記者 徐瑞哲
馬斯克創(chuàng)立的神經(jīng)連接公司,年初向世人展示其首例植入腦機(jī)接口的癱瘓患者視頻。在“大零號(hào)灣”,束小康博士正在做同一領(lǐng)域中國(guó)第一個(gè)“吃螃蟹”的人。
束小康團(tuán)隊(duì)自主創(chuàng)業(yè)研發(fā)的腦機(jī)接口上肢醫(yī)用康復(fù)訓(xùn)練儀,今夏就要在上海華山醫(yī)院等全國(guó)5家醫(yī)療機(jī)構(gòu)跑完兩年期的臨床試驗(yàn)。4月中旬這一周,束小康又赴京探討評(píng)審方案,申請(qǐng)國(guó)內(nèi)第一張非侵入式腦機(jī)接口的最高級(jí)別醫(yī)療器械證。
打通從腦到手神經(jīng)通路
交大醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園是束小康創(chuàng)業(yè)開始的地方。束小康出身于上海交大機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院機(jī)械電子專業(yè),在博導(dǎo)盛鑫軍教授等指導(dǎo)下,基于國(guó)家973計(jì)劃的課題項(xiàng)目,將其轉(zhuǎn)化并孵化出“腦機(jī)接口+外骨骼”的主產(chǎn)品形態(tài)。通過“腦手一體化”協(xié)同操作,用于患者自主修復(fù)腦卒中及腦梗、腦出血等導(dǎo)致的肢體失能。
馬斯克成立神經(jīng)連接公司的2016年,1989年出生的束小康博士還沒畢業(yè),就創(chuàng)立了念通智能公司。不過,念通智能公司采用的技術(shù)路徑與神經(jīng)連接公司不同,后者采用侵入式腦機(jī)接口,前者則是非侵入式的。
“人腦100多億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞中有大量冗余。即使因?yàn)橹酗L(fēng)或受傷,一部分神經(jīng)細(xì)胞壞死了,但同步放電的其他神經(jīng)細(xì)胞仍可連接在一起。”束小康比畫著:當(dāng)患者想要拿起一樣?xùn)|西,通過運(yùn)動(dòng)想象,激發(fā)體感運(yùn)動(dòng)皮層的神經(jīng)產(chǎn)生興奮,腦電信號(hào)就向手部傳遞……
束小康團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的康復(fù)用腦機(jī)接口設(shè)備,接口形如一頂“帽子”,它通過電極采集、識(shí)別并解碼腦電,通過藍(lán)牙向機(jī)械手套發(fā)出抓握指令。“就這樣,我們通過外骨骼給患者提供本體運(yùn)動(dòng)感覺的反饋,形成了“中樞—外周—協(xié)同”的神經(jīng)閉環(huán)回路。通過反復(fù)訓(xùn)練和刺激,患者的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)回路就可以得到重塑。”一旦從腦到手的神經(jīng)通路被打通了,患者也就不需要腦機(jī)接口和外骨骼輔助了。
投入常規(guī)治療起跑在望
有一項(xiàng)數(shù)據(jù)對(duì)比,讓束小康反復(fù)掂量著康復(fù)用腦機(jī)接口的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。據(jù)國(guó)際頂尖醫(yī)學(xué)期刊測(cè)算,腦中風(fēng)患者恢復(fù)生活自理能力的概率,在歐洲達(dá)到80%,而在中國(guó)只有20%。
在這位科技企業(yè)創(chuàng)始人看來,這60%的差距主要在于康復(fù)理念和實(shí)踐的不同,這也意味著市場(chǎng)潛力。在國(guó)內(nèi),患者中風(fēng)偏癱之后多選擇“躺平”,輔以針灸、按摩等,促進(jìn)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng),以防骨肉僵硬;在德國(guó)等國(guó)家,腦機(jī)接口幾年前已經(jīng)取得較低風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別的第二類醫(yī)療器械證準(zhǔn)入,變被動(dòng)運(yùn)動(dòng)康復(fù)為主動(dòng)運(yùn)動(dòng)康復(fù),以動(dòng)制靜,自行復(fù)原。
令科研人員興奮的是,根據(jù)《上海打造未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新高地發(fā)展壯大未來產(chǎn)業(yè)集群行動(dòng)方案》,用于肢體功能康復(fù)的非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)被列入五大未來產(chǎn)業(yè)方向之一的“未來健康”。通過醫(yī)企合作,他們針對(duì)雙手功能開發(fā)的eCon-Hand上肢醫(yī)用康復(fù)訓(xùn)練儀,從華山醫(yī)院到靜安區(qū)中心醫(yī)院,從河南到福建,自2022年7月開始,已對(duì)168例發(fā)病半年內(nèi)、處于亞急性期的中風(fēng)患者開展臨床試驗(yàn)。
臨床試驗(yàn)中,有的患者通過十多次腦機(jī)康復(fù)療程,從手無法動(dòng)彈,到能夠自己拿著筷子進(jìn)食;還有腦部受創(chuàng)的中學(xué)生,經(jīng)歷腦機(jī)訓(xùn)練過程,趕上了參加高考??傮w上,臨床試驗(yàn)符合束小康團(tuán)隊(duì)預(yù)期,也就是康復(fù)優(yōu)效高出傳統(tǒng)療法25%以上。現(xiàn)階段,經(jīng)過多年技術(shù)積累和迭代,臨床試驗(yàn)得到驗(yàn)證后可謂“萬事俱備”,一旦取得比國(guó)外同類產(chǎn)品更高級(jí)別的第三類醫(yī)療器械證書,這將是腦機(jī)接口系統(tǒng)投入常規(guī)康復(fù)治療的真正起跑線。
前景被投資者看好
臨近傍晚,束小康帶著筆記本行色匆匆,穿過劍川路,大步走向大零號(hào)灣“華誼萬創(chuàng)·新所”園區(qū),那里是他們企業(yè)研發(fā)部門所在地。研發(fā)部門的十七八個(gè)人中,有老師、有學(xué)長(zhǎng)也有學(xué)弟,占創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)成員的比例超過60%。研發(fā)總是先行一步,在頭部腦機(jī)接口相連的肢體端,還在開發(fā)手部以外腿部、足部等的外骨骼,置于膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)等,幫助下肢癱瘓患者重新拾步而行。
創(chuàng)新康復(fù)模式,摸著石頭過河,8年求索至今,念通智能已獲得3輪融資,總規(guī)模達(dá)數(shù)千萬元。最近一輪千萬元級(jí)的融資,在去年底完成。在投資人看來,非侵入式腦機(jī)接口不需要開顱手術(shù)植入硬件,對(duì)于醫(yī)療機(jī)構(gòu)而言,其采購和使用成本僅僅相當(dāng)于數(shù)十萬元的中端醫(yī)療裝備,但技術(shù)含量卻屬高端,因此具有應(yīng)用場(chǎng)景空間和推廣普及價(jià)值。
從患者方面看,相比傳統(tǒng)康復(fù)手法,腦機(jī)接口參與康復(fù)治療的成本只是“稍稍貴點(diǎn)”。束小康算了算,依照眼下實(shí)施的臨床試驗(yàn)方案,一般患者在康復(fù)的黃金窗口期連續(xù)12次治療,一共兩個(gè)療程。“每次成本按150元計(jì),其總體治療成本在3600元左右,”他認(rèn)為,對(duì)于達(dá)到不影響基本生活的效果,這樣的治療成本可以接受。
束小康透露,團(tuán)隊(duì)最新的腦機(jī)接口項(xiàng)目指向“植物人”,利用尚在活動(dòng)的腦功能,通過雙向刺激與信號(hào)鏈接,有望喚醒他們的感官。
在念通智能隔壁的A樓,還有圖靈量子等交大系創(chuàng)業(yè)企業(yè)入駐。作為上海首批三大未來產(chǎn)業(yè)先導(dǎo)區(qū),大零號(hào)灣科技創(chuàng)新策源功能區(qū)已集聚交大師生創(chuàng)立的60余家高科技企業(yè),總估值已超500億元,其中估值逾2億元的就有36家。