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脑机接口行业简介:脑信号和外部设备交互,多学科交叉的前沿技术
联系电话:13699799697(微信) | 联系电话:13699799697(微信)佚名 | 发布时间: 2026-07-31 | 26 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:



报告链接:中国脑机接口市场发展与投资前景预测深度调研分析报告(2026版)





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脑机接口是在大脑与外部设备之间建立直接连接的通路。近年来,随着人工智能、神经生物学、传感器等技术的提升,脑机接口技术快速发展。输出式脑机接口原理主要是脑机接口采集大脑信号,再对其进行预处理、特征提取、分美识别,生成执行信号从而控制外部设备,最后用户根据设备反馈信息继续操控调整设备。输入式脑机接口原理是由外部设备绕过外周神经或肌肉系统直接向大脑输入电、磁、声和光等刺激或神经反馈,以调控中枢神经活动。

脑机接口系统构成:

1)用户:大脑。

2)脑信号采集:为脑机接口系统提供输入信号。采集方式包括头皮脑电(EEG)、皮层脑电(ECoG)、单个神经元记录(Spikes)等。

3)脑信号处理与解码:包括脑信号预处理,根据神经信号规律提取特征,用模式识别技术或机器学习算法训练分类模型。

4)控制接口:把逻辑控制信号转换为语义控制信号,再将语义控制信号转化为物理控制信号。

5)机器人等外部设备:与脑机接口通信或可控制的外部设备,如计算机系统或机器系统。

6)神经反馈:以视觉、听觉或触觉等方式反馈给用户,调整用户的心理活动,从而调节用户的脑信号,最终提升脑机交互的性能。

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脑机接口系统根据硬件接入方式的不同,分为侵入式、半侵入式、非侵入式和介入式脑机接口。

侵入式脑机接口:通过开颅手术,将收集颅内神经信号的电极穿透脑组织,植入患者大脑皮层,记录神经元的电压电位,以获得高强度、高质量的信号。但是目前的侵入式脑机接口技术可能引发慢性炎症反应(如胶质瘢痕形成)和免疫排斥,电极周围后期形成的疤痕会导致信号变差。目前侵入式的临床试验对象主要是运动功能丧失(如脊髓损伤)、语言中枢损伤(如失语症)、视觉皮层病变(如脑缺氧、中风、脑外伤或肿瘤等导致的视力障碍)惠者,以及需要通过脑深部电刺激(Deep Brain Stimulation,简称DBS)等神经调控方式解决癫痫、帕企森、难治性抑郁等疾病的患者。美国公司Neuralink、Paradramics、BlackrockNeurotech的项目,以及国内企业阶梯医疗+中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心+复旦大学附属华山医院合作的项目,北京芯智达与北京脑科学与类脑研究所合作在研的“北脑二号”均属于侵入式脑机接口

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半侵入式脑机接口:通过微创颅骨钻孔手术,将电极阵列植入硬脑膜下或硬脑膜外,不穿透脑组织,虽然半侵入式相比侵入式获得的信号质量有衰减,但是引起的感染和免疫反应能够减少。目前半侵入式的临床对象和侵入式相似,也是运动、语言、视觉等功能受损的患者。海外企业Precision Neuroscience、国内清华大学和博睿康的合作设备NEO,北京芯智达与北京脑科学与类脑研究所合作的产品“北脑一号”,脑虎科技和上海华山医院合作的临床研究均属于半侵入式脑机接口。

介入式脑机接口:通过微创介入手术将集成电极阵列的支架穿过颈静脉、植入脑静脉窦(如上矢状窦),电极分布在血管壁上,采集神经信号。例如美国公司Synchron的Stentrode设备,植入位置在脑静脉系统的上矢状窦内,毗邻初级运动皮层,通过血管内电极记录皮层静脉壁的局部场电位,其导线穿过横窦和颈静脉,连接至皮下胸部植入式收发器,采集到的神经信号经过收发器无线传输至外部设备,显示在计算机界面上。相比侵入式和半侵入式,介入式脑机接口不需要做开颅手术,安全性更高。相比非侵入式,介入式脑机接口采集到的信号质量更高但不同患者的皮层静脉结构存在显著差异,可能影响信号质量和设备性能,现阶段介入式的临床试验对象主要是运动功能受到严重或完全损伤的患者。美国公司Synchron、中国公司心玮医疗的在研产品、南开大学段峰团队的试验均属于介入式技术。2025年6月14日,全球首例介入式脑机接口辅助人体患肢运动功能修复试验在我国完成,成功帮助67岁脑梗后偏瘫患者恢复手部抓握功能。该研究由南开大学段峰教授团队牵头,联合福建三博脑科医院教授林志雄、福建省第二人民医院教授吴成翰,在三博脑科医院福建院区完成试验

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非侵入式脑机接口:无需手术,通过将电极无创放置在头皮、耳部、前额等位置采集脑电信号。非侵入式对人体创伤最小、采集方法最为简单,但电极与神经元距离较远,测得的信号噪声较大,无法精准干预或精准诊断。目前非侵入式主要用于康复、助眠等。美国公司eta、Mattel、NeuroSky,中国公司强脑科技、傲意科技、创新医疗、翔宇医疗、诚益通、麦澜德、荣泰健康等的产品均属于非侵入式技术。

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