處于初級(jí)階段，臨床應(yīng)用有限

腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)療應(yīng)用中已經(jīng)獲得了一系列優(yōu)秀的科研成果，但是這些成果要真正應(yīng)用于臨床，需要通過(guò)產(chǎn)品化來(lái)實(shí)現(xiàn)。作為一種新型人工智能醫(yī)療器械，其必須通過(guò)國(guó)家相關(guān)機(jī)構(gòu)的審評(píng)認(rèn)證，以確保其安全性和功能性。

在保障醫(yī)療器械安全性和功能性的同時(shí)，各國(guó)也在不斷完善相關(guān)政策，以推動(dòng)人工智能在醫(yī)療行業(yè)的快速落地與應(yīng)用。美國(guó)食品藥品管理局(FDA)在2017年發(fā)布了數(shù)字健康創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃，對(duì)醫(yī)療器械軟件提出了新的審批標(biāo)準(zhǔn)，以避免傳統(tǒng)的繁瑣審核流程。該機(jī)構(gòu)還于2018年發(fā)布了突破性器械項(xiàng)目指南，鼓勵(lì)治療或診斷危害生命或不可逆衰老疾病的醫(yī)療器械快速上市。

中國(guó)國(guó)家藥監(jiān)局也開(kāi)辟了“創(chuàng)新醫(yī)療器械綠色通道”，并頒布多項(xiàng)措施以加強(qiáng)監(jiān)管和加速審批流程，以此加速人工智能醫(yī)療產(chǎn)品的上市進(jìn)度。盡管與人工智能輔助診斷、智能醫(yī)療機(jī)器人等領(lǐng)域相比，腦機(jī)接口產(chǎn)品通過(guò)相關(guān)機(jī)構(gòu)認(rèn)證的數(shù)量還不多，但這一技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用前景，相信未來(lái)會(huì)有更多的產(chǎn)品通過(guò)認(rèn)證并為臨床醫(yī)療帶來(lái)更多的價(jià)值。

美國(guó)的BrainGate專(zhuān)注于侵入式腦機(jī)接口技術(shù)研究，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出市面上首個(gè)被FDA批準(zhǔn)用于人體實(shí)驗(yàn)的大腦皮層植入電極設(shè)備，旨在針對(duì)中風(fēng)、漸凍癥等疾病的治療。Ceribell的快速反應(yīng)腦電圖(EEG)系統(tǒng)也獲得了FDA許可，能夠快速診斷癲癇發(fā)作，它是一種無(wú)創(chuàng)EEG系統(tǒng)，包括10個(gè)電極頭帶和“腦部聽(tīng)診器功能”，能夠?qū)EG實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為聲音。

2021年，IpsiHand成為第一個(gè)真正意義上獲得FDA市場(chǎng)批準(zhǔn)的腦機(jī)接口設(shè)備，可幫助中風(fēng)患者恢復(fù)手腕和手部功能。此外，Neuralink已獲得FDA的“BreakthroughDevicesProgram(突破性設(shè)備計(jì)劃)”認(rèn)證，其未來(lái)產(chǎn)品可治療重度抑郁、阿爾茨海默病等疾病在我國(guó)，天津大學(xué)神經(jīng)工程團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的新型卒中人工神經(jīng)康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)“神工一號(hào)”、“神工二號(hào)”已通過(guò)國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局檢測(cè)，其中的腦電圖儀獲得了醫(yī)療器械注冊(cè)證，多家三甲醫(yī)院臨床測(cè)試成功，受益患者達(dá)到三千余例，有力推動(dòng)了腦—機(jī)交互技術(shù)在臨床康復(fù)工程領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用。

博睿康科技也取得了腦機(jī)接口相關(guān)產(chǎn)品的醫(yī)療器械注冊(cè)證。但是，目前腦機(jī)接口技術(shù)處于初級(jí)階段，未來(lái)需要更加完善的制度和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范產(chǎn)品上市進(jìn)程，并對(duì)產(chǎn)品的安全性和有效性進(jìn)行全面認(rèn)證。

思瀚發(fā)布《2023-2028年中國(guó)腦機(jī)接口行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀及未來(lái)前景趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》