Onward Medical 在9月27日宣布已完成其 ARC-IM 刺激器的首次人體植入，用于恢復(fù)上肢功能的創(chuàng)新技術(shù)。
在醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)步中，Onward Medical 的最新成果無疑是一個(gè)里程碑。該公司不僅成功地為患者植入了其 ARC-IM 刺激器，還與無線腦-計(jì)算機(jī)接口 (BCI) 結(jié)合，為脊髓損傷 (SCI) 患者帶來了新的希望。
ARC-IM 刺激器的設(shè)計(jì)與功能
Onward Medical，位于荷蘭的科技醫(yī)療公司，坐落于著名的技術(shù)城市埃因霍溫，一直致力于研發(fā)前沿的醫(yī)療技術(shù)，特別是為脊髓損傷 (SCI) 患者帶來的治療方案。在眾多的研發(fā)項(xiàng)目中，ARC-IM 刺激器無疑是公司最為引以為傲的成果，它代表了公司對 SCI 患者康復(fù)的深厚承諾。
ARC-IM 刺激器的設(shè)計(jì)初衷是為了幫助那些因 SCI 而失去上肢功能的患者。這款設(shè)備不僅外觀現(xiàn)代，而且內(nèi)部技術(shù)先進(jìn)，它能夠直接作用于脊髓，提供精確的、有針對性的治療。通過編程控制，刺激器可以為脊髓提供恰當(dāng)?shù)碾姶碳ぃ瑥亩鴰椭颊咴?SCI 后逐漸恢復(fù)其運(yùn)動(dòng)和其他功能。
為了驗(yàn)證 ARC-IM 刺激器的效果和安全性，Onward Medical 進(jìn)行了多項(xiàng)可行性研究。這些研究涵蓋了不同的 SCI 患者群體，結(jié)果令人鼓舞。研究顯示，使用 ARC-IM 刺激器的患者不僅能夠逐漸恢復(fù)活動(dòng)能力，而且在治療過程中，他們的血壓也得到了有效的穩(wěn)定。這為 SCI 患者的康復(fù)治療提供了一個(gè)全新的、有希望的方向。
無線腦-計(jì)算機(jī)接口 (BCI) 的結(jié)合
盡管 ARC-IM 刺激器在幫助 SCI 患者恢復(fù)身體功能方面已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)展，但 Onward Medical 深知，為了實(shí)現(xiàn)更全面、更高效的康復(fù)治療，單一的技術(shù)手段往往是不足夠的。因此，他們并沒有止步于此，而是繼續(xù)探索和研發(fā)更為先進(jìn)的技術(shù)。
為了進(jìn)一步增強(qiáng) ARC-IM 刺激器的功能，Onward 推出了一種無線腦-計(jì)算機(jī)接口，簡稱 BCI。這種技術(shù)的引入，使得 ARC-IM 刺激器的應(yīng)用范圍得到了極大的擴(kuò)展。當(dāng) BCI 與 ARC-IM 配對使用時(shí)，它可以捕捉到患者的思維活動(dòng)，并將這些活動(dòng)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的身體運(yùn)動(dòng)。這是一種革命性的技術(shù)，它使得 SCI 患者可以僅僅通過思考，就能夠控制他們的身體部位，如手臂、腿部等。
想象一下，一個(gè) SCI 患者，僅僅通過集中思考，就能夠使其手臂移動(dòng)或是手指彎曲，這無疑為他們的康復(fù)治療帶來了巨大的希望和潛力。這種由思維驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不僅能夠幫助患者恢復(fù)身體功能，更重要的是，它為患者帶來了自主性和自由性，使他們能夠更加積極地參與到康復(fù)治療中，從而加速恢復(fù)進(jìn)程。
BCI 的工作原理
BCI（腦-計(jì)算機(jī)接口）與 ARC-IM 刺激器的結(jié)合，為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域開啟了一個(gè)新的篇章。這種結(jié)合不僅代表了技術(shù)的進(jìn)步，更重要的是，它為癱瘓患者提供了一個(gè)全新的康復(fù)途徑，使他們能夠重新獲得身體的部分或全部功能。
首先，BCI 的核心功能是捕捉和解讀大腦的電信號，從而捕捉到癱瘓患者的移動(dòng)意圖。當(dāng)一個(gè)癱瘓的個(gè)體想要移動(dòng)其上肢時(shí)，盡管他們的身體無法響應(yīng)，但他們的大腦仍然會產(chǎn)生相應(yīng)的信號。這就是 BCI 要捕捉的內(nèi)容。
然而，僅僅捕捉到這些信號還不夠。為了使這些信號能夠被身體所識別并產(chǎn)生實(shí)際的動(dòng)作，需要有一個(gè)轉(zhuǎn)換機(jī)制。這就是 AI 技術(shù)發(fā)揮作用的地方。AI 能夠解碼這些復(fù)雜的大腦信號，將其轉(zhuǎn)化為具體的指令，然后傳遞給 ARC-IM 刺激器。
ARC-IM 刺激器接收到這些指令后，會向脊髓提供有針對性的、編程的治療，從而驅(qū)動(dòng)身體的實(shí)際動(dòng)作。這意味著，癱瘓患者只需通過思考，就可以實(shí)現(xiàn)上肢或其他部位的移動(dòng)。
臨床實(shí)踐與成果
上個(gè)月，Jocelyne Bloch 博士在瑞士洛桑的 Centre Hospitalier Universitaire Vaudois 進(jìn)行了兩次手術(shù)，成功地為患者植入了 ARC-IM 刺激器和來自 CEA-Clinatec 的 WImagine BCI。這兩次手術(shù)的成功不僅證明了這一技術(shù)的可行性，還為未來的研究和應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
Onward 的這一技術(shù)組合為 SCI 患者帶來了新的希望。公司已經(jīng)完成了其恢復(fù)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線的首次人體使用，并表示將在未來幾個(gè)月內(nèi)分享更多關(guān)于其研究的信息。Onward 的首席執(zhí)行官 Dave Marver 對此表示了他的期望和對合作團(tuán)隊(duì)的感謝。
總之，Onward Medical 的這一創(chuàng)新技術(shù)為 SCI 患者開辟了新的治療途徑，為他們帶來了新的希望。隨著技術(shù)的進(jìn)一步完善和應(yīng)用，我們有理由相信，未來 SCI 患者將能夠更好地恢復(fù)身體功能，過上正常的生活。
腦機(jī)接口領(lǐng)域的熱點(diǎn)
Neuralink的發(fā)展現(xiàn)狀：
埃隆·馬斯克（Elon Musk）創(chuàng)辦的Neuralink公司剛剛獲得了大量的融資，用來開發(fā)腦機(jī)接口芯片技術(shù)：他稱之為 “你頭骨中的Fitbit”，該設(shè)備在5月25日宣布獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）的批準(zhǔn)，開啟人體臨床試驗(yàn)的大門。目前正在招募臨床人體試驗(yàn)人員。
Neuralink公司由馬斯克于2016年創(chuàng)立，是一家專注于神經(jīng)技術(shù)的企業(yè)。其核心目標(biāo)是開發(fā)可植入式的腦機(jī)接口（BMI），將人腦與計(jì)算機(jī)及其他設(shè)備進(jìn)行連接。這項(xiàng)技術(shù)的潛力巨大，不僅可以增強(qiáng)人類的認(rèn)知能力，還有望解決神經(jīng)系統(tǒng)疾病如癱瘓、阿爾茨海默病和帕金森病等難題。
圖片來源：Neuralink官網(wǎng)
Neuralink最近成功完成了2.8億美元的新一輪融資，由“硅谷風(fēng)投教父”彼得·蒂爾（Peter Thiel）的創(chuàng)始人基金（Founders Fund）領(lǐng)投。這家風(fēng)險(xiǎn)投資公司由連續(xù)創(chuàng)業(yè)者合力創(chuàng)立，而Thiel與Musk早在PayPal時(shí)代便有合作。創(chuàng)始人基金此前還參與了Neuralink的C系列融資，金額高達(dá)2.05億美元，并支持了馬斯克的另一創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，火箭發(fā)射企業(yè)SpaceX。新的融資將進(jìn)一步推動(dòng)Neuralink的發(fā)展，使其在資金方面更具實(shí)力。此前，Neuralink在2017年和2019年分別通過兩輪融資籌集了約1.6億美元，其中大部分來自馬斯克本人。
目前腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展
國際標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展：
腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化工作正受到國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO（International Organization for Standardization，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）、國際電工委員會IEC（International Electrotechnical Commission，國際電工委員會）、國際電信聯(lián)盟ITU（International Telecommunication Union，國際電信聯(lián)盟）的廣泛重視。此外，美國IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，電氣與電子工程師學(xué)會）旗下的醫(yī)學(xué)與生物學(xué)工程學(xué)會IEEE Engineering in Medicine and Biology Society（EMBS）已啟動(dòng)了多個(gè)腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目。
在2021年11月的ISO/IEC JTC 1全會上，正式通過了由中國提出的成立SC 43腦機(jī)接口分技術(shù)委員會的提案，該分委員會的秘書處設(shè)在中國。這一舉措標(biāo)志著腦機(jī)接口技術(shù)與人工智能技術(shù)一樣具有顛覆性和獨(dú)特性，為了更好地推動(dòng)國際標(biāo)準(zhǔn)化工作，特別成立了ISO/IEC JTC 1/SC 43，同時(shí)也批準(zhǔn)了《信息技術(shù) 腦機(jī)接口 用例》的立項(xiàng)提案。這些工作將在ISO/IEC JTC 1/SC 43的指導(dǎo)下進(jìn)行。
國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展：
在國內(nèi)，腦機(jī)接口領(lǐng)域的學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界密切互動(dòng)，推動(dòng)了先進(jìn)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化，并推動(dòng)了國內(nèi)腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程。
國內(nèi)與國際標(biāo)準(zhǔn)化工作緊密協(xié)作：早在2013年，中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院與浙江大學(xué)合作，在全國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會用戶界面分技術(shù)委員會（SC 35）下設(shè)立了腦機(jī)交互研究組。
2019年，由中國專家領(lǐng)導(dǎo)編寫的腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化研究報(bào)告發(fā)布，促成了ISO/IEC JTC 1/AG 16腦機(jī)接口咨詢組的成立。這個(gè)咨詢組吸引了來自中國、美國、日本、韓國、德國等多個(gè)國家的專家，提交了“BCI研究報(bào)告”。同時(shí)，也啟動(dòng)了術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)提案研究和腦機(jī)接口用例研究。這一系列工作不僅填補(bǔ)了ISO和IEC在腦機(jī)接口國際標(biāo)準(zhǔn)化方面的空白，還推動(dòng)了新設(shè)立ISO/IEC JTC 1/SC 43腦機(jī)接口分技術(shù)委員會的工作。
腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)業(yè)研究成果：2021年7月，中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院牽頭與主要高校和科研院所共同發(fā)布了首部腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化白皮書《腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化白皮書（2021版）》。中國信通院和中國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟發(fā)布了《腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用白皮書》。此外，中國信息通信研究院也發(fā)布了《腦機(jī)接口技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告（2021年）》。
這些研究成果全面梳理了腦機(jī)接口領(lǐng)域的技術(shù)趨勢和應(yīng)用示范，強(qiáng)調(diào)了標(biāo)準(zhǔn)化的需求和挑戰(zhàn)，為產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈和標(biāo)準(zhǔn)鏈的融合提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
我國腦機(jī)接口發(fā)展現(xiàn)狀：
2023年9月13日，工信部發(fā)出《工業(yè)和信息化部辦公廳關(guān)于組織開展2023年未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新任務(wù)揭榜掛帥工作的通知》，通知指出，將通過揭榜掛帥工作的形式，面向元宇宙、人形機(jī)器人、腦機(jī)接口、通用人工智能4個(gè)重點(diǎn)方向，聚焦核心基礎(chǔ)、重點(diǎn)產(chǎn)品、公共支撐、示范應(yīng)用等創(chuàng)新任務(wù)，發(fā)掘培育一批掌握關(guān)鍵核心技術(shù)、具備較強(qiáng)創(chuàng)新能力的優(yōu)勢單位，突破一批標(biāo)志性技術(shù)產(chǎn)品，加速新技術(shù)、新產(chǎn)品落地應(yīng)用。
可以看出，腦機(jī)接口技術(shù)的嶄露頭角確實(shí)標(biāo)志著未來醫(yī)療器械領(lǐng)域的巨大潛力，但我們也應(yīng)認(rèn)識到，實(shí)現(xiàn)其全面發(fā)展并不是一項(xiàng)容易完成的任務(wù)。腦機(jī)接口融合了神經(jīng)科學(xué)、工程學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和倫理學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，其研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作需要跨足國際、跨界合作，不斷推動(dòng)科技和倫理的前沿。在這個(gè)充滿挑戰(zhàn)的道路上，我們將迎來更多的突破和發(fā)展，為改善病患生活、推動(dòng)醫(yī)療科技的進(jìn)步作出更大的貢獻(xiàn)。
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