12月21日,在第二屆南渡江智慧醫(yī)療與康復(fù)產(chǎn)業(yè)高峰論壇上,杭州回車電子科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人、CTO童路遙在題為《腦機(jī)接口與虛擬現(xiàn)實》的演講中,介紹了腦機(jī)接口技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本概念和原理,并就這項前沿技術(shù)在精神健康類疾病康復(fù)中的應(yīng)用、在精神健康類疾病康復(fù)中的優(yōu)勢和挑戰(zhàn),以及在精神健康類疾病康復(fù)中的未來展望進(jìn)行了分享。

杭州回車電子科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人、CTO童路遙
資料顯示,回車科技是一家混合腦機(jī)接口公司,致力于將腦電、心率等多維度生理信號與元宇宙VR、AR等新形態(tài)產(chǎn)品相融合,創(chuàng)造出一系列應(yīng)用于心理健康及教育領(lǐng)域的產(chǎn)品,涵蓋失眠干預(yù)、認(rèn)知障礙康復(fù)、抑郁癥干預(yù)、高效教學(xué)等領(lǐng)域。
作為國內(nèi)唯一一家擁有硬件、軟件和算法全流程國產(chǎn)化能力的腦機(jī)接口公司,回車科技擁有70多項核心知識產(chǎn)權(quán),其中包括30多項發(fā)明專利。從腦機(jī)接口最底層的芯片到電極,再到應(yīng)用和產(chǎn)品,整個鏈條全部實現(xiàn)自主研發(fā)和可控。
芯片方面,2021年回車科技與中科院半導(dǎo)體所共同研發(fā)的非侵入式國產(chǎn)腦機(jī)接口采集芯片,結(jié)束了芯片長期依賴國外的歷史在性能、成本和交期上都有很大的優(yōu)勢,使得腦機(jī)接口技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用成為了可能。
電極一直是腦機(jī)接口領(lǐng)域需要突破的重要方向,特別是消費級設(shè)備,需要滿足舒適性、耐久性、信號質(zhì)量穩(wěn)定性、生物相容性等特點。非侵入式電極主要采集毛發(fā)覆蓋區(qū)域腦信號,所以梳狀電極都是剛性的,佩戴在頭會有痛覺。此外梳狀電極的鍍層過去非常容易脫落,在使用了十幾次后電極就需要更換。
童路遙表示,回車科技與某國外老牌柔性材料制造公司合作,生產(chǎn)的電極完全滿足消費級腦機(jī)接口的要求,“目前這款電極能夠達(dá)到針的柔性,按壓三千次以上不會斷,鍍層可連續(xù)使用一年時間,基本不會對導(dǎo)電性有失效的情況。目前已完成信號和佩戴驗證。”
基于做消費級產(chǎn)品的經(jīng)驗,回車科技還積累了超過400萬組的腦電數(shù)據(jù),并利用這些數(shù)據(jù)來提高算法的準(zhǔn)確性。本次論壇上,回車科技還展示了多款有趣的產(chǎn)品,如腦控的意念賽車、腦機(jī)接口眼罩、用于冥想的頭環(huán)等。

全球首款腦控意念賽車2014年推出,主要面向科技館和展覽館,利用注意力去控制賽車的速度,注意力集中的時候賽車跑得更快。目前已經(jīng)進(jìn)駐國家科技館,以及浙江省科技館、新疆科技館等多個省級科技館,讓大眾更好地了解腦機(jī)接口。此外還與奔馳、寶馬、捷豹、本田等車企長期合作,用于新車發(fā)布、4S店引流。
2016年推出的第一款腦機(jī)接口電波助眠眼罩,可以采集到腦電波,根據(jù)大腦的情況用人工智能技術(shù)自動生成相應(yīng)的曲子,讓你更快的入眠,期間進(jìn)行睡眠監(jiān)測,根據(jù)狀態(tài)控制音量,在合適的時候又把你喚醒。目前累計銷量10萬+,是國內(nèi)出貨量最多的消費級腦機(jī)產(chǎn)品。
用于冥想的雙通道腦電+心率頭環(huán),用于冥想、放松等場景。國外比較流行大腦的訓(xùn)練,大腦訓(xùn)練的時候很難知道有沒有進(jìn)入狀態(tài),或者進(jìn)入狀態(tài)的時長有多長。這款產(chǎn)品配合APP內(nèi)的冥想內(nèi)容,可以幫助用戶更好地了解自己的冥想狀態(tài),并持續(xù)激勵和指導(dǎo)用戶進(jìn)行訓(xùn)練,在冥想專業(yè)人群中獲得了廣泛好評
童路遙特別介紹了最近推出的一款全球最小最輕的腦機(jī)接口產(chǎn)品——腦電波睡眠tag。它僅重8克,可以佩戴在耳朵上集成了腦電、心率、血管、體動、體溫等多種傳感器,可以連續(xù)使用48小時,配上充電槍可以使用一個月左右的時間。這是一款支持全天候佩戴的產(chǎn)品,睡覺時壓到也沒有感覺,“有防水性的設(shè)計,也可以戴著洗澡等等。”
這些消費級腦機(jī)產(chǎn)品的方向,都是從科研端、醫(yī)療端的植入電極型產(chǎn)品,演變成了只是在前額采集信號,主打佩戴更舒適、更輕、更無感,這也是消費型腦機(jī)接口產(chǎn)品商業(yè)化時面臨的最大挑戰(zhàn)。
“腦機(jī)產(chǎn)品商業(yè)化時,必須評估用戶購買、使用這個產(chǎn)品的成本,以及給用戶帶來價值的比較。” 童路遙說到,給用戶帶來的價值減去成本,不能是負(fù)數(shù),而現(xiàn)在很多腦機(jī)接口產(chǎn)品都有這個問題。“可能我買了這個東西以后,包括購買和使用的成本,兩者加起來獲得的價值如果是負(fù)的,就很難做到商業(yè)化。”
基于這個考慮,近幾年AR/VR等XR技術(shù)逐漸的成熟,可以和腦機(jī)接口很好地結(jié)合。由于XR設(shè)備本身要佩戴在頭部,所以加上腦機(jī)接口功能對于佩戴者來說沒有其他的成本增加。
據(jù)悉,回車科技后續(xù)將逐漸把公司戰(zhàn)略重心轉(zhuǎn)到腦機(jī)接口和XR設(shè)備的結(jié)合,包括交互方面。這個交互不僅是傳統(tǒng)理解的運動交互,還有一部分是情感交互,由于XR設(shè)備越來越多地開始集成AI功能,AI也越來越能夠理解情感狀態(tài),可以形成使用反饋。
數(shù)字療法是由軟件程序驅(qū)動,以循證醫(yī)學(xué)為基礎(chǔ)的干預(yù)方案,用以治療、管理或預(yù)防疾病。童路遙認(rèn)為這是腦機(jī)接口離產(chǎn)業(yè)化最近的應(yīng)用領(lǐng)域。目前的數(shù)字療法主要面向與精神健康相關(guān)的領(lǐng)域,因為傳統(tǒng)藥物治療精神疾病存在副作用、耐藥性等問題,數(shù)字醫(yī)療在該領(lǐng)域的作用逐步顯現(xiàn)。
他列舉了多種精神健康疾病,如抑郁癥、多動癥、失眠、成癮治療等,腦機(jī)接口設(shè)備對于疾病早篩、生物反饋式治療、效果評估等方面都有重要作用,可以通過結(jié)合VR的沉浸感和腦機(jī)接口的生物反饋來提高治療效果。
例如在失眠的康復(fù)治療中,會利用VR呈現(xiàn)出非常放松的專業(yè)化催眠場景,讓用戶在十幾分鐘內(nèi)睡著;又比如針對戒毒、戒酒等成癮問題治療上,會利用沉浸化場景場景讓使用者對這個東西產(chǎn)生厭惡;針對強(qiáng)迫癥的治療,會用數(shù)字化手段生成比較臟的場景,然后用量表評估你的接受度,并且不斷升級幫助醫(yī)生評估。

回車科技還展示了多款腦機(jī)接口與XR結(jié)合的產(chǎn)品,包括心理減壓放松的腦機(jī)VR、認(rèn)知訓(xùn)練的腦機(jī)接口設(shè)備等。
童路遙認(rèn)為,腦機(jī)VR領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)是目前沒有專門面向醫(yī)療領(lǐng)域的VR產(chǎn)品,消費級別VR產(chǎn)品本身的設(shè)計是面向成人,且更偏向于游戲化的設(shè)計。“比如失眠的客戶,設(shè)備后面有一個大大的電池,是沒有辦法躺下來睡覺的。另外數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性,還需要行業(yè)內(nèi)更多跟蹤和優(yōu)化,內(nèi)容開發(fā)平臺和工具也不夠完善。”
展望腦機(jī)接口設(shè)備的未來,他認(rèn)為從硬件來說需要實現(xiàn)更輕、更舒適、成本更低。“預(yù)計未來幾年,XR產(chǎn)業(yè)會飛速進(jìn)步,目前我們的設(shè)備重量大約是300克左右。另外是數(shù)據(jù)維度要更豐富,各種各樣的生理參數(shù)數(shù)據(jù)才能更好輔助應(yīng)用的開發(fā)。”
從行業(yè)的商業(yè)模式看,使用者會從原先的醫(yī)院端,慢慢走向家庭端。“從醫(yī)院端開始出售腦機(jī)治療設(shè)備給客戶,這是我們覺得產(chǎn)業(yè)到達(dá)爆發(fā)點的標(biāo)志。” 童路遙說到,數(shù)字療法面向的精神健康疾病都是慢性病,如果只在醫(yī)院訓(xùn)練是不夠的,“一款幾千塊錢的設(shè)備買回家進(jìn)行訓(xùn)練也是非常好的商業(yè)模式,所以我們認(rèn)為腦機(jī)接口跟XR結(jié)合,是最近的一個商業(yè)爆發(fā)點。”
關(guān)于童路遙
回車科技聯(lián)合創(chuàng)始人、CTO,浙江省神經(jīng)學(xué)會腦機(jī)分會成員,主導(dǎo)研發(fā)了多款全球首創(chuàng)的腦電波產(chǎn)品,包括腦電波助眠眼罩、腦電波頭環(huán)和腦波VR等。在失眠康復(fù)、冥想、焦慮抑郁康復(fù)、阿茲海默康復(fù)等多個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。