脑机接口技术落地应用:控制轮椅与训练专注力的双重突破
开篇语:想象一下,用思维直接操控轮椅,或通过专注力训练瞬间提升心理健康——这一切,正因脑机接口技术而成为现实!AI已深度融入医疗健康领域,催生了快速成长的新赛道。但AI赋能医疗,远不止“让机器看病”那么简单。
AI的加入,究竟为患者、医生、医院和企业带来什么变革?南都健闻带您直击医疗一线。
人工智能浪潮席卷,若它能与人脑“无缝对接”,人类的睡眠障碍、焦虑抑郁,是否可获得AI即时监测与干预?搭配智能硬件,肢体障碍者能否拥有科幻般的“智能轮椅”乃至“外骨骼”?
这不仅是科学家的终极理想,更是当前探索的前沿方向。
在广州,华南理工大学教授李远清领衔的琶洲实验室脑机智能研究中心,正引领国内“非侵入式”脑机交互研发。团队已实现轻量级脑电信号采集与可视化转化,在专注力训练、促眠、晕车缓解等领域展现显著效果——通过脑电分析提供量化反馈,提升治疗效率;结合外部硬件,更能操控轮椅、病床等设备。
核心在于其研发的“多模态脑机AI头环”。这条“发带”式头环内置电极,佩戴于额头即可采集脑电信号,经后台系统处理,实现信号分析与反馈;
连接外部设备,结合眼电、头动信号分析,便能精准实现“脑机对接”。这正是李远清团队的核心技术——“多模态脑机接口”。
今年5月,南都健闻记者探访华南脑控,亲验“脑机AI”产品,并专访琶洲实验室常务副主任、脑机智能研究中心主任李远清教授。
脑机接口正念冥想系统
佩戴脑机AI头环,打开手机APP,即可采集脑电信号。用户可选择篝火等可视化场景进行正念冥想——大脑越放松、注意力越集中,篝火便越旺盛明亮,系统同步生成量化评分,为训练效果提供直观反馈。
该系统可监测干预抑郁、焦虑、睡眠障碍,缓解晕车晕船,并提升青少年专注力。
对比市场同类产品,该系统的优势在于脑电信号精准解码与量化反馈。目前产品已上市,在欧美市场广受好评,位居亚马逊平台同类榜首;国内市场则更受机构青睐,正推进医疗器械注册,并与医疗、教育单位展开科研合作。
脑机AI智慧病房、脑机AI智慧轮椅
脑机AI智慧病房系统集成头环、平板与智能护理床。患者通过目视平板按钮,配合转头、眨眼等动作,即可操控病床升降、窗帘开合、灯光空调,极大提升自主性。
算法保障了动作识别的准确性——例如过滤自然眨眼,确保指令精准。
脑机AI智慧轮椅原理类似:用户以眨眼启动轮椅,用转头控制前进方向,或通过目视、眨眼触发平板按钮,实现进退、加减速等操作。
这些产品面向肢体残障、中风、渐冻症等群体,已进入多家医院开展临床试验,医疗器械注册申请中。
访谈:AI的深度学习能力让脑机接口技术受益
南都:穿戴式头环采集脑电信号的原理?
李远清:身体生物电活动微弱,脑电信号反映脑部活动。我们通过头部皮肤电极采集信号,虽电极数量有限,但兼顾便捷与功能。团队深耕脑电处理20余年,2019年起推动产业化。
南都:华南脑控的脑机交互产品分类?
李远清:一类是控制型产品,如脑机AI鼠标、轮椅、智慧病房,服务于运动障碍群体;另一类是心理健康产品,通过头环与软件将脑电活动可视化,赋能正念冥想、专注力训练等,实现效果即时反馈。
南都:产品对抑郁症、晕车晕船的干预效果有数据支撑吗?
李远清:是的,基于大量实验。例如晕车晕船缓解实验覆盖170余人,效果显著。
南都:人工智能如何影响脑机交互?
李远清:脑机接口是人工智能的新形态,实现人机智能融合。深度学习等新工具提升了系统性能与识别准确性,并简化用户数据训练步骤。
南都:非侵入式对比侵入式技术的优劣势?
李远清:非侵入式便捷、低成本、安全,但信号质量较弱;侵入式以Neuralink为代表,信号质量高却需手术,风险待验证。半侵入式介于两者之间。
南都:产品推广中的困难?
李远清:从研发到产业化的鸿沟,包括市场培育与产品推广。医疗器械注册流程复杂,但青少年注意力训练产品进展较快。
南都:距离“人机合一”还有多远?
李远清:这仍是梦想,但技术进步飞快。简单任务已实现融合,未来人机连接将更紧密。
策划:王卫国 李阳
统筹:尹来 游曼妮 王道斌
执行统筹:李文
采写:南都记者 李文
设计:叶可可 刘妍妍
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