上海念通智能，利用脑机接口技术帮助中风患者实现主动式康复

2019 年 8 月 27 日 机器人大讲堂

脑机接口最近异常火爆，人们对于能够破解大脑信号，解密人类高级密码有着不可言说的热情，并幻想着有一天能够像‘外星人’那样，靠意念控制某些东西。相比于这些炫酷的未来科技，上海念通智能利用脑机接口的初衷就显得质朴而实际的多。

念通智能是一家孵化于上海交通大学机器人研究所的初创公司，致力于肢体康复器械的研发、生产和销售，以期为脑卒中患者、截肢患者等肢体功能障碍用户提供康复产品及技术方案。并利用脑机接口技术将大脑的运动意识转换为瘫痪肢体的移动控制指令，让中风患者实现主动式康复。

脑机接口：破解脑卒中患者的运动密码

脑机接口其实并不是什么新鲜概念，自1973年提出以来，在40多年的发展历程中已经逐渐延伸到很多领域。人们通过利用电极等设备，获取大脑皮层的活动信号，并进一步破解该信号所包含的深层含义。

2008年，德国图宾根大学NielsBirbaumer教授首次实现了脑磁图（magnetoencephalogram, MEG）下的脑机接口康复系统。他们将患者的头部固定在庞大的脑磁图仪中，并执行患侧手的运动想象任务，当MEG信号中检测出患者的运动意图时，患者手掌佩戴的指关节矫形器就会辅助患者的指关节进行运动，从而实现脑-手联动，这是最早的脑卒中患者的手部运动功能主动康复技术。随后该团队又推出了基于脑电波的康复技术。

庞大的脑磁图仪

随着技术的进步更迭，人们想要获取脑部的运动信号，便不再需要像上图那样庞大的设备。念通智能基于脑机接口技术，研发的eCon-Hand脑控外骨骼设备便能真正做到小巧便捷，且准确的获取大脑运动信号。

该脑机接口系统分为几大功能模块，分别是信号采集模块、信号分析处理模块和运动执行模块。作为一款脑机接口主动康复设备，eCon-Hand由脑电帽和外骨骼康复手两个核心部件组成。

脑电帽是专门针对中风患者的运动功能而设计，采集的脑电波信号主要来自患者的运动体感区，用于驱动上肢运动。并且，这款设备配置了无线数据传输模块和脑电数据存储模块，不仅可以长时间记录和存储用户的脑电波动态变化过程，也可以实现脑电信号的实时分析和解码，为脑机接口的应用开发提供便捷。

外骨骼康复手主要用于辅助中风患者进行手功能康复训练。这款设备采用穿戴式设计理念，设备外形符合人体工程学特征，能够完美贴合不同尺寸的手掌。此外，考虑到中风患者的上肢肌力较弱，念通智能设计的外骨骼康复手整体重量仅为310g，大大降低了患者在康复训练过程中的任务负担。

通过脑电帽采集患者的脑电波，并解析患者的运动意图，借助外骨骼康复手辅助患者进行手部抓握训练，整个训练过程完全由患者的自主意识控制。

切中要害，市场巨大

脑卒中患者在我国具有非常庞大的体量。据卫计委2017的数据显示，我国脑卒中患者总量已经达到1300万，是全球脑卒中患者数量最多的国家。而在如此庞大的数据面前，脑卒中患者的康复治疗却一直没有得到更好的解决方案。

据了解，我国的康复医疗资源十分有限，平均每20万人才能分享到一名康复治疗师，而在美国等发达国家，这个数据为每10万人享有5名康复治疗师。所以，从数据上来看，在中国脑卒中康复治疗市场体量巨大。

念通智能的CTO（首席技术官）束小康也曾表示：“从市场需求来讲，针对脑卒中患者的康复市场潜力是巨大的。”中国保监会公布的25种重大疾病治疗费用中明确给出，脑卒中后遗症的治疗费用为10-40万元。因此，保守估计脑卒中康复的市场体量将达到数千亿人民币。

此外，依靠康复治疗师对患者进行康复治疗，是一种被动治疗。这样不仅费时费力，且治疗效果有限。束小康提到：“传统的被动康复治疗周期漫长，见效慢，许多患者由于看不到康复的希望选择了中途放弃。”

而以脑机接口为技术背景的康复治疗，是一种主动的治疗模式。发表在《Nature Communications》上的一项研究表示，瑞士洛桑理工学院神经义肢中心和生物工程研究所的研究人员发现，脑机接口主动康复技术相较于传统治疗手段能够显著地、高效地、持续地恢复慢性期中风患者的运动功能，并且干预效果可以维持12个月以上。

脑机接口技术的出现为国内稀缺的康复医疗资源和中风患者带来了一丝曙光。束小康表示：“近十年来，美国、德国、瑞士和新加坡的脑机接口研发团队相继报道了脑机接口在中风康复领域的应用效果，大量数据证明脑机接口可加快中风患者的运动功能康复。”

正是在这样一个背景下，念通智能基于脑机接口技术，研发了eCon-Hand脑控外骨骼设备。束小康表示，eCon-Hand采用的是主动康复治疗模式，有利于促进患者大脑的神经功能重塑，获得更好的康复效果。