基于运动想象范式，搭建独特算法，韶脑科技有望将脑卒中康复周期缩短1/3

健康 2024-11-07 08:02 重庆

近年来，基于脑机接口调控的机器人技术为卒中的康复治疗提供了新的方法。多种不同范式的脑机接口机器人已被广泛应用于卒中后的康复治疗中，促进患者的功能恢复。

作为国内最早一批从事脑机接口技术研究的学者之一，上海大学杨帮华教授长期致力于脑电波信号处理、脑机接口与虚拟现实技术的结合及其工程应用。获得国家级项目近20项，发表论文150余篇，申请国际及中国专利10余项，入选宝山区领军人才。值得一提的是，她特别关注脑卒中患者的肢体运动功能障碍问题，致力于将研究成果转化为实际应用。

2021年，杨帮华教授成立了韶脑科技公司，进一步推动研究成果的产品化进程，希望让先进的脑机接口技术更广泛地应用于脑卒中患者的康复训练之中，实现更精准、更高效的康复。

专注自适应迁移脑电识别算法，实现精准高效信号解码

由于大脑功能受损，脑卒中患者的某些肢体常无法正常运作。传统的康复训练主要依赖于被动式的肢体锻炼。然而，杨帮华教授团队却另辟蹊径，从“大脑”这一指令发出的源头入手，让患者的大脑主动参与康复过程。

杨帮华教授的目标是基于运动想象范式，读懂人的“想法”。

具体来说，就是脑机接口技术通过探测脑电波，判别患者是否有主动完成康复动作的意图，确认后随即将命令反馈给患者本身和康复机器人等外部设备，从而构成一个闭环的神经康复训练系统，实现从大脑到肢体，肢体到大脑的康复过程。

这种训练方法不仅对患者的能力有所要求，也对设备的性能提出了挑战。患者的运动想象能力，以及他们在运动想象过程中能否产生有效的事件相关去同步或事件相关同步，都直接影响到控制的精确性和最终的康复效果。同时，基于运动想象范式的脑机接口要实现意图检测的准确性和控制的有效性，也必须经过长时间的训练和优化。

韶脑科技也正是沿着这一方向前行。杨帮华教授向动脉网透露，要准确解析运动想象信号，需要对脑机接口中的运动想象编码范式和人体神经生理活动有深入了解，并编写合适的算法进行解析。

据了解，韶脑科技通过自主研发的自适应迁移脑电识别算法，已经集成了多个关键步骤来实现高效且准确的脑电信号分析。首先，团队利用PSD、CSP、小波变换、时-频分析、HHT及深度学习等技术进行特征提取，以区分不同任务的本质特征。接着，团队构建LDA、贝叶斯、SVM、神经网络等多种分类器，精准识别不同的动作任务。

而在神经解码方面，团队不仅提出两类运动想象任务的空-时-频联合优化迁移学习算法，还专注研发异步fMRI-EEG单侧肢体四类MI任务。此外，团队还基于fMRI权重的卷积神经网络，采用卷积进行特征提取，设计从频率、局部空间和特征图三个角度校准相关信息的注意力模块。多特征注意模块自适应地选择特定于个体的有效频带特征；增强对MI相关导联的空间感知；过滤掉冗余特征图，从而进一步提升解码性能。

杨帮华教授强调，在搭建自适应迁移脑电识别算法的过程中，韶脑科技着重构建合适的网络结构，选择合适的参数，从信号中深入挖掘和解析随时间变化的特征。也因此，这种算法能够更精准、更高效捕捉到脑电波的个体差异性和时变性。

推出脑控康复轮椅，脑卒中康复周期缩短1/3

在过去的一段采访中，杨帮华教授表示，纪阿姨是她印象深刻的一位特殊病人。在上海市第二康复医院，这位70岁退休的小学数学老师因右手失去知觉、无法活动而深感困扰。相比于其他病人，纪阿姨积极尝试脑机接口技术，也是在脑机接口的帮助下，纪阿姨的右手逐渐恢复活动能力。活动能力比之前提高了50%，她表示：“这项技术让我重新找回了生活的信心”。

在康复治疗的众多领域中，脑卒中康复无疑是一个潜在需求强烈且具备刚需性的细分领域。除了骨折与运动损伤后的患者，脑卒中患者在康复住院患者中占比最高。据《国家康复医学专业医疗服务与质量安全报告》显示，在1897家样本医院的康复医学科主要收治病种中，脑卒中出院人群占比高达31%，仅次于骨折康复患者。而韶脑科技的创新技术有望显著改善这一现状。随着脑卒中发病率的逐年提升，其收治率却仍处于低位。据弗若斯特沙利文数据显示，2018年我国脑卒中患病人数已超过1600万人，且发病率呈现年轻化趋势，但收治率却不足30%。

针对这一矛盾，韶脑科技推出了拳头产品——脑控康复轮椅。这款轮椅无需肢体动作即可控制轮椅运动，为肢体行为受限人员提供了自由可靠的康复和代步工具。拆分来看，这套大脑神经康复和神经调控一体化的医疗设备以石墨烯脑电帽为感知硬件，以电动轮椅、外骨骼为执行器，通过脑电采集、信号处理、意图解码驱动执行器带动用户移动。

简单来说，主要设备由一块显示屏、一顶能采集脑电波信号的“帽子”，以及一台轮椅组成。

当显示屏界面中的按钮闪烁时，患者只需用眼睛注视按钮，按钮即变成红色并被选中，轮椅便会根据指令前进或停止。同时，患者通过想象左手或右手运动来刺激脑部神经发出相应的脑电信号。这些信号经过成功检测和解码后，就能识别出患者左右转向的真实意图。

韶脑科技总经理张永怀在接受动脉网采访时表示，经过五代迭代和优化，脑控康复轮椅在舒适性和人机应用参数方面均取得了显著提升。尤其是在临床应用上，脑控康复轮椅能够帮助患者缩短1/3的脑卒中康复周期。

搭建临床合作矩阵，加速推动产品落地

韶脑科技核心产品正处于医疗器械注册阶段，目前已经应用于北京天坛医院，上海岳阳医院，同济阳光医院等国家著名医院的相关科室，在经过不断的验证和升级后有望实现快速推广，惠及广大民众。

谈及未来研究方向，张永怀告诉动脉网，韶脑科技已经多家医院达成深度合作，所有的方向都是来自于院方医院。杨帮华教授也同样认为，只有与医院进行大量沟通，准确了解医生和患者的需求，才能开发出更加个性化、人性化的产品，真正促进科研成果产业化。

例如，利用脑机接口深度检测患者麻醉程度为围术期患者提供了更安全、更高质量的医疗服务。这也是韶脑科技根据院方需求形成的研究方向。此外，韶脑科技还在抑郁症辅助评估系统、重症患者意图表达系统、注意力增强训练系统以及手指关节持续被动康复训练等多个领域进行了布局。

而在探索老年人认知，阿尔茨海默症监测，注意力训练方面，韶脑科技从未停下脚步，致力于将先进的脑机接口应用于康复健康领域。

据了解，未来，韶脑科技将从三个阶段进一步优化脑机接口技术。

首先开发专用的集成芯片，用于实时处理和分析脑电信号，实现低功耗和高效率，研究和开发先进的算法，以提高信号处理的速度和准确性，降低误识别率；其次，脑机信息交互手段预计将从原来的以电为主，走向电、光、磁、声等各种手段的多模态联合应用，通过不同交互手段的联用，提升脑机接口技术应用的效果；最后，结合VR&AR技术，脑机接口技术可实现个性化、精准化、情感化脑功能健康状态监测与干预的大规模人群普惠应用，成为大数据与算法驱动的智能数字疗法。

目前韶脑科技也在积极开启融资，促成脑机接口技术产业化，韶脑科技将继续致力于脑机接口技术的研发与应用，为脑卒中患者带来更加美好的生活。

如果您想对接文章中提到的项目，或您的项目想被动脉网报道，或者发布融资新闻，请与我们联系；也可加入动脉网行业社群，结交更多志同道合的好友。

近

期

推

荐

声明：动脉网所刊载内容之知识产权为动脉网及相关权利人专属所有或持有。未经许可，禁止进行转载、摘编、复制及建立镜像等任何使用。

动脉网，未来医疗服务平台

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MTMyMDg0Ng==&mid=2650653989&idx=3&sn=64bc1f42a56bc8fb25a10dbcf94066e7

动脉网

动脉网（www.vbdata.cn）聚焦于技术驱动下生命健康领域产业创新和变革的报道与研究。

最新文章

药企并购潮来势汹汹：29家已上岸，最高交易额超140亿！

拿下湖南省首张眼科创新医疗器械注册证，这款眼光学生物测量仪可大幅缩短检测时间

北虹桥国际医疗大会2024 及沙特医疗产业政策和投资交流会2024

已获批临床试验，这匹“南方医科大”黑马带来首个组合型生物人工肝解决方案

License-out火热的当下，他们将License-in这条路走通

今晚直播：全球领新！BWFOM主客一体双眼波前验光仪【爱至瞳 | 动脉新品鉴第115期】

【首发】中科华意完成 PreA 与 PreA+两轮融资，专注研发非侵入式脑神经调控平台

政企联动，建链强链，“联影小镇”破解世界级高端医疗装备创新生态发展密码

从乡村酒窖走出的实验室自动化巨头，年营收达88亿！

影像AI的收费之路被锁死了？

国内脑机接口企业拓展合作与国际市场，聚焦柔性电极、康复等赛道丨链接专场第18期

【首发】佰福激光完成数千万元B+轮融资，持续领航中国医美光电器械出海

明星减肥药再度爆红，这次市场格局变了

Biotech出海扎堆，如何借东风扬帆远航？

【首发】天港医诺完成数千万元人民币Pre-A+轮融资，加速推进创新免疫药物临床转化

【首发】恩凯赛药完成数千万元A++轮融资，加速推进NK细胞免疫产品管线

百亿级数字口腔产业集群呼之欲出，“亚太数字口腔创新港”何以筑成？

2024肝胆外科学术会议上，这项技术为器官移植临床带来“新希望”

多个首创、首次！爱霖医疗经颈静脉肝内穿刺器械，全面提升TIPS穿刺成功率

AI如何赋能情感陪伴？聊会小天给出新答案

【首发】生纳科技完成数千万元融资，冷杉溪资本领投全球领先的生物微纳米材料技术公司

【首发】冷杉溪资本独家投资赛核生物数千万天使轮，开辟核药新天地

医美大混战打响

海信医疗携“数字化微创介入科室建设方案”亮相超声学术年会，推动学科高质量发展

今晚直播：EYESIS光脉冲睑板腺功能障碍治疗仪【美迪信｜动脉新品鉴114期】

50亿美元交易加速核药狂飙，诊疗一体化的黄金时代到来

【首发】专注过敏及自身免疫疾病特异性免疫治疗，百明信康完成新一轮融资数亿元

挑战飞利浦、西门子、GE，这个高端医疗影像赛道国产突围

斩获广东首个！BEIZRAY获美国FDA批准上市,贝海生物全球化战略再进一步

“AI+母婴”！元贝贝提供全方位数智化育儿解决方案

12月最后一期！预报名启动｜生物制造进入5.0阶段，等一个百亿级“爆品”马上起飞

NewCo扎堆，中国药企已经挤满这个赛道

嘉定工业区医疗健康产业峰会暨联影小镇开发建设推介开幕倒计时，更多议程嘉宾抢先看！还有最全参会攻略同步来袭！

聚焦过滤膜材料和超高精度膜过滤器，膜尔新材攻坚“卡脖子”技术国产替代

【首发】兴普泰完成数千万元战略+轮融资，推进AI+先进制造解决方案的跨行业落地

【首发】扬奇医芯完成数千万元Pre-A轮融资，精准放疗全面展开

下一个十亿美元大药

【嘉定工业区医疗健康产业峰会】医疗器械出海论坛暨全球医疗创新产品出海需求对接会邀您参与！

一款眼科手术机器人A轮融了3000万美元，面向百亿白内障手术市场

超50亿里程碑到账，中国创新药正在告别“一次性”BD

11项高潜力IVD企业项目寻求战略投资伙伴，涉化学发光、肿瘤检测、干细胞筛查等领域【动脉网供需链接精选】

【首发】通瑞生物完成超1亿美元A+轮融资，深创投集团、泰珑投资共同领投

MNC花100亿美元扫货，这个赛道火了

今晚直播：生成式AI全面重塑多元医疗应用场景【福鑫科创 | 动脉新品鉴113期】

打造合成生物学一站式CRO平台，丽合智造AI+合成生物学合成途径数据库助力源头创新

面向50亿市场，北医三院团队研发弧形电动喉镜或解决插管难题

【首发】天鹜科技完成超亿元A轮融资，助力生物制造产业升级

这个进口称霸的眼科赛道，国产突出重围！

全球最微型显微手术机器人进入动物实验，昂泰微精完成0.5mm小鼠尾部血管缝合

深耕近20年，它通过生物工程发酵技术开发出“会呼吸”的人工皮肤

分类

时事

民生

政务

教育

文化

科技

财富

体娱

健康

情感

旅行

百科

职场

楼市

企业

乐活

学术

汽车

时尚

创业

美食

幽默

美体

文摘

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉