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文檔簡介
醫(yī)療器械專題:腦機(jī)接口行業(yè)深度專題二三個(gè)維度看腦機(jī)接口行業(yè)發(fā)展趨勢2025年11月核心觀點(diǎn)
前言:腦機(jī)接口行業(yè)加速創(chuàng)新,無論是何種技術(shù)路徑,本質(zhì)上都是鏈接人類意識(shí)(第一步是捕捉腦信號(hào),通過裝置采集動(dòng)作電位、局部場電位、腦電圖等,然后進(jìn)行信號(hào)處理和特征提取,再進(jìn)行編解碼信號(hào)輸出并控制外部設(shè)備和應(yīng)用)。在采集信號(hào)的這一步,由于對(duì)信號(hào)強(qiáng)弱、需求定義、與目標(biāo)定位的不同,衍生出了侵入式、半侵入/介入式、以及非侵入式等技術(shù)路徑,也帶來了產(chǎn)品設(shè)計(jì)全鏈條的不同。
技術(shù)層面——侵入式處于技術(shù)驗(yàn)證及探索期,非侵入式商業(yè)化落地較快,其中涉及到多維度路徑對(duì)比下組件的細(xì)致拆解
侵入式:信號(hào)質(zhì)量最好,手術(shù)難度較大。用最高的風(fēng)險(xiǎn)換取最佳的性能,目標(biāo)是解決最嚴(yán)峻的醫(yī)療難題,例如重度癱瘓。侵入式腦機(jī)接口系統(tǒng)嚴(yán)格分為體內(nèi)植入和體外設(shè)備兩大部分。體內(nèi)植入部件需要通過神經(jīng)外科手術(shù)植入大腦,是系統(tǒng)的核心,要求高度集成、生物相容性好且低功耗。體外部件負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接收、解讀和指令的執(zhí)行。(詳見部件功能及對(duì)比)
非侵入式:信號(hào)較弱,多模態(tài)技術(shù)融合交互提高準(zhǔn)確性。用性能的妥協(xié)換來安全與普及,主導(dǎo)著當(dāng)前的消費(fèi)級(jí)應(yīng)用和部分臨床康復(fù)市場,是“大眾化的先鋒”。展望產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展,更加強(qiáng)調(diào)技術(shù)融合化、產(chǎn)品消費(fèi)化、應(yīng)用場景專業(yè)化與規(guī)?;?。
半侵入/介入式:信號(hào)質(zhì)量相對(duì)較高,平衡了信號(hào)質(zhì)量和創(chuàng)傷風(fēng)險(xiǎn),是未來醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域非常有潛力的“折中方案”,目前最新的路徑探索上新增了微創(chuàng)血管支架電極陣列及入耳式電子器件等方式。半侵入式與侵入式在工作流程、系統(tǒng)架構(gòu)、和核心組件類別上是高度相似的,但因?yàn)橹踩胛恢玫闹卮蟛煌?,?dǎo)致了這些組件的具體形態(tài)、技術(shù)要求和面臨的挑戰(zhàn)存在顯著差異。(詳見侵入式及半侵入式組件設(shè)計(jì)差異)
市場層面——從規(guī)模、場景、上下游、政策支持、醫(yī)保支付、中美投融資特點(diǎn)、中美監(jiān)管及取證難度來看腦機(jī)接口發(fā)展趨勢
2024年全球腦機(jī)接口市場規(guī)模約26億美金(23-27年
CARG
預(yù)計(jì)約為13%),國內(nèi)約32億人民幣(24-27年
CAGR預(yù)計(jì)約為19%)。市場上目前非侵入式商業(yè)化占主導(dǎo),由于安全優(yōu)勢、持續(xù)提升的技術(shù)性能、多元化的應(yīng)用場景。
1)產(chǎn)業(yè)鏈方面,上游決定性能的關(guān)鍵,中游系統(tǒng)集成百花齊放,下游醫(yī)療逐步拓展至消費(fèi);2)政策方面,頂層設(shè)計(jì)明確、地方精準(zhǔn)培育、注冊審批流程優(yōu)化、支付瓶頸打通;3)醫(yī)保支付方面,各省份醫(yī)療服務(wù)費(fèi)用價(jià)格規(guī)定陸續(xù)出臺(tái),浙江省率先將服務(wù)費(fèi)有條件納入醫(yī)保(詳見價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)及醫(yī)保支付服務(wù)費(fèi)用情況統(tǒng)計(jì));4)投融資方面:a)美國投融資金額遠(yuǎn)高于中國,巨頭主導(dǎo)金額巨大,資本集聚效應(yīng)明顯,資本明顯傾向于支持全侵入式技術(shù)路線,敢于押注高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)的顛覆性創(chuàng)新;b)我國大量創(chuàng)業(yè)公司仍處于初創(chuàng)階段,傾向于全賽道布局且侵入式受捧。2025年上半年我國腦科學(xué)與類腦智能領(lǐng)域投融資表現(xiàn)活躍,共發(fā)生14起融資事件,總?cè)谫Y規(guī)模預(yù)計(jì)超過8億元人民幣。2025年階梯醫(yī)療的3.5億元人民幣B輪融資,創(chuàng)下了國內(nèi)植入式腦機(jī)接口的單筆融資紀(jì)錄;5)監(jiān)管和取證難度方面:中美對(duì)于侵入式/半侵入/介入式都是III類醫(yī)療器械管理類別。1核心觀點(diǎn)
中美進(jìn)程對(duì)比:腦機(jī)不斷創(chuàng)新,從組件及不同技術(shù)路徑的探索上看中美進(jìn)程、臨床及獲批情況
組件和操作路徑都在探尋更優(yōu)解決方法:當(dāng)前我國的研究在柔性化、微創(chuàng)化和智能化等方面取得了顯著進(jìn)展。美國侵入式整體領(lǐng)先,中國在柔性電極等新材料領(lǐng)域有局部優(yōu)勢,并在半侵入式賽道上開辟了具有中國特色的技術(shù)路徑。具體的競爭體現(xiàn)在核心元器件和關(guān)鍵技術(shù)卡點(diǎn)上:1)新材料與柔性電極——中國潛力最大的領(lǐng)域,部分成果已實(shí)現(xiàn)并跑甚至局部領(lǐng)跑(超柔性電極、動(dòng)態(tài)電極新范式、電極植入技術(shù)等),美國在材料的長期生物相容性和系統(tǒng)集成方面仍有優(yōu)勢;2)神經(jīng)芯片與腦電集采設(shè)備——美國在系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品和芯片集成上暫時(shí)領(lǐng)先,中國則在特定場景和算法上表現(xiàn)優(yōu)異,信號(hào)采集與解碼性能方面中國在高通量采集和實(shí)時(shí)解碼上進(jìn)步顯著;3)關(guān)鍵卡點(diǎn)——技術(shù)卡點(diǎn)各有側(cè)重,路徑創(chuàng)新和部件優(yōu)化從未停止。(詳見中美核心挑戰(zhàn)對(duì)比)
臨床及獲批情況:侵入式中美都在臨床試驗(yàn)當(dāng)中,半侵入式美國進(jìn)度快,非侵入式國內(nèi)百花齊放。侵入式美國長周期臨床試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)較為豐富,中國25/3月由中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心聯(lián)合及相關(guān)企業(yè)共同完成首例臨床試驗(yàn)。半侵入式Precision
Neuroscience
FDA已獲批,Synchron
在更大規(guī)模臨床試驗(yàn),而中國普遍在臨床入組或試驗(yàn)初期。非侵入式美國Emotiv、Neurolutions
等公司產(chǎn)品已獲批,國內(nèi)百花齊放,按照組件、系統(tǒng)、用途分類較廣。(詳見中美臨床及獲批情況)
投資建議:如上從技術(shù)、市場、中美進(jìn)程對(duì)比分析上來看,政策及技術(shù)雙輪驅(qū)動(dòng),行業(yè)大有可為。具體來看:1)侵入式中國剛開始臨床試驗(yàn),建議關(guān)注侵入式領(lǐng)軍企業(yè),以及在柔性電極、植入技術(shù)、特定場景算法上有望成為行業(yè)關(guān)鍵抓手,相關(guān)標(biāo)的:階梯醫(yī)療、腦虎科技、芯智達(dá)等;2)半侵入/介入式路徑建議關(guān)注“數(shù)據(jù)讀出”與“入組規(guī)?!保茱@著提升商業(yè)化確定性與產(chǎn)業(yè)關(guān)注度。相關(guān)標(biāo)的:博???、三博腦科、心瑋醫(yī)療等;3)非侵入式建議關(guān)注“醫(yī)療+消費(fèi)”雙輪驅(qū)動(dòng)的稀缺組合,整體技術(shù)路徑商業(yè)化落地較快。相關(guān)標(biāo)的:強(qiáng)腦科技、偉思醫(yī)療、翔宇醫(yī)療、愛朋醫(yī)療、創(chuàng)新醫(yī)療、麥瀾德等。
風(fēng)險(xiǎn)提示:技術(shù)迭代風(fēng)險(xiǎn)、商業(yè)化周期較長風(fēng)險(xiǎn)、國際競爭加劇風(fēng)險(xiǎn)。2技術(shù)層面:多維度路徑對(duì)比下組件的細(xì)致拆解市場層面:從規(guī)模、場景、上下游、政策支持、醫(yī)保支付、中美投融資特點(diǎn)、中美監(jiān)管及取證難度來看腦機(jī)接口全球發(fā)展趨勢中美進(jìn)程對(duì)比:腦機(jī)不斷創(chuàng)新,從組件及不同技術(shù)路徑的探索上看中美進(jìn)程、臨床及獲批情況企業(yè)梳理:美國及中國重點(diǎn)企業(yè)產(chǎn)品進(jìn)展梳理1.1
主要分類及應(yīng)用——侵入式處于技術(shù)驗(yàn)證及探索期,非侵入式商業(yè)化落地較快非侵入式技術(shù)在醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域展示出落地潛力,商業(yè)化應(yīng)用場景集中在康復(fù)治療與人機(jī)交互
主要有侵入式、半侵入/介入式、以及非侵入式三種技術(shù)路線1)侵入式(用在醫(yī)療治療領(lǐng)域更多
):是指對(duì)深入到顱骨以下的組織進(jìn)行信號(hào)采集和記錄。常見技術(shù)手段包括皮層腦電圖
(Electrocorticogram,
ECoG)、單個(gè)神經(jīng)元的動(dòng)作電位(Spike)和局部場電位(local
field
potential,
LFP)。通過神經(jīng)外科手術(shù)植入大腦皮層或灰質(zhì)內(nèi),直接與神經(jīng)元接觸,能記錄到信噪比最高、最清晰的神經(jīng)信號(hào)。2)半侵入式/介入式:植入在硬腦膜上、硬腦膜下或血管內(nèi),不直接穿透腦實(shí)質(zhì),平衡了信號(hào)質(zhì)量和創(chuàng)傷風(fēng)險(xiǎn)。局部創(chuàng)傷性腦機(jī)接口通常通過將微型電極陣列植入腦內(nèi)獲取局部神經(jīng)元活動(dòng)信號(hào),例如局部場電位(Local
Field
Potential,LFP)。3)非侵入式(用在醫(yī)療/消費(fèi)生活場景更多):采用無創(chuàng)采集技術(shù)在頭皮表面或附近采集大腦響應(yīng)信號(hào)。常用技術(shù)手段包括腦電圖(electroencephalography,
EEG
)
、
功
能
近
紅
外
光
譜
(
Functional
nea
r-infra
red
spectroscopy,
fNIRS
)
、
腦
磁
圖
(magnetoencephalography,MEG)、
功能核磁共振成像(Functional
Magnetic
Resonance
Imaging,fMRI)。安全無創(chuàng),受限于在腦外采集信號(hào)的強(qiáng)度與噪聲干擾,目前可實(shí)現(xiàn)的腦機(jī)交互性能有限。應(yīng)用在更廣泛的生活生產(chǎn)領(lǐng)域,如康復(fù)訓(xùn)練、教育娛樂、智能生活、生產(chǎn)制造等眾多方面,主要面向產(chǎn)業(yè)和消費(fèi)領(lǐng)域。三類技術(shù)路線采集信號(hào)位置有區(qū)別4數(shù)據(jù):華中科技大學(xué),《腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用白皮書》,中國信通院,西南證券整理1.1
主要分類及應(yīng)用——三種路線是在信號(hào)質(zhì)量、風(fēng)險(xiǎn)創(chuàng)傷和應(yīng)用場景三者之間進(jìn)行權(quán)衡這三種路線的選擇,是在信號(hào)質(zhì)量、風(fēng)險(xiǎn)創(chuàng)傷和應(yīng)用場景三者之間進(jìn)行權(quán)衡腦機(jī)接口應(yīng)用領(lǐng)域侵入式非侵入式半侵入式/介入式醫(yī)療康復(fù):前沿探索:醫(yī)療診斷與康復(fù):生活與娛樂消費(fèi):工業(yè)與國防:醫(yī)療康復(fù):嚴(yán)重神經(jīng)疾病治療高位截癱控制感覺功能重建數(shù)字永生大腦智能增強(qiáng)癲癇監(jiān)測卒中康復(fù)訓(xùn)練ADHD/失眠調(diào)節(jié)專注力監(jiān)測睡眠優(yōu)化意念控制玩具飛行員扛疲勞特殊環(huán)境工作運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)語言能力解碼侵入式:用最高的風(fēng)險(xiǎn)換取最佳的性能,目標(biāo)是解決最嚴(yán)峻的醫(yī)療難題(如重度癱瘓)。非侵入式:用性能的妥協(xié)換來安全與普及,主導(dǎo)著當(dāng)前的消費(fèi)級(jí)應(yīng)用和部分臨床康復(fù)市場,是“大眾化的先鋒”。半侵入/介入式:在風(fēng)險(xiǎn)與性能之間尋找最佳平衡點(diǎn),是未來醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域非常有潛力的“折中方案”,目前最新的路徑探索上新增了微創(chuàng)血管支架電極陣列及入耳式電子器件等方式。5數(shù)據(jù):《腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用白皮書》,中國信通院,西南證券整理及分析1.2
技術(shù)路徑對(duì)比——侵入式處于技術(shù)驗(yàn)證及探索期,非侵入式商業(yè)化落地較快對(duì)比維度工作機(jī)制侵入式腦機(jī)接口介入式/半侵入式腦機(jī)接口非侵入式腦機(jī)接口通過血管造影等微創(chuàng)手術(shù),將電極或支架送入大腦血管內(nèi),使其貼近皮層?;蛘咧踩朐谟材X膜上、
將電極附著在頭皮上,無需手術(shù)。通過開顱手術(shù),將電極陣列直接植入大腦皮層的灰質(zhì)內(nèi)。硬腦膜下,不直接穿透腦實(shí)質(zhì)極高。高。較低??筛采w神經(jīng)元/數(shù)據(jù)量
可直接記錄單個(gè)神經(jīng)元的放電活動(dòng)(動(dòng)作電
可記錄局部場電位,信號(hào)質(zhì)量介于侵入式和非侵
記錄的是大量神經(jīng)元群同步放電的綜合電位(如位),數(shù)據(jù)分辨率最高。入式之間。EEG),信號(hào)模糊,數(shù)據(jù)量有限。高。較低。極高。信號(hào)質(zhì)量/信噪比信號(hào)質(zhì)量優(yōu)于非侵入式,避免了頭皮和顱骨的衰
信號(hào)因經(jīng)過腦膜、顱骨、頭皮而嚴(yán)重衰減和模糊,信號(hào)穩(wěn)定,時(shí)空分辨率高,能解碼復(fù)雜意圖。減。信噪比低,易受干擾。高創(chuàng)傷性。中等/微創(chuàng)。無創(chuàng)傷。植入創(chuàng)傷性與風(fēng)險(xiǎn)需進(jìn)行開顱手術(shù),存在感染、出血和神經(jīng)損
類似心臟支架手術(shù),創(chuàng)傷遠(yuǎn)小于開顱,但存在血
完全無創(chuàng),僅在極少數(shù)情況下可能引起皮膚過敏傷的固有風(fēng)險(xiǎn)。管損傷或血栓風(fēng)險(xiǎn)?;虿贿m。挑戰(zhàn)巨大。潛力較好。穩(wěn)定性最佳。無長期身體損傷風(fēng)險(xiǎn),但每次使用都需重新佩戴,信號(hào)易受日常因素(如出汗)影響。易引發(fā)免疫反應(yīng)(膠質(zhì)瘢痕),導(dǎo)致電極被
體內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定,但存在血栓風(fēng)險(xiǎn)和對(duì)血管壁包裹、信號(hào)衰減或失效;可能存在長期炎癥
的長期影響待研究。或者通過微創(chuàng)的方式放在顱風(fēng)險(xiǎn)。長期穩(wěn)定性與損傷骨和頭皮之間,影響較小。極高。涉及神經(jīng)外科手術(shù)、高性能生物相容
高。結(jié)合了血管介入醫(yī)學(xué)和神經(jīng)工程技術(shù),對(duì)材
低至中等。技術(shù)相對(duì)成熟,硬件成本較低,易于技術(shù)難度與成本用戶接受度性材料、微型化電極和先進(jìn)的信號(hào)處理算法。料和導(dǎo)管技術(shù)的要求極高。推廣和使用。極低。
較低。極高。僅限于重度殘疾患者(如晚期漸凍癥、高位
目前也僅限于患者,但因創(chuàng)傷小,未來接受度可
適用于廣大健康用戶和患者,是消費(fèi)級(jí)應(yīng)用的唯截癱)在臨床環(huán)境中接受。
能高于侵入式。
一可行方案。6數(shù)據(jù):《腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用白皮書》,中國信通院,西南證券整理1.2
技術(shù)路徑對(duì)比——侵入式處于技術(shù)驗(yàn)證及探索期,非侵入式商業(yè)化落地較快對(duì)比維度侵入式腦機(jī)接口介入式/半侵入式腦機(jī)接口非侵入式腦機(jī)接口皮層內(nèi)(灰質(zhì))記錄:神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢?、局部場電位。皮層表?血管內(nèi)主要記錄:ECoG
皮層腦電頭皮電生理信號(hào)記錄位置記錄:EEG
腦電圖。消費(fèi)電子與醫(yī)療設(shè)備并存如頭戴設(shè)備、醫(yī)療級(jí)腦電圖儀。二類醫(yī)療器械醫(yī)院/實(shí)驗(yàn)室專用三類醫(yī)療器械醫(yī)院專用三類醫(yī)療器械設(shè)備歸屬類型優(yōu)勢1.
信號(hào)質(zhì)量最佳2.
控制精度最高1.
在創(chuàng)傷和信號(hào)質(zhì)量間取得平衡2.
有些可以無需開顱,恢復(fù)快3.
信號(hào)質(zhì)量接近侵入式1.
絕對(duì)安全無創(chuàng)2.
使用便捷,成本低3.
易于推廣和普及3.
可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜交互(如機(jī)械臂、文字輸入)1.
手術(shù)創(chuàng)傷大、風(fēng)險(xiǎn)高2.
長期穩(wěn)定性問題(免疫排斥)3.
成本高昂1.
技術(shù)尚不成熟,處于早期臨床2.
仍有一定醫(yī)學(xué)風(fēng)險(xiǎn)(如血栓)3.
信號(hào)記錄范圍可能受限1.
信號(hào)分辨率低2.
信息帶寬有限劣勢3.
易受干擾,解碼能力弱4.
倫理爭議大翔宇醫(yī)療(腦電采集裝置)偉思醫(yī)療(神經(jīng)調(diào)控/生理反饋類產(chǎn)品)誠益通(非侵入式認(rèn)知/手功能康復(fù)系統(tǒng)樣機(jī)進(jìn)入注冊階段,也有侵入式布局)愛朋醫(yī)療(非侵入式ADHD訓(xùn)練系統(tǒng)、侵入式神經(jīng)調(diào)控VNS)階梯醫(yī)療(柔性超薄神經(jīng)電極)腦虎科技(高密度薄膜電極與采集系統(tǒng))芯動(dòng)神州(芯片研發(fā))博睿康(半侵入/非侵入都有)芯智達(dá)(半侵入/侵入都有)三博腦科(介入)部分相關(guān)企業(yè)美好醫(yī)療(電極片研發(fā))心瑋醫(yī)療(介入)創(chuàng)新醫(yī)療(腦機(jī)康復(fù)系統(tǒng))麥瀾德(篩查與手功能康復(fù)設(shè)備)7數(shù)據(jù):《腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用白皮書》,中國信通院,西南證券整理1.3
侵入式——信號(hào)質(zhì)量最好,手術(shù)難度較大侵入式腦機(jī)接口的核心原理是
“繞過受損的神經(jīng)通路,在大腦與外部世界之間建立一條全新的直接通信鏈路”。
其工作流程可以概括為以下四個(gè)關(guān)鍵步驟:1)信號(hào)采集:通過植入大腦皮層(灰質(zhì))的微電極陣列,直接記錄單個(gè)神經(jīng)元或神經(jīng)元群放電時(shí)產(chǎn)生的微小電信號(hào)(動(dòng)作電位和局部場電位)。侵入式工作流程示意圖預(yù)處理特征提取信號(hào)處理模式分類無線傳輸2)信號(hào)處理與傳輸:體內(nèi)的微型芯片對(duì)采集到的原始神經(jīng)信號(hào)進(jìn)行初步放大、過濾和數(shù)字化處理,然后通過無線技術(shù)(如近場通信)將數(shù)據(jù)無線傳輸至體外。運(yùn)動(dòng)意圖在大腦皮層產(chǎn)生微電極整列采集神經(jīng)電信號(hào)體內(nèi)處理單元信號(hào)處理和無線發(fā)射外部接收器接收神經(jīng)信號(hào)數(shù)據(jù)3)解碼與翻譯:體外的計(jì)算機(jī)接收信號(hào)后,利用復(fù)雜的機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)海量的神經(jīng)信號(hào)進(jìn)行解碼,破譯出信號(hào)背后所代表的“意圖”(例如:“想要移動(dòng)右手”、“選擇字母A”)。外部設(shè)備執(zhí)行指令并反饋解碼計(jì)算機(jī)算法解碼神經(jīng)信號(hào)侵入式示意圖4)指令執(zhí)行與反饋:將解碼出的“意圖”轉(zhuǎn)換為具體的控制命令,驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備(如機(jī)械臂、光標(biāo))執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。同時(shí),系統(tǒng)可以通過視覺、觸覺等方式為用戶提供實(shí)時(shí)反饋,形成一個(gè)人腦與機(jī)器緊密交互的閉環(huán)系統(tǒng)。8數(shù)據(jù):USGovernmentAccountability
OfficeGAO-22-106118
Brain-ComputerInterfaces,西南證券整理1.3
侵入式——信號(hào)質(zhì)量最好,手術(shù)難度較大侵入式腦機(jī)接口系統(tǒng)嚴(yán)格分為體內(nèi)植入和體外設(shè)備兩大部分。需要通過神經(jīng)外科手術(shù)植入大腦,是系統(tǒng)的核負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接收、解讀和指令的執(zhí)行。體內(nèi)植入體外部件心,要求高度集成、生物相容性好且低功耗。部件功能與作用部件功能與作用捕獲神經(jīng)元發(fā)出的微伏級(jí)電信號(hào)。其設(shè)計(jì)(如針尖數(shù)量、排布、材料)直接決定了能記錄多少神經(jīng)元信號(hào)以及信號(hào)的質(zhì)量。佩戴在頭部附近,接收來自體內(nèi)植入體的神經(jīng)信號(hào)數(shù)據(jù),并通過有線或無線方式傳輸給解碼計(jì)算機(jī)。微電極陣列無線接收器運(yùn)行復(fù)雜的機(jī)器學(xué)習(xí)模型,將接收到的神經(jīng)信號(hào)模式與用戶的特定意圖(如“想移動(dòng)光標(biāo)”)關(guān)聯(lián)起來,并生成精確的控制指令。這是腦機(jī)接口智能化的核心。密封基座/保護(hù)內(nèi)部核心電子元件免受體液腐蝕,同時(shí)防止體內(nèi)電路對(duì)身體造成傷害。這是保證設(shè)備長期穩(wěn)定工作的關(guān)鍵。解碼與計(jì)算單元外殼負(fù)責(zé)對(duì)電極采集到的原始信號(hào)進(jìn)行初步放大、過濾掉無關(guān)噪聲,并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。它預(yù)先處理數(shù)據(jù),以減少需要無線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。神經(jīng)信號(hào)處理芯片外部受控設(shè)備接收來自解碼計(jì)算機(jī)的命令,并執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。例如:屏幕上的光標(biāo)、機(jī)械臂、輪椅或語音合成器。將處理后的神經(jīng)數(shù)據(jù)通過無線技術(shù)(如藍(lán)牙)穿透頭皮和顱骨,傳輸?shù)襟w外接收器。同時(shí),它也接收來自體外的無線指令(如設(shè)備配置參數(shù))。無線發(fā)射模塊無線充電發(fā)射器通常是一個(gè)頭枕或頭盔,當(dāng)用戶休息時(shí),通過電磁感應(yīng)為體內(nèi)的電池進(jìn)行無線充電。為用戶提供感官反饋,通常是視覺反饋(直接看屏幕)或觸覺反饋(機(jī)械臂的壓力傳感器將信號(hào)傳回)。未來可能通過微電刺激直接向大腦提供感覺反饋。通過體外設(shè)備發(fā)射的特定電磁波,非接觸地為體內(nèi)電池充電,避免在皮膚上留下充電接口,極大降低了感染風(fēng)險(xiǎn)。用戶反饋系統(tǒng)無線充電接收模塊9數(shù)據(jù):《植入式腦機(jī)接口在醫(yī)療與科研中的作用與應(yīng)用》,《腦機(jī)接口的發(fā)展現(xiàn)狀與未來展望》,西南證券整理1.4
半侵入/介入式——信號(hào)質(zhì)量相對(duì)較高,平衡了信號(hào)質(zhì)量和創(chuàng)傷風(fēng)險(xiǎn)1)半侵入式(植入在硬腦膜上或硬腦膜下)工作流程、系統(tǒng)架構(gòu)、和核心組件類別上是高度相似的,但因?yàn)橹踩胛恢玫闹卮蟛煌瑢?dǎo)致了這些組件的具體形態(tài)、技術(shù)要求和面臨的挑戰(zhàn)存在顯著差異。半侵入式示意圖
根據(jù)植入位置這個(gè)“第一性原理”,演化出了兩套在前端傳感器(電極)設(shè)計(jì)和長期生物相容性解決方案上截然不同的工程體系。
半侵入式可以看作是在追求高性能信號(hào)的同時(shí),為規(guī)避侵入式最大風(fēng)險(xiǎn)(腦組織損傷和嚴(yán)重免疫排斥)而做出的一種戰(zhàn)略性優(yōu)化。。侵入式及半侵入式組件設(shè)計(jì)差異組件與特性植入物本質(zhì)侵入式腦機(jī)接口半侵入式腦機(jī)接口穿透大腦皮層,記錄單個(gè)神經(jīng)元活動(dòng)。貼附于大腦皮層表面,記錄神經(jīng)元群的總體電活動(dòng)。微電極陣列/Utah陣列:ECoG電極陣列:核心部件:電極?
形態(tài):尖銳的針狀,刺入腦組織。?
目標(biāo):記錄動(dòng)作電位(單個(gè)神經(jīng)元放電)。?
形態(tài):柔性、片狀的網(wǎng)格或條帶,平鋪于皮層表面。?
目標(biāo):記錄局部場電位(神經(jīng)元群同步放電)。半侵入式植入位置示意圖核心部件:信號(hào)處理與傳輸完全相同:都需要體內(nèi)的微型芯片進(jìn)行信號(hào)放大、濾波、數(shù)字化,并通過無線模塊傳輸?shù)襟w外。核心部件:供電體外設(shè)備完全相同:都依賴體外的無線充電裝置為體內(nèi)設(shè)備充電。完全相同:都包括無線接收器、解碼計(jì)算機(jī)和受控外部設(shè)備。時(shí)空分辨率最高:可解碼精細(xì)的運(yùn)動(dòng)意圖。信號(hào)質(zhì)量非常高:遠(yuǎn)優(yōu)于非侵入式,信號(hào)穩(wěn)定,信噪比高。挑戰(zhàn)較小:位于皮層表面,免疫反應(yīng)較弱,長期穩(wěn)定性通常優(yōu)于侵入式。半侵入式的主要敵人是確保電極片在充滿腦脊液的柔軟皮層上
“不移位、貼得牢”
。生物相容性與長期穩(wěn)定性挑戰(zhàn)極大:穿刺損傷會(huì)引發(fā)免疫反應(yīng)(膠質(zhì)瘢痕),導(dǎo)致信號(hào)衰減或失效。侵入式的主要敵人是大腦內(nèi)部的
“排異反應(yīng)”
。技術(shù)難度與風(fēng)險(xiǎn)極高:對(duì)電極的微型化、材料生物相容性要求極端;手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)高。高:但相對(duì)較低。重點(diǎn)在于柔性電子技術(shù)和精準(zhǔn)鋪放手術(shù)。10數(shù)據(jù):《腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用白皮書》,中國信通院,西南證券整理1.4
半侵入/介入式——信號(hào)質(zhì)量相對(duì)較高,平衡了信號(hào)質(zhì)量和創(chuàng)傷風(fēng)險(xiǎn)2)介入式避免了開顱手術(shù),同時(shí)又讓電極能夠越過衰減信號(hào)的顱骨和頭皮,直接在大腦表面工作,從而獲得遠(yuǎn)優(yōu)于非侵入式設(shè)備的信號(hào)質(zhì)量。
優(yōu)異的平衡性:在信號(hào)質(zhì)量和創(chuàng)傷風(fēng)險(xiǎn)之間取得了最佳平衡。信號(hào)遠(yuǎn)好于非侵入式,風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)低于侵入式。
高穩(wěn)定性:大腦血管是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境,不易產(chǎn)生嚴(yán)重的免疫排斥反應(yīng),有助于設(shè)備長期穩(wěn)定工作。
隱藏性與易用性:體內(nèi)部分完全隱藏在血管和皮下,外觀無痕,日常生活不受影響。
技術(shù)難度極高:涉及血管介入手術(shù)、柔性電子、微型化封裝等尖端技術(shù),研發(fā)壁壘極高。
手術(shù)復(fù)雜性:雖然不用開顱,但需要非常專業(yè)的神經(jīng)介入外科醫(yī)生來操作。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接收、解讀和指令的執(zhí)行需要通過微創(chuàng)介入手術(shù)植入,是系統(tǒng)的核心。體內(nèi)植入體外部件這是一種特殊的、具有彈性的網(wǎng)狀支架(如Stentrode),其上集成有微型電極。通過導(dǎo)管將其送入腦部血管后,它會(huì)膨脹并緊貼血管壁,從而穩(wěn)定地近距離記錄大腦皮層產(chǎn)生的電信號(hào)。通常佩戴在身體對(duì)應(yīng)位置,接收來自體內(nèi)植入體的神經(jīng)信號(hào)數(shù)據(jù)。介入式電極/無線接收器支架運(yùn)行復(fù)雜的機(jī)器學(xué)習(xí)算法,將從血管旁記錄到的神經(jīng)信號(hào)解碼成具體的控制指令(如移動(dòng)光標(biāo)、點(diǎn)擊確定)。密封基座/固定裝置確保介入式電極在血流沖擊下不會(huì)移位,并保護(hù)其與導(dǎo)線的連接點(diǎn),防止體液滲入。解碼與計(jì)算單元信號(hào)處理與無線發(fā)射模塊對(duì)電極采集到的信號(hào)進(jìn)行初步放大、濾波和數(shù)字化,然后通過集成在胸部皮下的無線發(fā)射器,將數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)襟w外。接收指令并執(zhí)行,如屏幕上的光標(biāo)、機(jī)械臂、輪椅等。外部受控設(shè)備通常是一個(gè)墊子或穿戴設(shè)備,通過電磁感應(yīng)為體內(nèi)的電池進(jìn)行無線充電。無線充電接收模塊通過體外設(shè)備發(fā)射的特定電磁波,非接觸地為體內(nèi)模塊的電池充電,實(shí)現(xiàn)長期續(xù)航。無線充電發(fā)射器11數(shù)據(jù):《腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用白皮書》,中國信通院,西南證券整理1.5
非侵入式——信號(hào)較弱,多模態(tài)技術(shù)融合交互提高準(zhǔn)確性非侵入式腦機(jī)接口是一種通過頭皮表面采集腦電信號(hào),實(shí)現(xiàn)大腦與外部設(shè)備直接通信的技術(shù)。它無需手術(shù),安全性高,是目前腦機(jī)接口走向商業(yè)化應(yīng)用的主力軍非侵入式腦機(jī)接口康復(fù)原理任務(wù)誘導(dǎo)核心部件僅通過頭皮表面采集腦電信號(hào)運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別控制信號(hào)受損神經(jīng)在反饋中加速修復(fù)處理器部件類別主要部件功能與作用視覺反饋負(fù)責(zé)采集原始的腦電信號(hào)(如EEG)。目前形態(tài)多樣,包括額貼式、耳貼式、發(fā)夾式等,正向輕量化、低功耗發(fā)展。電極/傳感器感覺反饋信號(hào)采集單元康復(fù)機(jī)器人肢體運(yùn)動(dòng)腦電帽/頭戴設(shè)備放大器固定電極,確保其與頭皮穩(wěn)定接觸,是系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)。將微伏級(jí)的微弱腦電信號(hào)進(jìn)行放大。
展望產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展:1)
技術(shù)融合化:將腦電信號(hào)與眼動(dòng)追蹤、肌電等其他生理信號(hào)結(jié)合,形成多模態(tài)融合交互,可以相互印證,大大提高控制的準(zhǔn)確性和自然度。信號(hào)處理單元濾波器濾除工頻干擾、肌電等無關(guān)噪聲,提高信噪比。2)
產(chǎn)品消費(fèi)化:未來,非侵入式腦機(jī)接口將更深入地與AR/VR眼鏡、智能耳機(jī)、智能頭盔等消費(fèi)電子產(chǎn)品融合,從專業(yè)的醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域,走向更廣闊的教育、娛樂、智能生活等大眾市場。計(jì)算與解碼單元系統(tǒng)的“大腦”。利用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等AI算法,從處理后的信號(hào)中提取特征并解碼用戶的意圖。計(jì)算芯片與算法執(zhí)行解碼后指令的載體,如計(jì)算機(jī)屏幕、機(jī)械臂、AR/VR設(shè)備等。3)
應(yīng)用場景專業(yè)化與規(guī)?;涸卺t(yī)療領(lǐng)域,將持續(xù)深耕康復(fù)訓(xùn)練(如腦卒中后運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù))、神經(jīng)精神疾?。ㄈ缫钟舭Y、成癮)的診療與調(diào)控等核心場景。政府的目標(biāo)是推動(dòng)產(chǎn)品規(guī)?;a(chǎn)應(yīng)用,并納入醫(yī)療保險(xiǎn)收費(fèi)目錄,惠及更多患者。外部設(shè)備反饋裝置交互與反饋單元提供視覺、聽覺或觸覺反饋,形成人機(jī)交互的閉環(huán)。12數(shù)據(jù):《非植入式腦機(jī)接口+蘋果Vision
Pro》,《腦機(jī)接口的發(fā)展現(xiàn)狀與未來展望》,西南證券整理技術(shù)層面:多維度路徑對(duì)比下組件的細(xì)致拆解市場層面:從規(guī)模、場景、上下游、政策支持、醫(yī)保支付、中美投融資特點(diǎn)、中美監(jiān)管及取證難度來看腦機(jī)接口全球發(fā)展趨勢中美進(jìn)程對(duì)比:腦機(jī)不斷創(chuàng)新,從組件及不同技術(shù)路徑的探索上看中美進(jìn)程、臨床及獲批情況企業(yè)梳理:美國及中國重點(diǎn)企業(yè)產(chǎn)品進(jìn)展梳理2.1
市場規(guī)模——2024年全球約26億美金,國內(nèi)約32億人民幣全球腦機(jī)接口市場規(guī)模(億美元)根據(jù)Precedence
Research及銳觀咨詢,2024年全球腦機(jī)接口市場規(guī)模約26億美金(23-27
CARG
預(yù)計(jì)約為13%),國內(nèi)約32億人民幣(24-27
CAGR預(yù)計(jì)約為19%)。39政策強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)與頂層設(shè)計(jì)完善:2025年,工業(yè)和信息化部等七部門聯(lián)合發(fā)布了
《關(guān)于推動(dòng)腦33機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》
,設(shè)定了清晰的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑和目標(biāo)。29262421技術(shù)持續(xù)突破驅(qū)動(dòng)成本下降與體驗(yàn)提升:
核心硬件:在芯片領(lǐng)域,國內(nèi)研發(fā)的腦機(jī)接口專用芯片在信號(hào)采集精度、傳輸速率和功耗等關(guān)鍵指標(biāo)上不斷提升,一些產(chǎn)品功耗比進(jìn)口產(chǎn)品低30%,支持更長的穩(wěn)定工作時(shí)間,這推動(dòng)了技術(shù)自主化和成本優(yōu)化。
植入技術(shù):介入式腦機(jī)接口技術(shù)成功通過血管介入安放電極,避免了開顱手術(shù),具有創(chuàng)傷小、精度高、恢復(fù)期短的優(yōu)點(diǎn)。202220232024
信號(hào)處理與應(yīng)用:非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)在消費(fèi)級(jí)應(yīng)用上取得進(jìn)展,例如一些頭戴設(shè)備通過AI算法優(yōu)化,將意念控制的延遲時(shí)間降至200毫秒以內(nèi),識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到95%,同時(shí)消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品價(jià)格下探至3000元以內(nèi),促進(jìn)了普及。中國腦機(jī)接口市場規(guī)模(億元)55應(yīng)用場景明確,醫(yī)療康復(fù)需求迫切:
醫(yī)療康復(fù)是當(dāng)前腦機(jī)接口最具潛力的應(yīng)用領(lǐng)域。中國龐大的肢體殘疾和腦卒中患者群體(肢體殘疾患者超2400萬,腦卒中患者每年新增200萬)構(gòu)成了巨大的市場需求。臨床研究顯示,腦機(jī)接口輔助康復(fù)治療能顯著提升患者運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)率。
生活消費(fèi)領(lǐng)域的應(yīng)用也開始放量。例如集成腦電監(jiān)測技術(shù)的智能床墊已實(shí)現(xiàn)數(shù)萬臺(tái)銷量。在工業(yè)與軍事領(lǐng)域,腦機(jī)接口在危險(xiǎn)環(huán)境作業(yè)和士兵認(rèn)知增強(qiáng)方面的研究也已進(jìn)入原型機(jī)測試階段。3832272023202414數(shù)據(jù):PrecedenceResearch,銳觀咨詢
《2025年我國腦機(jī)接口行業(yè)發(fā)展趨勢:自主芯片突破推動(dòng)市場規(guī)模突破百億元》,《腦機(jī)接口站上風(fēng)口》,《腦機(jī)接口:賽道與藍(lán)?!?,西南證券整理2.2
目前非侵入式商業(yè)化占主導(dǎo),由于安全優(yōu)勢、持續(xù)提升的技術(shù)性能、多元化的應(yīng)用場景根據(jù)Precedence
Research,2024年非侵入式產(chǎn)品以其82%的絕對(duì)市場占有率彰顯了其當(dāng)前的主導(dǎo)地位。主要因?yàn)?
安全性與可及性——奠定商業(yè)化基石:無創(chuàng)特性極大地降低了用戶的使用門檻和心理障礙,為大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用創(chuàng)造了必要條件。與此同時(shí),非侵入式設(shè)備的使用便捷性進(jìn)一步強(qiáng)化了其市場競爭力。天津大學(xué)副校長明東強(qiáng)調(diào),非侵入式腦機(jī)接口相對(duì)更加安全、便攜、使用潛2024年全球腦機(jī)接口市場結(jié)構(gòu)力更大、人群更加廣泛。使用者無需承擔(dān)手術(shù)風(fēng)險(xiǎn),僅需佩戴頭戴設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)腦機(jī)交互,極大地拓展了潛在用戶群體。侵入式,10%
技術(shù)特性——性能是瓶頸的破局之道:傳統(tǒng)上,非侵入式腦機(jī)接口一直受困于信號(hào)分辨率較低的問題。頭皮、顱骨對(duì)腦電信號(hào)的衰減效應(yīng)導(dǎo)致信噪比遠(yuǎn)低于侵入式設(shè)備。然而,近年來材料技術(shù)、感知技術(shù)和算法的進(jìn)步正在逐步破解這一難題。2023年天津大學(xué)神經(jīng)工程團(tuán)隊(duì)開發(fā)的216鍵高速非侵入式腦機(jī)接口系統(tǒng),創(chuàng)造了迄今為止國際上非侵入式腦機(jī)接口最大指令集的世界紀(jì)錄,實(shí)現(xiàn)了“時(shí)-頻-相混合多址的新型編碼范式”。該系統(tǒng)在線平均信息傳輸速率保持在300
bits/min以上,單指令平均輸出時(shí)間僅為1.
2秒,顯著提升了非侵入式腦機(jī)接口的性能邊界。半侵入式,8%
商業(yè)化路徑——從醫(yī)療到消費(fèi)的多元拓展:在商業(yè)化進(jìn)程中,非侵入式腦機(jī)接口展現(xiàn)出更強(qiáng)的場景適應(yīng)能力和快速迭代潛能。
醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域成為非侵入式技術(shù)率先商業(yè)化的重要突破口??紤]到運(yùn)動(dòng)康復(fù)的臨床需求明確,產(chǎn)品獲證難度低、速度快(用于康復(fù)訓(xùn)練的腦機(jī)接口多采用非侵入式技術(shù)路線,相比侵入式的技術(shù)驗(yàn)證和注冊審批時(shí)間更短),應(yīng)用場景更加廣泛(醫(yī)院康復(fù)科、社區(qū)醫(yī)院、居家場景)。例如,翔宇醫(yī)療的非侵入式腦電采集裝置已獲二類證,計(jì)劃在2025年推出20-30款康復(fù)設(shè)備,覆蓋睡眠障礙、腦卒中后功能恢復(fù)等場景。非侵入式,82%
消費(fèi)級(jí)市場的啟動(dòng)進(jìn)一步鞏固了非侵入式產(chǎn)品的主導(dǎo)地位。強(qiáng)腦科技(BrainCo)通過自主研發(fā)的干電極傳感器和高精度算法,實(shí)現(xiàn)了無需手術(shù)的實(shí)時(shí)腦機(jī)交互,其教育類EEG設(shè)備在國內(nèi)市場具有較高占有率,用戶覆蓋多省市學(xué)校與培訓(xùn)機(jī)構(gòu)。15數(shù)據(jù):PrecedenceResearch,《談中國腦機(jī)接口技術(shù)最新進(jìn)展與技術(shù)發(fā)展中面臨的問題:腦機(jī)接口應(yīng)用還需長期臨床試驗(yàn)》,《腦機(jī)接口臨床應(yīng)用為何若即若離》,西南證券整理2.3
行業(yè)上下游——上游決定性能的關(guān)鍵,中游系統(tǒng)集成百花齊放,下游醫(yī)療逐步拓展至消費(fèi)上游:核心元器件和算法是技術(shù)基石——主要包括電極、芯片、算法等核心部件,是決定腦機(jī)接口性能的關(guān)鍵中游:多技術(shù)路線并行,系統(tǒng)集成百花齊放——系統(tǒng)集成與軟硬件平臺(tái)是產(chǎn)業(yè)樞紐下游:醫(yī)療健康領(lǐng)銜,應(yīng)用場景持續(xù)拓寬——下游應(yīng)用是腦機(jī)接口技術(shù)價(jià)值的最終體現(xiàn),目前以醫(yī)療健康為主,并逐步向消費(fèi)級(jí)市場滲透。上
游中
游下
游基礎(chǔ)軟硬件產(chǎn)品與系統(tǒng)集成應(yīng)用場景?
腦電采集設(shè)備電?
醫(yī)療康復(fù)疾病診極與材料療/運(yùn)動(dòng)康復(fù)等?
信號(hào)采集與處理平臺(tái)?
核心芯片主控/?
生活消費(fèi)智能穿戴/腦控游戲等無線芯片等?整機(jī)設(shè)備與系統(tǒng)集成?
基礎(chǔ)軟件數(shù)據(jù)庫/算法/OS?
工業(yè)等其他工業(yè)控制/教育/軍事16數(shù)據(jù):《關(guān)于推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》,西南證券整理2.4
政策——頂層設(shè)計(jì)明確、地方精準(zhǔn)培育、注冊審批流程優(yōu)化、支付瓶頸打通國家層面政策規(guī)劃清晰,七部門聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》2025年對(duì)于國內(nèi)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)是關(guān)鍵一年。在此之前,國家醫(yī)保局、藥監(jiān)局、工信部、科技部等部門近幾年已發(fā)布相關(guān)支持高端醫(yī)療器械及腦機(jī)接口政策。2025年7月,七部門聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》,設(shè)定了2027年和2030年的清晰發(fā)展目標(biāo)。同時(shí),國家醫(yī)保局為腦機(jī)接口項(xiàng)目單獨(dú)立項(xiàng)收費(fèi),解決了支付端的關(guān)鍵問題,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也已出臺(tái),共同推動(dòng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入落地階段。工信部等七部門于2025年7月發(fā)布的《關(guān)于推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》維度核心內(nèi)容到2027年,關(guān)鍵技術(shù)取得突破,產(chǎn)業(yè)規(guī)模和集聚區(qū)初步形成;總體目標(biāo)到2030年,綜合實(shí)力邁入世界前列。聚焦
"基礎(chǔ)軟硬件"
,包括腦信號(hào)傳感元件(植入/非植入式電極)、關(guān)鍵腦機(jī)芯片(采集/處理/通信芯片)和軟件工具底座(編解碼軟件、專用OS)。技術(shù)攻關(guān)產(chǎn)品打造一方面加快植入式設(shè)備研發(fā)突破,另一方面推動(dòng)非植入設(shè)備向輕量化、消費(fèi)級(jí)方向量產(chǎn)迭代。重點(diǎn)開拓三大領(lǐng)域:?
醫(yī)療健康(疾病診療、康復(fù))應(yīng)用拓展??工業(yè)制造(特殊環(huán)境作業(yè)、安全預(yù)警)生活消費(fèi)(智能交互、交通安全)17數(shù)據(jù):《關(guān)于推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》,西南證券整理2.4
政策——頂層設(shè)計(jì)明確、地方精準(zhǔn)培育、注冊審批流程優(yōu)化、支付瓶頸打通國家層面政策規(guī)劃清晰,《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十五個(gè)五年規(guī)劃的建議》中腦機(jī)接口被歸為“未來產(chǎn)業(yè)”中共中央10月24日上午舉行新聞發(fā)布會(huì),介紹和解讀黨的二十屆四中全會(huì)精神。二十屆四中全會(huì)審議通過的《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十五個(gè)五年規(guī)劃的建議》中,腦機(jī)接口被明確列為需要前瞻布局的未來產(chǎn)業(yè)之一,旨在推動(dòng)其成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。這一政策指向非常清晰,意味著腦機(jī)接口已從前沿技術(shù)探索,上升至國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。
戰(zhàn)略定位:新增長引擎與新質(zhì)生產(chǎn)力代表。腦機(jī)接口與量子科技、生物制造等一同被歸為“未來產(chǎn)業(yè)”。官方明確指出,這些產(chǎn)業(yè)蓄勢發(fā)力,未來10年新增規(guī)模相當(dāng)于再造一個(gè)中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。這標(biāo)志著腦機(jī)接口不僅是技術(shù)前沿,更被賦予了為國民經(jīng)濟(jì)注入全新動(dòng)能的期望,是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的關(guān)鍵一環(huán)。
發(fā)展路徑:創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)與產(chǎn)業(yè)協(xié)同。政策強(qiáng)調(diào)通過
“創(chuàng)新育新”
來培育壯大未來產(chǎn)業(yè)。對(duì)于腦機(jī)接口而言,這意味著需要生命科學(xué)與信息科學(xué)的協(xié)同發(fā)展,并依賴提升自主創(chuàng)新能力和科技與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的深度融合來實(shí)現(xiàn)突破,例如加強(qiáng)模型算法、高端算力芯片等基礎(chǔ)研究與技術(shù)攻關(guān)。
應(yīng)用導(dǎo)向:賦能千行百業(yè),強(qiáng)調(diào)普惠共享。結(jié)合此前七部委發(fā)布的《關(guān)于推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》,可以看出腦機(jī)接口的應(yīng)用將超越醫(yī)療康復(fù),向工業(yè)制造、生活消費(fèi)、教育娛樂等多領(lǐng)域拓展,最終目標(biāo)是讓技術(shù)進(jìn)步成果實(shí)現(xiàn)普惠共享。18數(shù)據(jù):《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十五個(gè)五年規(guī)劃的建議》,西南證券整理2.4
政策——頂層設(shè)計(jì)明確、地方精準(zhǔn)培育、注冊審批流程優(yōu)化、支付瓶頸打通在國家指導(dǎo)規(guī)劃下,地方政府迅速出臺(tái)政策多省份出臺(tái)腦機(jī)接口政策地區(qū)發(fā)布時(shí)間發(fā)布機(jī)構(gòu)政策文件核心要點(diǎn)1.
定位:將腦機(jī)接口列為"發(fā)展壯大"級(jí)的未來健康產(chǎn)業(yè)。2.
機(jī)制:構(gòu)建"項(xiàng)目經(jīng)理團(tuán)隊(duì)主責(zé)、重點(diǎn)任務(wù)清單突破、未來產(chǎn)業(yè)基金賦能、未來產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)支撐"的"四位一體"《關(guān)于加快推動(dòng)前沿技術(shù)創(chuàng)新與未
工作機(jī)制。來產(chǎn)業(yè)培育的若干措施》
3.
資金:設(shè)立總規(guī)模約150億元的未來產(chǎn)業(yè)基金,并直接上海市2025年10月市政府辦公廳投資布局腦機(jī)接口等集聚區(qū)。4.
空間:在浦東、閔行等地啟聚區(qū)。設(shè)腦機(jī)接口未來產(chǎn)業(yè)集1.
收費(fèi)立項(xiàng):公布了"侵入式腦機(jī)接口置入費(fèi)"等3項(xiàng)腦機(jī)《關(guān)于公布美容整形類和腦機(jī)接口
接口價(jià)格項(xiàng)目。等醫(yī)療服務(wù)價(jià)格項(xiàng)目的通知》
2.
定價(jià)方式:授權(quán)各地市在省定最高價(jià)范圍內(nèi),制定具體廣東省浙江省2025年9月2025年8月廣東省醫(yī)療保障局浙江省醫(yī)療保障局的政府指導(dǎo)價(jià)。1.
醫(yī)保支付:全國首個(gè)將"非侵入式腦機(jī)接口適配費(fèi)"納入《關(guān)于非侵入式腦機(jī)接口適配費(fèi)納
省級(jí)醫(yī)保支付的范本。入基本醫(yī)療保險(xiǎn)支付范圍的通知》
2.
支付細(xì)節(jié):該費(fèi)用按乙類項(xiàng)目管理,個(gè)人先行自付10%,限安裝智能仿生假肢支付。19數(shù)據(jù):《關(guān)于加快推動(dòng)前沿技術(shù)創(chuàng)新與未來產(chǎn)業(yè)培育的若干措施》,《關(guān)于公布美容整形類和腦機(jī)接口等醫(yī)療服務(wù)價(jià)格項(xiàng)目的通知》,《關(guān)于非侵入式腦機(jī)接口適配費(fèi)納入基本醫(yī)療保險(xiǎn)支付范圍的通知》,西南證券整理2.4
政策——頂層設(shè)計(jì)明確、地方精準(zhǔn)培育、注冊審批流程優(yōu)化、支付瓶頸打通多個(gè)省份已相繼出臺(tái)了腦機(jī)接口相關(guān)的醫(yī)療服務(wù)價(jià)格項(xiàng)目政策,從2個(gè)維度來看:
產(chǎn)品注冊與監(jiān)管支持——審評(píng)審批流程得以優(yōu)化,同時(shí),隨著行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的逐步建立和地方政府的積極推動(dòng),腦機(jī)接口產(chǎn)品的上市速度預(yù)計(jì)將進(jìn)一步加快。1)
國家層面優(yōu)化審評(píng)審批:工業(yè)和信息化部等七部門聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》明確提出,對(duì)植入式腦機(jī)接口醫(yī)療器械等重點(diǎn)產(chǎn)品加大注冊指導(dǎo),給予優(yōu)先支持。國家藥監(jiān)局也表示將配合相關(guān)部門出臺(tái)基于腦機(jī)接口技術(shù)的醫(yī)療器械產(chǎn)品支持政策,并繼續(xù)對(duì)符合要求的高端醫(yī)療器械實(shí)施創(chuàng)新特別審查程序,以加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)。2)
完善標(biāo)準(zhǔn)與檢測體系:2025年10月,國家藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)發(fā)布了醫(yī)藥行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)
YY/T
1987—2025《采用腦機(jī)接口技術(shù)的醫(yī)療器械
術(shù)語》,這是我國首個(gè)腦機(jī)接口醫(yī)療器械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),旨在統(tǒng)一術(shù)語,為研發(fā)、注冊和監(jiān)管提供通用語言,奠定標(biāo)準(zhǔn)體系基礎(chǔ)。上海市在其行動(dòng)方案中也提出,將推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定,并構(gòu)建檢測體系,提升檢測能力與服務(wù)質(zhì)效。3)
地方積極推動(dòng)產(chǎn)品化與臨床轉(zhuǎn)化:上海市計(jì)劃在2027年前,推動(dòng)5款以上侵入式、半侵入式腦機(jī)接口產(chǎn)品完成醫(yī)療器械型式檢驗(yàn)并開展臨床試驗(yàn);到2030年,目標(biāo)是推動(dòng)系列產(chǎn)品進(jìn)入醫(yī)療器械注冊審批階段。在企業(yè)層面,以翔宇醫(yī)療為例,其非侵入式腦機(jī)接口相關(guān)產(chǎn)品主要申報(bào)二類醫(yī)療器械注冊證,并預(yù)計(jì)在2025年下半年獲得多款以"腦機(jī)接口"命名的二類證。
醫(yī)保支付與收費(fèi)立項(xiàng)——國家層面的統(tǒng)一價(jià)格立項(xiàng)和創(chuàng)新耗材賦碼工作,解決了收費(fèi)無門的核心障礙。1)
國家醫(yī)保局頂層設(shè)計(jì):2025年3月,國家醫(yī)保局發(fā)布了《神經(jīng)系統(tǒng)類醫(yī)療服務(wù)價(jià)格項(xiàng)目立項(xiàng)指南(試行)》,設(shè)立了
"侵入式腦機(jī)接口置入費(fèi)"、"侵入式腦機(jī)接口取出費(fèi)"和"非侵入式腦機(jī)接口適配費(fèi)"
三個(gè)核心價(jià)格項(xiàng)目,為各省定價(jià)提供了統(tǒng)一依據(jù)。此外,國家醫(yī)保局在2025年9月發(fā)布公告,面向社會(huì)征集包括腦機(jī)接口在內(nèi)的創(chuàng)新醫(yī)用耗材產(chǎn)品信息,加快創(chuàng)新產(chǎn)品的賦碼工作,這是產(chǎn)品進(jìn)入醫(yī)保收費(fèi)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵一步。數(shù)據(jù)上海《關(guān)于本市試行腦機(jī)接口相關(guān)醫(yī)療服務(wù)價(jià)格項(xiàng)目的通知》,《浙江省醫(yī)療保障局關(guān)于非侵入式腦機(jī)接口適配費(fèi)納入基本醫(yī)療保險(xiǎn)支付范圍的通知》,《浙江省醫(yī)療保障局關(guān)于公布腦機(jī)接口相關(guān)醫(yī)療服務(wù)價(jià)格項(xiàng)目的通知》,《落地神20經(jīng)系統(tǒng)類醫(yī)療服務(wù)價(jià)格項(xiàng)目腦機(jī)接口診療邁向規(guī)范化時(shí)代_呼和浩特市醫(yī)療保障局》,《廣東省醫(yī)療保障局關(guān)于公布美容整形類和腦機(jī)接口等醫(yī)療服務(wù)價(jià)格項(xiàng)目的通知》等政府文件,西南證券整理2.5
醫(yī)保支付——各省份醫(yī)療服務(wù)費(fèi)用價(jià)格規(guī)定陸續(xù)出臺(tái),浙江省率先將服務(wù)費(fèi)有條件納入醫(yī)保
各省份的政策均依據(jù)國家醫(yī)保局2025年3月發(fā)布的《神經(jīng)系統(tǒng)類醫(yī)療服務(wù)價(jià)格項(xiàng)目立項(xiàng)指南(試行)》
制定,這顯示了國家層面對(duì)于推動(dòng)腦機(jī)接口這一前沿技術(shù)臨床應(yīng)用的高度重視和統(tǒng)一規(guī)劃。主要省份腦機(jī)規(guī)定及醫(yī)保覆蓋情況梳理省份發(fā)布機(jī)構(gòu)發(fā)布時(shí)間價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)
(人民幣/次)醫(yī)保支付醫(yī)療服務(wù)費(fèi)情況納入丙類支付范圍備注三項(xiàng)腦機(jī)接口費(fèi)用,但未有公開文件明確具體價(jià)格呼和浩特市市醫(yī)療保障局2025-09-19市醫(yī)療保障局、市員會(huì)項(xiàng)目價(jià)格由醫(yī)院自主確定,但需進(jìn)行價(jià)格公示和事先告知。上海市浙江省2025-08-26醫(yī)院自主確定暫不納入基本醫(yī)療保險(xiǎn)支付范圍在杭省級(jí)公立醫(yī)院有試行價(jià)格,各市不得高于省級(jí)價(jià)格2025-05-16(項(xiàng)目公布)2025-08-26(醫(yī)保支付)9-1執(zhí)行非侵入式腦機(jī)接口適配費(fèi)已納入省醫(yī)保目侵入式置入費(fèi):6580元侵入式取出費(fèi):3150元非侵入式適配費(fèi):960元兒童加收30%錄,按乙類項(xiàng)目管理,個(gè)人先行自付10%,
全國首個(gè)將非侵入式腦機(jī)接口項(xiàng)目納入省限定支付范圍為:限安裝智能仿生假肢,
級(jí)醫(yī)保支付的省份。每殘肢支付一次。省醫(yī)療保障局侵入式置入費(fèi):6600元侵入式取出費(fèi):3200元非侵入式適配費(fèi):966元2025-09-179-30執(zhí)行此為全省最高限價(jià),各地市在此范圍內(nèi)制定具體價(jià)格。廣東省江蘇省湖北省省醫(yī)療保障局省醫(yī)療保障局省醫(yī)療保障局未明確提及未明確提及未明確提及侵入式置入費(fèi):6600元侵入式取出費(fèi):3200元非侵入式適配費(fèi):966元2025-07-29價(jià)格與廣東省一致。(公示)侵入式置入費(fèi):6552元侵入式取出費(fèi):3139元非侵入式適配費(fèi):966元2025-03-31全國首個(gè)為腦機(jī)接口醫(yī)療服務(wù)定價(jià)的省份。數(shù)據(jù):上海《關(guān)于本市試行腦機(jī)接口相關(guān)醫(yī)療服務(wù)價(jià)格項(xiàng)目的通知》,《浙江省醫(yī)療保障局關(guān)于非侵入式腦機(jī)接口適配費(fèi)納入基本醫(yī)療保險(xiǎn)支付范圍的通知》,《浙江省醫(yī)療保障局關(guān)于公布腦機(jī)接口相關(guān)醫(yī)療服務(wù)價(jià)格項(xiàng)目的通知》,《落地神21經(jīng)系統(tǒng)類醫(yī)療服務(wù)價(jià)格項(xiàng)目
腦機(jī)接口診療邁向規(guī)范化時(shí)代_
呼和浩特市醫(yī)療保障局》,《廣東省醫(yī)療保障局關(guān)于公布美容整形類和腦機(jī)接口等醫(yī)療服務(wù)價(jià)格項(xiàng)目的通知》等政府文件,西南證券整理2.6
投融資——美國投融資金額遠(yuǎn)高于中國,巨頭主導(dǎo)金額巨大
根據(jù)《腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用白皮書》,截至2023Q1,全球腦機(jī)接口代表企業(yè)的累計(jì)融資總額已突破100億美元。在具體企業(yè)融資方面
美國公司Paradromics獲得了包括15th
Rock在內(nèi)的多家基金投資,總額達(dá)3300萬美元,并已啟動(dòng)腦機(jī)接口設(shè)備的臨床試驗(yàn)
Neuralink于2023年8月宣布完成2.8億美元D輪融資,由PayPal聯(lián)合創(chuàng)始人Peter
Thiel的創(chuàng)始人基金領(lǐng)投。該公司在2023年5月獲得FDA批準(zhǔn)開展首次人體臨床試驗(yàn),隨后在6月估值攀升至約50億美元,較兩年前PitchBook所報(bào)告的20億美元估值大幅增長。
美國投融資特點(diǎn)
巨頭主導(dǎo),金額巨大:美國的融資生態(tài)由少數(shù)幾家明星公司主導(dǎo)。Neuralink
是絕對(duì)的領(lǐng)頭羊,其單筆融資額經(jīng)常超過許多國家全年的融資總額。例如,其在2021年的2.05億美元C輪融資和2025年的6.5億美元E輪融資,都極大地拉高了當(dāng)年的融資總量。
資本集聚效應(yīng)明顯:頂級(jí)風(fēng)投如Founders
Fund、ARK
Invest、紅杉資本等深度參與,資金高度集中在被認(rèn)為有潛力定義未來的頭部企業(yè)上。
側(cè)重顛覆性技術(shù):資本明顯傾向于支持全侵入式技術(shù)路線,敢于押注高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)的顛覆性創(chuàng)新。美國在融資體量和單項(xiàng)目估值上遙遙領(lǐng)先,擁有定義技術(shù)方向和市場的巨頭公司。美國資本更偏向于“顛覆式創(chuàng)新”的長期賭注美國腦機(jī)接口重大融資事件一覽公司名稱融資時(shí)間融資輪次融資金額估值備注超100億美元(25/6月融資后)估值突破百億美元,由ARK
Invest、紅杉資本、卡塔爾投資局等領(lǐng)投,是全球腦機(jī)接口領(lǐng)域規(guī)模最大的單筆融資之一。Neuralink2025年6月E輪6.5億美元PrecisionNeuroscience參與此輪融資的投資者包括
General
Equity
Holdings、B
Capital、Stanley
F.Druckenmiller
的
Duquesne
FamilyOffice
和
Steadview
Capital。2025年1月C輪A輪C輪1.02億美元3300萬美元7500萬美元預(yù)計(jì)超5億美金其主要產(chǎn)品Connexus是一種高通量腦機(jī)接口數(shù)據(jù)系統(tǒng),旨在為嚴(yán)重癱瘓患者恢復(fù)交流能力,被認(rèn)為是Neuralink的直接競爭者之一。Paradromics
2023年5月-超6.5億美元由ARCHVenture
Partners領(lǐng)投,比爾·蓋茨、Jeff
BezosExpeditions等跟投。其(UpMarket模型預(yù)估)
Stentrode血管介入式設(shè)備已啟動(dòng)美國首次人體臨床試驗(yàn)。Synchron2022年7月22數(shù)據(jù):《腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用白皮書》,中國信通院,UpMarket,各公司官網(wǎng),西南證券整理2.6
投融資——我國大量創(chuàng)業(yè)公司仍處于初創(chuàng)階段,傾向于全賽道布局且侵入式受捧總體來看,美國在融資總額和單筆金額上長期保持領(lǐng)先,尤其是有Neuralink這樣的明星公司拉動(dòng)大盤;而中國市場增長迅猛,尤其是在2021年后呈現(xiàn)爆發(fā)式態(tài)勢,但融資規(guī)模與美國仍有數(shù)量級(jí)上的差距。
根據(jù)深圳市人工智能產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)研究部的調(diào)查數(shù)據(jù),2025H1我國腦科學(xué)與類腦智能領(lǐng)域投融資表現(xiàn)活躍,共發(fā)生14起融資事件,總?cè)谫Y規(guī)模預(yù)計(jì)超過8億元人民幣。
融資覆蓋類腦智能芯片設(shè)計(jì)、腦機(jī)接口系統(tǒng)、腦疾病診療及神經(jīng)調(diào)控解決方案等多個(gè)細(xì)分方向。其中,腦機(jī)接口(BCI)成為最熱門賽道,共有6家企業(yè)獲得融資,占比達(dá)43%,涵蓋侵入式(如階梯醫(yī)療、明視腦機(jī))、無創(chuàng)式(如穹頂醫(yī)療)以及與外骨骼結(jié)合(如海每康智能)等多種技術(shù)路徑。
在融資金額方面,各企業(yè)融資規(guī)模從數(shù)千萬元至數(shù)億元不等。上海階梯醫(yī)療完成了3.5億元人民幣的B輪融資,創(chuàng)下我國植入式腦機(jī)接口領(lǐng)域單筆融資最高紀(jì)錄
從地域分布來看,上海、杭州、北京是投資熱點(diǎn)區(qū)域。上海有階梯醫(yī)療、海每康智能、傲意科技等企業(yè);杭州則有瑞爾唯康、輝動(dòng)科技等。融資輪次覆蓋廣泛,包括天使輪/天使+輪、Pre-A輪、A輪、B輪及B+輪等,部分企業(yè)如千訣科技更是在上半年完成了多輪融資。2018-2025H1中國腦機(jī)接口投融資交易數(shù)量和金額統(tǒng)計(jì)16141210814121081412.2121110886664.94.14432.32211.620241.300.22018020192020投融資數(shù)量2021202220232025H1投資金額(億人民幣)23數(shù)據(jù):IT桔子,深圳市人工智能產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)研究部《2025年上半年我國腦科學(xué)與類腦智能行業(yè)融資情況分析》,西南證券整理2.6
投融資——我國大量創(chuàng)業(yè)公司仍處于初創(chuàng)階段,傾向于全賽道布局且侵入式受捧2025年階梯醫(yī)療的3.5億元人民幣B輪融資,創(chuàng)下了國內(nèi)植入式腦機(jī)接口的單筆融資紀(jì)錄。2025年上半年我國腦科學(xué)與類腦智能融資項(xiàng)目情況表序號(hào)企業(yè)名稱領(lǐng)域省份融資輪次融資金額融資時(shí)間投資方1時(shí)識(shí)科技類腦智能芯片設(shè)計(jì)研發(fā)商寧波B+輪數(shù)千萬人民幣2025年1月普豐投資北京京津冀技術(shù)創(chuàng)新中心、廣州無線電集團(tuán)、協(xié)同投資、源起基金、深圳擔(dān)保集團(tuán)、廣州產(chǎn)投234析芒醫(yī)療瑞爾唯康階梯醫(yī)療全植入無線腦機(jī)接口系統(tǒng)研發(fā)商腦疾病診療一體化數(shù)字醫(yī)療平臺(tái)植入式腦機(jī)接口醫(yī)療解決方案提供商廣州杭州上海天使+輪A輪數(shù)千萬人民幣未披露2025年1月2025年1月2025年2月創(chuàng)谷資本啟明創(chuàng)投(毛碩)、奧博資本、Lilly
Asia
Ventures
禮來亞洲基金、源來資本B輪3.5億人民幣56輝動(dòng)科技穹頂醫(yī)療海每康智能慧創(chuàng)醫(yī)療千訣科技中科類腦傲意科技千訣科技曦嘉醫(yī)療明視腦機(jī)智能腦卒中康復(fù)系統(tǒng)研發(fā)商無創(chuàng)深腦神經(jīng)調(diào)控解決方案提供商腦機(jī)接口與外骨骼產(chǎn)品研發(fā)商腦功能醫(yī)療設(shè)備研發(fā)應(yīng)用商具身大腦解決方案提供商杭州西安上海鎮(zhèn)江北京合肥上海北京深圳蘇州Pre-A輪A輪未披露數(shù)千萬人民幣未披露2025年2月2025年2月2025年3月2025年3月2025年3月2025年4月2025年5月2025年5月2025年5月2025年6月聯(lián)創(chuàng)永宣華方資產(chǎn)、科大訊飛、合盈資產(chǎn)億生股份7天使+輪B1輪8未披露丹陽匯成投資合伙企業(yè)(有限合伙)景業(yè)科技、德同資本、追創(chuàng)創(chuàng)業(yè)投資中移資本9Pre-A輪B輪數(shù)千萬人民幣億級(jí)人民幣近億人民幣未披露1011121314數(shù)據(jù)類腦智能技術(shù)及應(yīng)用開發(fā)商腦肌電神經(jīng)接口前沿技術(shù)研發(fā)商具身大腦解決方案提供商B++輪Pre-A+輪天使輪天使輪英飛尼迪資本、發(fā)展資產(chǎn)、沃美達(dá)投資鈞山投資、祥峰投資、石溪資本
StonyCreek
Capital險(xiǎn)峰腦科學(xué)AI技術(shù)研發(fā)商數(shù)千萬人民幣未披露侵入式腦機(jī)接口技術(shù)研發(fā)商海貝啟航投資、領(lǐng)屹基金、中科創(chuàng)星、琢石投資等24:深圳市人工智能產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)研究部《2025年上半年我國腦科學(xué)與類腦智能行業(yè)融資情況分析》,西南證券整理2.7
監(jiān)管和取證難度——中美對(duì)于侵入式/半侵入/介入式都是III類醫(yī)療器械管理類別美國腦機(jī)接口取證難度及類型技術(shù)路徑非侵入式管理類別取證類型(舉例)獲批難度中關(guān)鍵挑戰(zhàn)通常可通過510(k)
途徑,證明與已上市
predicatedevice實(shí)質(zhì)等效。若為全新類型,需走De
Novo路徑,難度增加。II類
(多數(shù))腦電誘發(fā)電位檢測系統(tǒng)通常無已上市的對(duì)照器械,必須走PMA路徑。需提供遠(yuǎn)超510(k)的科學(xué)證據(jù),包括大規(guī)模的臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)。介入式侵入式III類III類血管內(nèi)腦機(jī)接口高PMA路徑:需提供全面的科學(xué)證據(jù),包括臨床前(動(dòng)物)和臨床(人體)數(shù)據(jù)。突破性設(shè)備計(jì)劃:雖能加速,但標(biāo)準(zhǔn)不降,旨在治療不可逆衰弱性疾病。植入式腦機(jī)接口設(shè)備極高中國腦機(jī)接口取證難度及類型技術(shù)路徑非侵入式管理類別取證類型(舉例)獲批難度關(guān)鍵挑戰(zhàn)Ⅱ類:證明安全有效即可,路徑清晰。類(如用于診斷
重癥監(jiān)護(hù)):需更嚴(yán)格的臨床數(shù)據(jù),類Ⅲ
/腦電信號(hào)采集設(shè)備、腦電生物反饋訓(xùn)練儀Ⅱ類
(多數(shù))
/
Ⅲ類
(部分)中低高似有源植入物要求。創(chuàng)新通道:作為全新器械,需與藥監(jiān)局中心深入溝通。介入式Ⅲ類介入式腦電傳感器、血管內(nèi)電極植入式腦深部刺激電極、皮層電極微創(chuàng)
低風(fēng)險(xiǎn):在血管內(nèi)操作,需證明其長期安全性(如≠血栓、內(nèi)皮增生風(fēng)險(xiǎn))。長期生物相容性:需提供詳實(shí)數(shù)據(jù)證明材料在腦內(nèi)長期穩(wěn)定、無毒性。手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)與長期安全:必須證明植入和取出手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)可控,且設(shè)備能穩(wěn)定工作數(shù)年。侵入式Ⅲ類極高25數(shù)據(jù):NMPA,F(xiàn)DA,西南證券整理技術(shù)層面:多維度路徑對(duì)比下組件的細(xì)致拆解市場層面:從規(guī)模、場景、上下游、政策支持、醫(yī)保支付、中美投融資特點(diǎn)、中美監(jiān)管及取證難度來看腦機(jī)接口全球發(fā)展趨勢中美進(jìn)程對(duì)比:腦機(jī)不斷創(chuàng)新,從組件及不同技術(shù)路徑的探索上看中美進(jìn)程、臨床及獲批情況企業(yè)梳理:美國及中國重點(diǎn)企業(yè)產(chǎn)品進(jìn)展梳理3
腦機(jī)創(chuàng)新——侵入式/非侵入式/介入式的各個(gè)組件和操作路徑都在探尋更優(yōu)解決方法當(dāng)前的研究在柔性化、微創(chuàng)化和智能化等方面取得了顯著進(jìn)展中國在三種腦機(jī)接口技術(shù)路線在核心組件與操作路徑上的前沿探索方向技術(shù)路線侵入式核心組件創(chuàng)新操作路徑創(chuàng)新超柔性電極、“神經(jīng)觸手”探針高精度解碼算法、專用計(jì)算芯片血管內(nèi)電極微創(chuàng)植入手術(shù)、植入體升級(jí)極簡通道方案、多模態(tài)信息融合血管內(nèi)介入路徑非侵入式介入式超柔電極示意圖全球最小尺寸的腦控植入體超柔性電極尺寸極小,僅約頭發(fā)絲的1/100受試者未來生活展望27數(shù)據(jù):中國科學(xué)院上海分院《我國侵入式腦機(jī)接口進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段》,西南證券整理及分析3.1
中美對(duì)比——美國侵入式整體領(lǐng)先,中國在柔性電極等新材料領(lǐng)域有局部優(yōu)勢,并在半侵入式賽道上開辟了具有中國特色的技術(shù)路徑具體的競爭體現(xiàn)在核心元器件和關(guān)鍵技術(shù)卡點(diǎn)上:1)新材料與柔性電極;2)神經(jīng)芯片與腦電集采設(shè)備;3)關(guān)鍵卡點(diǎn)新材料與柔性電極神經(jīng)芯片與腦電集采設(shè)備關(guān)鍵卡點(diǎn)28數(shù)據(jù):智冉醫(yī)療官網(wǎng),《自然》,復(fù)旦大學(xué)官網(wǎng),西南證券分析3.2
新材料與柔性電極——中國潛力最大的領(lǐng)域,部分成果已實(shí)現(xiàn)并跑甚至局部領(lǐng)跑中國:在柔性電極領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)大的創(chuàng)新能力。
超柔性電極:中科院團(tuán)隊(duì)已研發(fā)出全球最小尺寸、柔性最強(qiáng)的神經(jīng)電極,其截面積僅為國外同類產(chǎn)品的1/5到1/7,能最大程度降低對(duì)腦組織的損傷。
動(dòng)態(tài)電極新范式:中科院深圳先進(jìn)院聯(lián)合東華大學(xué),成功研發(fā)出能在大腦內(nèi)自主調(diào)控前進(jìn)方向的“神經(jīng)蠕蟲”電極,打破了植入式電極的“靜態(tài)”傳統(tǒng)。中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院聯(lián)合東華大學(xué)多個(gè)科研團(tuán)隊(duì),成功開發(fā)出一種新型神經(jīng)纖維電極——“神經(jīng)蠕蟲”。該電極細(xì)如發(fā)絲,兼具柔軟性與可拉伸特性,并可實(shí)現(xiàn)自由驅(qū)動(dòng)。研究首次提出腦機(jī)接口領(lǐng)域的“動(dòng)態(tài)電極”新范式,突破了傳統(tǒng)植入式電極長期處于“靜態(tài)”的局限,為腦機(jī)接口電極的研究與應(yīng)用拓展了新路徑。歷經(jīng)五年技術(shù)攻關(guān),研究團(tuán)隊(duì)借助超薄柔性薄膜制備與導(dǎo)電圖案設(shè)計(jì)等多個(gè)精密工藝步驟,研制出直徑僅196微米、柔軟可拉伸的神經(jīng)纖維電極,并成功集成60個(gè)獨(dú)立信號(hào)通道。為實(shí)現(xiàn)電極的“動(dòng)態(tài)”調(diào)控,團(tuán)隊(duì)融合高精度磁控系統(tǒng)與實(shí)時(shí)影像追蹤技術(shù),使該電極能在兔子腦組織中自主調(diào)整前進(jìn)方向,并穩(wěn)定采集高質(zhì)量生物電信號(hào)。
電極植入技術(shù):針對(duì)柔性電極植入難的問題,中科院半導(dǎo)體所研發(fā)了剛?cè)峥烧{(diào)的“神經(jīng)觸手”探針,實(shí)現(xiàn)了低損傷植入與長期高質(zhì)量神經(jīng)信號(hào)記錄。中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研究員裴為華團(tuán)隊(duì)與心理研究所研究員梁璟團(tuán)隊(duì)合作,成功開發(fā)出一種剛?cè)峥烧{(diào)的“神經(jīng)觸手”式神經(jīng)探針。該探針通過內(nèi)部集成的微型液壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)壓力,實(shí)現(xiàn)在植入初期保持剛性,以精準(zhǔn)穿刺腦組織;植入后則恢復(fù)柔軟特性,更好地適應(yīng)腦組織微環(huán)境。該方法無需依賴硬質(zhì)導(dǎo)入工具,即可同時(shí)達(dá)成低創(chuàng)傷植入與長期高質(zhì)量神經(jīng)信號(hào)記錄兩大目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相較于傳統(tǒng)植入方式,該技術(shù)能夠顯著降低74%以上的急性損傷,并減輕約40%的慢性免疫反應(yīng)。在小鼠長期在體記錄實(shí)驗(yàn)中,該探針持續(xù)表現(xiàn)出優(yōu)異的神經(jīng)元信號(hào)質(zhì)量與信噪比,其信號(hào)通道的功能性與單位數(shù)量均明顯優(yōu)于對(duì)照組。美國:在材料的長期生物相容性和系統(tǒng)集成方面仍有優(yōu)勢,例如Neuralink的電極集成度與大規(guī)模植入經(jīng)驗(yàn)相對(duì)豐富。但中國在柔性電極的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)性能上,已展現(xiàn)出獨(dú)特的競爭力。29數(shù)據(jù):《我國侵入式腦機(jī)接口進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段》,
《腦機(jī)接口動(dòng)態(tài)電極“神經(jīng)蠕蟲”成功制備》,《柔性侵入式腦機(jī)接口器件植入研究取得進(jìn)展》,西南證券分析3.3
神經(jīng)芯片與腦電采集設(shè)備——美國在系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品和芯片集成上暫時(shí)領(lǐng)先,中國則在特定場景和算法上表現(xiàn)優(yōu)異信號(hào)采集與解碼性能:
中國:在高通量采集和實(shí)時(shí)解碼上進(jìn)步顯著。中科院與腦虎科技開發(fā)的柔性腦機(jī)接口,在人體臨床試驗(yàn)中,受試者的信息傳輸速率已達(dá)到4.15BPS,接近Neuralink公布的4.60
BPS水平。在通過大動(dòng)物實(shí)驗(yàn)充分驗(yàn)證腦機(jī)接口系統(tǒng)的安全性與有效性后,研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步推進(jìn)了人體臨床研究。首先開展的術(shù)中實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)解碼臨床試驗(yàn)表明,受試者僅通過術(shù)中7分鐘的模型訓(xùn)練,即可借助μECoG腦機(jī)接口系統(tǒng)實(shí)時(shí)解碼運(yùn)動(dòng)意圖,順利完成一維乒乓球與二維貪吃蛇游戲任務(wù)。團(tuán)隊(duì)在植入一個(gè)月內(nèi)繼續(xù)開展臨床試驗(yàn)。受試者累計(jì)接受19.87小時(shí)訓(xùn)練,任務(wù)類型包括Center-out與WebGrid兩種范式。結(jié)果顯示,受試者能夠完全依靠運(yùn)動(dòng)想象自主控制光標(biāo)移動(dòng):在Center-out任務(wù)中最高信息傳輸速率達(dá)到1.13
BPS;而在用戶界面優(yōu)化后,WebGrid任務(wù)的最高信息傳輸速率進(jìn)一步提升至4.15
BPS
美國:Neuralink憑借其芯片的高度集成和無線通信能力,在系統(tǒng)功耗、體積和無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙こ虄?yōu)化上仍有優(yōu)勢。非侵入式設(shè)備:
中美在基礎(chǔ)硬件(如高精度電極)上水平接近。
差異在于應(yīng)用生態(tài),美國企業(yè)如Open
AI和Meta更側(cè)重于底層算法和軟件平臺(tái)的布局;而中國企業(yè)如強(qiáng)腦科技,則在教育、康復(fù)等消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品和特定行業(yè)解決方案上更為活躍。通用型腦機(jī)接口系統(tǒng)示意圖及高通量柔性腦機(jī)接口犬長期在體性能高通量柔性腦機(jī)接口臨床實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)想象解碼性能30數(shù)據(jù):《上海微系統(tǒng)所在高通量柔性腦機(jī)接口臨床實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)解碼方面取得進(jìn)展》,西南證券分析3.4
關(guān)鍵卡點(diǎn)——技術(shù)卡點(diǎn)各有側(cè)重,路徑創(chuàng)新和部件優(yōu)化從未停止中國挑戰(zhàn):從“點(diǎn)”的突破到“系統(tǒng)”成熟
高端芯片的自主性與可靠性:雖然我們在電極等前端傳感器上取得了世界級(jí)的突破,但作為系統(tǒng)“大腦”的高性能、低功耗專用芯片,其設(shè)計(jì)、制造和工藝一致性仍是關(guān)鍵瓶頸。盡管已有高校研發(fā)出對(duì)標(biāo)國際的腦機(jī)接口專用芯片,但從實(shí)驗(yàn)室樣品到大規(guī)模、高可靠性的商業(yè)化產(chǎn)品,仍需經(jīng)歷艱苦的工藝爬坡過程。
臨床轉(zhuǎn)化的“之谷”:前沿技術(shù)的成熟,極度依賴大規(guī)模臨床試驗(yàn)反饋的海量數(shù)據(jù)來迭代優(yōu)化。目前,國內(nèi)團(tuán)隊(duì)正通過首例及后續(xù)有限的臨床試驗(yàn)積累經(jīng)驗(yàn)。然而,與需要成百上千例病例、長達(dá)數(shù)年的隨訪數(shù)據(jù)來充分驗(yàn)證安全性與有效性的國際標(biāo)準(zhǔn)相比,中國在大規(guī)模、長周期臨床試驗(yàn)的組織管理和數(shù)據(jù)積累上經(jīng)驗(yàn)尚淺。這直接影響了解碼模型的普適性、魯棒性和技術(shù)的迭代速度。
監(jiān)管框架的同步構(gòu)建:腦機(jī)接口,特別是侵入式設(shè)備,直接與人腦交互,其監(jiān)管復(fù)雜程度遠(yuǎn)超傳統(tǒng)醫(yī)療器械。因此需要建立一個(gè)既能確保安全有效,又能鼓勵(lì)創(chuàng)新的審評(píng)審批體系。中國在推動(dòng)技術(shù)落地的同時(shí),也面臨著如何前瞻性地構(gòu)建與之匹配的監(jiān)管與倫理指南的挑戰(zhàn)。美國挑戰(zhàn):在技術(shù)激進(jìn)與安全穩(wěn)健間平衡
安全性質(zhì)疑與倫理爭議的“放大鏡”:以Neuralink為例,其全侵入式技術(shù)路線(需移除部分顱骨并植入大量電極)雖然旨在追求最高性能,但也帶來了更高的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。
監(jiān)管審批的“高門檻”與“長周期”:美國FDA對(duì)侵入式腦機(jī)接口設(shè)備的審批極其嚴(yán)格。FDA曾因安全性質(zhì)疑拒絕過Neuralink的人體試驗(yàn)申請。即便在獲批后,從首例人體試驗(yàn)到最終產(chǎn)品獲批上市,依然是一條漫長且充滿不確定性的道路。有MIT專家分析指出,腦機(jī)接口從實(shí)驗(yàn)室走向普適性醫(yī)療應(yīng)用,可能還需要長達(dá)數(shù)年的持續(xù)驗(yàn)證。對(duì)比維度核心元器件臨床轉(zhuǎn)化中國的核心挑戰(zhàn)美國的核心挑戰(zhàn)高端芯片設(shè)計(jì)、制造工藝的成熟度與一致性大規(guī)模、長周期臨床試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)與數(shù)據(jù)積累不足需建立與技術(shù)創(chuàng)新速度相匹配的審評(píng)與監(jiān)管框架激進(jìn)技術(shù)路線(如大量電極植入)帶來的長期生物相容性與系統(tǒng)穩(wěn)定性問題高昂成本制約商業(yè)化,技術(shù)普惠面臨挑戰(zhàn)監(jiān)管與倫理面臨嚴(yán)格的安全性審查、巨大的倫理爭議與公眾信任壓力31數(shù)據(jù):財(cái)聯(lián)社,《90億美元估值的Neuralink:科技突破的光環(huán)下,是下一個(gè)特斯拉還是Theranos?》,西南證券分析3.5
臨床及獲批情況——侵入式中美在臨床試驗(yàn),半侵入式美國進(jìn)度快,非侵入式國內(nèi)百花齊放
侵入式腦機(jī)接口:追求與大腦最高帶寬的交互。目前中美兩國的頂尖團(tuán)隊(duì)都尚在臨床試驗(yàn)階段,致力于幫助嚴(yán)重癱瘓的患者恢復(fù)功能。其核心競爭在于電極材料(如中國的超柔性電極)和系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性和安全性;
半侵入式/介入式腦機(jī)接口:試圖在信號(hào)質(zhì)量和創(chuàng)傷之間找到平衡。美國的Precision
Neuroscience和
Synchron
是這一路徑的代表。前者已獲批用于短期商業(yè)植入,后者則通過血管介入方式,獲得了臨床試驗(yàn)許可。
非侵入式腦機(jī)接口:這是目前技術(shù)最成熟、商業(yè)化最廣泛的路徑。產(chǎn)品多為腦電采集設(shè)備,如國內(nèi)的翔宇醫(yī)療已獲證的腦電圖機(jī),以及預(yù)計(jì)在2025年下半年獲批的更多"腦機(jī)接口"命名設(shè)備。這類設(shè)備在醫(yī)療康復(fù)、健康監(jiān)測和消費(fèi)電子領(lǐng)域正得到越來越多的應(yīng)用。技術(shù)路徑美國狀態(tài)與代表產(chǎn)品中國狀態(tài)與代表產(chǎn)品中科院與聯(lián)合團(tuán)隊(duì)的系統(tǒng):于2025年3月完成首例臨床試驗(yàn)。核心部件:
全球最小、柔性最強(qiáng)的超柔性神經(jīng)電極,處于臨床試驗(yàn)驗(yàn)證階段。
吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院/北京智冉醫(yī)療科技有限公司:10/22日全國首例超百通道侵入式柔性腦機(jī)接口臨床植入手術(shù)成功。植入體為我國自主研發(fā)、擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全球領(lǐng)先新一代柔性腦機(jī)接口。手術(shù)借助神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人引導(dǎo),植入誤差小于0.5毫米階梯醫(yī)療:計(jì)劃2026年啟動(dòng)多中心注冊性臨床Neuralink:
"Link"設(shè)備獲FDA突破性設(shè)備認(rèn)證,處于臨床試驗(yàn)階段。核心部件:高通量電極陣列,專注于運(yùn)動(dòng)與語言功能重建。侵入式(都在臨床試驗(yàn),美國長周期臨床試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)更多一些)
腦虎科技:2025年開始下一代無線版本BCI的相關(guān)臨床山海醫(yī)療(侵入式神經(jīng)調(diào)控):“功能神經(jīng)外科電生理記錄和刺激設(shè)備”(商品名:明瞳)25/9月正式獲得NMPA
III類醫(yī)療器械注冊證批準(zhǔn)上市
心瑋醫(yī)療與南開大學(xué)合作研發(fā)介入式BCI產(chǎn)品:完成動(dòng)物試驗(yàn)植入,預(yù)計(jì)在2026年底前提交臨床試驗(yàn)申請,并計(jì)劃在2027年啟動(dòng)臨床受試者的入組工作Precision
Neuroscience:
"Layer
7
半侵入式/介入式(美國有FDA獲批的以及臨床批準(zhǔn)的;中國普遍在臨床入組或試驗(yàn)初期)皮質(zhì)接口"獲FDA批準(zhǔn),可用于臨床
三博腦科:與南開大學(xué)合作完成國內(nèi)首例介入式腦機(jī)接口臨床試驗(yàn)(公司下屬院區(qū)福建三博25年商業(yè)用途,最長植入30天。Synchron:
"Stentrode"通過血管介
博??担号c入,獲FDA臨床試驗(yàn)批準(zhǔn)。7月之前完成一例介入式腦機(jī)接口試驗(yàn))、宣武醫(yī)院合作,在2025年6月啟動(dòng)多中心注冊臨床試驗(yàn),全國12家醫(yī)院參加,32例截癱患者8月全部手術(shù)成功開機(jī)
芯智達(dá):截至25/6月“北腦一號(hào)”128通道半侵入式無線版已完成5例人體植入,進(jìn)入臨床驗(yàn)證;“北腦二號(hào)”
侵入式已發(fā)布系統(tǒng)并完成動(dòng)物實(shí)驗(yàn),非侵入式
翔宇醫(yī)療:
旗下腦電圖機(jī)、便攜式腦電圖機(jī)已獲得醫(yī)療器械注冊證;預(yù)計(jì)2025年下半年將獲得多(美國有FDA獲批的以及獲得
技術(shù)相對(duì)成熟,已有如Emotiv等公司推突破性設(shè)備認(rèn)證的,國內(nèi)百花
出的消費(fèi)級(jí)腦電設(shè)備應(yīng)用于科研與消費(fèi)齊放,按照組件、系統(tǒng)、用途
領(lǐng)域。款以“腦機(jī)接口”命名的二類醫(yī)療器械注冊證;強(qiáng)腦科技:智能仿生手已獲FDA批準(zhǔn)并量產(chǎn);Oxyzen情緒干預(yù)系統(tǒng)獲批II類證;Forus
len競技優(yōu)化平臺(tái)獲批二類證;深海豚(Easleep)腦機(jī)智能安睡儀其關(guān)聯(lián)的藍(lán)牙模塊ML1A已獲工信部無線電發(fā)射設(shè)備型號(hào)核準(zhǔn);前額葉單通道腦電采集器23年NMPA獲批。
分類繁雜)32數(shù)據(jù):中國科學(xué)院上海分院《我國侵入式腦機(jī)接口進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段》,《全球第二個(gè)!我國侵入式腦機(jī)接口進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段》,腦機(jī)接口社區(qū),各公司官網(wǎng),西南證券分析3.5
臨床及獲批情況——侵入式首款侵入式深腦電生理記錄與刺激設(shè)備Ⅲ類醫(yī)療器械獲批江寧高新區(qū)企業(yè)山海醫(yī)療“明瞳”腦機(jī)接口設(shè)備25/9月獲批上市
產(chǎn)品用于腦深部電刺激(DBS)手術(shù),實(shí)現(xiàn)神經(jīng)信號(hào)的實(shí)時(shí)采集、定位與調(diào)控。國內(nèi)首個(gè)基于電生理的功能外科神經(jīng)手術(shù)導(dǎo)航設(shè)備,填補(bǔ)國內(nèi)腦深部信號(hào)采集與調(diào)控高端醫(yī)療設(shè)備的空白,助力帕金森等疾病患者重獲高質(zhì)量生活。
產(chǎn)品功能:
實(shí)現(xiàn)神經(jīng)元spike/LFP信號(hào)的記錄、處理及實(shí)時(shí)顯示
精確定位微電極,實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集
保證DBS電極的精確植入
通過微電極進(jìn)行microstimulation
適用范圍
帕金森病(Parkinsondisease)
阿爾茨海默氏病(AlzheimerDiesease)運(yùn)動(dòng)障礙(Movementdisorders)
抽動(dòng)穢語綜合征(TouretteSyndrome)重度抑郁癥
(Majordepressivedisorder)
雙向情感
障礙(BipolarDisorder)
肌張力障礙(Dystonia)
疼痛(Pain)
震顫(Tremor)33數(shù)據(jù):山海醫(yī)療官網(wǎng),南京市江寧區(qū)人民政府,西南證券整理3.5
臨床及獲批情況——非侵入式腦電采集及康復(fù)訓(xùn)練類Ⅱ類醫(yī)療器械獲批較多截至25/10月腦電采集獲批情況器械名稱適用范圍
預(yù)期用途注冊人名稱
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