一、脑机接口概念
脑机接口定义
定义：脑机接口（Brain Computer Interfaces, BCI）是在生物脑与智能机器之间建立信息交流的直接通道，既可以解读脑部信号、控制外部 设备，也可以将信息编码输入大脑，实现替代、修复、增强或改善脑功能的作用，以实现大脑与智能机器的双向交互、协同工作及功能融合。
原理：脑机接口的原理基础是脑科学，通过采集不同脑功能区位置与不同深度的电信号，并利用预处理、特征提取和模式识别，从而实现对大 脑活动状态或意图的解码，并可以把大脑活动状态、解码结果、与外界通信或控制结果反馈给用户，进而调节其大脑活动以获得更好的性能。
脑机接口系统组成及示意图
传统或狭义的 BCI 是指利用中枢神经系统产生的信号， 在不依赖外周神经或肌肉的条件下， 把用户或被试的感知觉、 表象、 认知和思维等直接转 化为动作， 在大脑（ 含人与动物脑） 与外部设备之间建立直接的交流和控制通道，其目的主要是为疾病患者、 残障人士和健康个体提供可选的与 外部世界通信和控制的方式， 以改善或进一步提高他们的生活质量。 这类 BCI系统主要由大脑向外部设备输出通信或控制指令（输出式 BCI） ， 并把结果通过神经反馈给用户或被试形成闭环以调节其脑活动信号， 从而提升脑机交互的性能。
BCI信号采集技术的关键：如何在信号质量和安全性之间找到平衡
侵入式脑机接口的电极长期稳定放置，直接记录神经元电活动，信号衰减小，信噪比和空间分辨率高。但这属有创伤植入，技术难度大， 存在继发感染可能性，一旦发生颅脑感染、电极故障或电极寿命结束，需将电极取出，会造成二次损伤。微创脑机接口可能比皮层内记录 脑机接口更易实用化，但总的来说，侵入式脑机接口有待深入研究，突破相关技术瓶颈，具有重要的科学研究价值和潜在的应用前景。
除了最常用的从头皮采集脑电信号，现今用于非侵入式脑机 接口系统的脑信号采集方法还有以下几种：功能近红外光谱 (fNIRS)、功能性磁共振成像(fMRI)、脑磁 (MEG)等。这些 脑信号采集技术的时间分辨率和空间分辨率各不相同。
脑机接口不同电极连接方式的特点
侵入式脑机接口是通过手术等方式将信号采集装置（电极）直接植入患者大脑皮层，以获得高强度、高质量的信号，但此种方式经济成本和安全风险均较高， 极有可能引发免疫反应和脑胶质细胞结痂等炎症反应，从而导致信号质量下降。 半侵入式脑机接口同样是通过手术方式植入电极，但电极处于颅腔内，未达到大脑皮层，相较于侵入式脑机接口，虽采集到的信号较弱，但免疫反应和炎症 反应发生率均较低，安全系数较高。 非侵入式脑机接口则无需手术，只需将电极附着在头皮上，虽记录到的信号强度较弱，但避免了昂贵的手术费用和不良反应的发生。
二、应用领域
BCI技术：主要涉及硬件、软件和算法
脑机接口技术的发展依赖于多学科综合发展。随着脑科学、材料学、计算机科学等学科的发展，脑机接口技术的进步步伐加速。 脑机接口技术主要涉及硬件、软件和算法。其中，硬件主要包括用于脑电信号采集或神经刺激的电极、用于信号采集处理的芯片以及外部 设备；算法主要是用于信号处理的机器学习，软件主要涉及刺激呈现、数据采集、信号处理与输出、系统级操作协议等多个关键技术环节。
脑机接口应用前景
脑机交互神经调控现已成为国际学术和应用研究的前沿和热点方向，在面向未来的科技创新发展中占有重要地位。随着现代医学对大脑结构和功能的 不断探索，人类对于视觉、听觉、运动、语言等大脑功能区有了更加深入的研究，通过脑机接口设备获取这些大脑功能区的信息并进行分析，在神经、 精神系统疾病的诊断、筛查、监护、治疗与康复领域拥有广泛的应用前景。
科研实验平台重视神经创新技术的研发，具有交叉融合特色实验支撑的能力。神经影像技术研发、神经计算软件研发、神经电子技术研发等多方面 神经技术的研发，对神经感知、神经调控和神经计算的研究提供技术支持，开展以脑疾病诊治与康复为核心的重大基础科学问题和智能决策、人机 交互等关键技术应用基础研究，布局神经数字疗法、神经电子药物和智能神经康复三个研究方向。
三、重点公司分析
国外代表公司
BrainGate
布朗大学、埃默里大学、麻省总医院、斯坦福大学、加州大学戴维斯分校 和弗吉尼亚州普罗维登斯医疗保健系统的 BrainGate 研究团队由临床医生、 科学家和工程师组成，致力于促进对人脑功能的理解，并为患有神经系统 疾病、损伤或肢体丧失的人开发神经技术。 2002 年，布朗大学衍生/创业医疗设备公司 Cyberkinetics成立，布朗大学 的临床前研究转化为最初的人体设备，即BrainGate神经接口系统。 2004 年，Cyberkinetics 获得了美国食品和药物管理局（FDA）颁发的研究 设备豁免（IDE）。 2008 年年中开始，BrainGate获得了一个新的、完全基于学术的 IDE 应用 程序（用于“BrainGate2 神经接口系统”），以继续进行研究。2009 年 5 月，FDA 为 BrainGate2 试点临床试验提供了新的 IDE。 2022 年，埃默里大学和加州大学戴维斯分校加入了BrainGate 联盟。 2023年8月，BrainGate研究合作的科学家在恢复因瘫痪而失去说话能力的 人的言语方面达到了一个重要的里程碑，使用植入与语音相关的大脑皮层 区域的传感器可以准确地将ALS患者的大脑活动转化为屏幕上的单词。
国内代表公司
诚益通
诚益通成立于2003年，于2015年深交所创业板上市，2017年通过并购龙 之杰将业务拓展至康复医疗设备领域，并确立了“一体两翼、双轮驱动” 的发展战略和“让制造更智能，让大众更健康”的企业使命。目前公司业 务涵盖智能制造业务和康复医疗设备业务两大板块，是国内领先的医药、 生物制造行业智能制造系统整体解决方案供应商，一流的康复医学科建设 综合解决方案提供商。 2024年3月11日，诚益通加入由中国信息通信研究院牵头并联合几十家脑 机接口领域高校、科研机构、企业共同发起成立的脑机接口产业联盟。
自2020年，其子公司龙之杰便开启了基于脑科学的康复领域探索，协同华 南理工大学开展产学研合作，成立了智能康复技术联合实验室，并与海南 大学，澳门圣若瑟大学展开多中心研究，积累和储备了与脑科学领域相关 的技术和产品模型，目前已研发了经颅磁导航系统及脑部的磁刺激治疗仪 等产品。产品已与中山大学附属第三医院、第六医院等多家医院开展临床 验证合作。
经颅磁刺激（Transcranial Magnetic Stimulation, TMS）技术是脑科学领域的 一项重要技术，是一种非侵入性脑刺激方法，它利用磁场脉冲穿透头皮和 颅骨，直接作用于大脑皮层，从而影响神经元的活动，进而影响认知功能 或治疗某些神经系统疾病。经颅磁导航技术颠覆了传统的治疗模式，能真 正实现TMS的精准定位刺激，精准定量重复刺激，从而有效提升TMS临床 应用水平。
翔宇医疗
翔宇医疗（XIANGYU MEDICAL）是中国康复医疗器械行业内的研发引领 型企业，主要为全国各级综合医院、康复医院、基层诊疗机构等全国各级医 疗机构，养老机构，残疾人康复中心，福利院机构客户提供全系列康复产品 及整体解决方案。公司始终以技术创新为发展的第一驱动力，致力于康复评 定、训练、理疗、辅具、护理、医养结合等领域，全系列智能康复医疗器械 设备的自主研发、生产、推广与销售，协助各地打造覆盖全人群、全病种、 全生命过程的智慧康养服务保障体系。
2023年8月10日，翔宇医疗成立“捷创睿（上海）机器人科技有限公司”， 该子公司定位在高端康复机器人、智能机器人、养老照护机器人、脑机接口 康复机器人等的研发、中试及批量化生产上。
2024年3月17日，翔宇医疗联合脑机接口产业联盟、天津大学等单位，共同 举办“2024中原脑机接口与神经康复创新发展论坛”，启动了国家重点研 发计划“生物与信息融合（BT与IT融合）”重点专项“高精度生物感知觉 反馈操纵技术与系统”项目，进一步推动“产学研用”深度融合。
目前，翔宇医疗在脑电采集、新生儿脑功能监测等方面申报了众多专利，且 已有专利获得授权，将会推出新生儿脑功能监测、微电流及团体脑功能训练 相关产品，针对新生儿脑监测、大脑注意力问题、焦虑、抑郁及情绪控制等 问题，形成脑功能诊疗一体的解决方案。
报告节选：
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
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