华为脑机接口芯片新专利曝光

日前，华为脑机接口系统和芯片的新专利曝光。

已有两项脑机接口专利

一份名为“控制刺激器的方法、刺激器、脑机接口系统和芯片”的专利公布于国家知识产权局网站，专利发明人为华为技术有限公司。

根据简介，该专利提供了一种控制刺激器的方法、刺激器、脑机接口系统和芯片。方法包括：获取与刺激器耦合的电极的电压；在刺激器未向电极施加电脉冲期间，将获取的电极电压与第一阈值电压进行比较；如果电极电压的大小不低于第一阈值电压的大小，生成第一控制信号以控制刺激器的驱动电路向电极施加至少一个电脉冲，至少一个电脉冲的电荷极性与电极电压所指示的电荷极性相反；以及在施加至少一个电脉冲之后，生成第二控制信号以将电极连接到参考电位，本公开的方案可以有效改善刺激器的安全性。

图片来源：华为专利说明书

值得一提的是，该专利并不是华为的第一项脑机接口专利，2023年6月，其还曾公布过一项名为“一种脑机接口装置和信息获取方法”的专利，摘要显示，该申请涉及物联网领域，脑机接口包括光源、时域延迟模块、波长相关分光模块、传感网络和传感前端。其中光源提供宽谱脉冲光列，时域延迟模块将其转换为多波脉冲光列，波长相关分光模块将多波脉冲光列分解为稀疏脉冲光列，传感网络将稀疏脉冲光列发送给传感前端的传感点，传感前端通过传感点发送至目标大脑，以获取传感信息，从而通过使用宽谱脉冲光和时域延迟技术获得了不同波长的探测光，无需设置多个光源，也不用增加对应的波长控制模块，在保证脑机接口小型集成化的基础上实现了脑机接口的高空间分辨率。对于该专利，华为官方曾介绍，该专利通过使用“宽谱脉冲光和时域延迟技术”获得了不同波长的探测光，无需设置多个光源，也不用增加对应的波长控制模块，从而在“保证脑机接口小型集成化的基础上实现了脑机接口的高空间分辨率”。

但华为本次公布的专利更进一步，涉及到脑机接口的具体实际应用层面，技术成熟度也更高。

被火热追捧

近年来，随着神经科学对大脑工作机制的不断深入探索，以及计算机科学、信号处理、人工智能等技术的飞速发展，脑机接口（Brain-Computer Interface,，BCI）技术作为连接人类大脑与外部设备的关键技术，已从理论构想逐步走向实际应用，展示出了在康复养老、疾病监测诊断、娱乐教育、智能生活等多个医疗细分领域应用场景的潜力，已成为全球科技竞争的战略高地之一，也吸引了众多企业的布局和涉足。

所谓“脑机接口”，是一种在大脑与外部环境之间建立直接连接通路的技术，它允许神经系统与外部设备之间进行信息交互与功能。脑机接口技术通过测量和采集中枢神经系统活动，并将其直接转译为可被外界人工设备识别的信号或指令，整合或者由外部设备向大脑输入电、磁、声和光刺激，从而实现大脑与外部设备的直接交流与控制。

目前，根据接口方式的不同，脑机接口又可分为非侵入式、半侵入式、侵入式三类。其中，非侵入式脑机接口是指无需通过手术将电极植入大脑内部，而是通过将电极附着在头皮上来采集大脑的电信号；半侵入式脑机接口是需要通过开颅手术将电极植入颅骨和大脑皮层之间的脑膜上，不需要直接穿透大脑皮层来采集信号；侵入式脑机接口是通过开颅手术将电极植入大脑皮层内部，以直接获取大脑神经元发出的电信号，并将这些信号转换为可识别的计算机指令或控制外部设备的接口技术。

非侵入式脑机接口由于安全性较高，技术壁垒相对较低，也是目前企业布局的主流，并已有多款产品获批上市，包括用于医用诊察和监护的脑电图机、脑磁图仪、神经监护仪，用于物理的治疗的经颅磁刺激仪、磁刺激器，用于医用康复的康复训练系统等。

也有部分高校机构和企业在布局半侵入式脑机接口，此前，清华大学科研团队研发的半侵入式脑机接口NEO系统已应用于脊髓损伤高位截瘫患者，该系统通过体内机和植入的电极，解析患者的意念脑信号，让患者实现意念控制光标移动、意念控制手套外骨骼持握等，已成功让四肢瘫痪14年的患者，通过意念控制手套外骨骼第一次实现了“用手喝水”。目前，NEO脑机接口处于小规模临床试验阶段，后续还需进行大规模临床试验，如果一切顺利，两年后有望获得国内医药监管部门的三类医疗器械许可。

在侵入式脑机接口领域，最知名的莫过于马斯克旗下的脑机接口公司Neuralink，该公司于2016年成立，专注于植入式脑机接口设备研发。2019年，Neuralink推出首个侵入式脑机接口设备，并将其植入猴子大脑。2024年1月，马斯克宣布，首位人类接受了Neuralink脑机接口产品“心灵感应”（Telepathy）的植入，且恢复良好。8月，又成功为第二名人类患者植入脑机接口设备，并称受试者接入电脑后，只用了不到5分钟就能够用意念控制光标。目前他打电子游戏的能力一直在提高，并开始学习如何使用计算机辅助设计软件设计三维物体模型。9月，Neuralink宣布，已获得美国FDA对其另外一款脑机接口项目“盲视”（Blindsight）的突破性医疗器械认证，该项目用于帮助盲人恢复视觉重见光明。

从市场前景来看，脑机接口未来市场容量规模巨大。根据麦肯锡《脑机接口标准化白皮书2021》，2019年全球脑机接口市场规模约12亿美元，2023年全球脑机接口市场规模为23.5亿美元，预计到2027年达33亿美元，麦肯锡预测未来10到20年，全球脑机接口产业将产生700-2000亿美元经济价值。

在具有无线想象力的市场容量下，除了华为等巨头公司在布局脑机接口，司羿智能、傲意科技、强脑科技、脑陆科技、回车科技、慧脑智能、华南脑控、柔灵科技等创新企业在脑机接口的布局也非常活跃，并有所属产品获批上市，比如司羿智能的可应用于脑卒中、脑外伤、脊椎损伤等多种康复训练的“脑机接口（BCI）康复训练与评估系统”，是全国首款取得医疗器械注册证的脑机接口手功能康复机器人产品。

来源：医谷网