脑机接口与虚拟现实结合，开创智慧医疗新篇章

非侵入式脑机接口（BCI）技术是一种使大脑直接与外部设备或系统交互的技术，而不需进行物理植入或手术。这种技术主要通过识别和解析大脑活动的特定模式来工作。这通常涉及到使用脑电图（EEG）等设备来捕捉大脑活动的电信号。BCI依赖于对脑电信号处理技术的改进，包括信号采集、过滤、特征提取、分类等。

早期的脑机接口研究主要集中在侵入式技术上，但由于其对用户健康的潜在风险和伦理问题，非侵入式BCI逐渐受到重视。在医疗领域，非侵入式BCI可用于帮助中风或脑损伤后遗症患者恢复，通过训练大脑和肌肉的协调来改善运动功能。对于行动不便或语言受限的人群，非侵入式BCI可以作为有效的交流工具，帮助他们进行基本的沟通和控制周围的环境。在游戏和虚拟现实（VR）领域，非侵入式BCI可以提供更加沉浸式和互动式的体验。此外，非侵入式BCI技术可用于监测情绪和压力水平，有助于心理健康管理。

随着技术的成熟和用户接受度的提高，非侵入式BCI市场预计将持续增长。尤其是在医疗、康复和消费电子产品领域，该技术具有巨大的潜力。但非侵入式BCI的精确度和实用性仍然面临技术挑战。同时，随着其应用的扩展，还需解决相关的隐私和伦理问题。

作为一种新兴技术，非侵入式脑机接口技术在未来的医疗健康、残疾辅助、娱乐和心理健康等多个领域具有广泛的应用前景。随着技术进步和市场接受度的提高，它有望成为改变人们生活方式的重要工具。而非侵入式脑机接口技术与虚拟现实相结合，又会碰撞出怎么样的火花？

2023年12月21日，在由芯原股份主办的第二届南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛上，杭州回车电子科技有限公司联合创始人、CTO童路遥进行了以《脑机接口与虚拟现实》为主题的分享。

回车科技的脑机VR：用“意念”驱动未来

回车电子涵盖了从芯片到电极，再到最终产品的整个制造和研发链条，实现了在非侵入式脑机接口领域的全面的自主控制。公司在医疗领域主要为客户提供脑机接口的硬件产品，包括数字疗法和康复类企业。

2021年，回车电子与中科院半导体所合作，开发了非侵入式脑机接口的芯片，实现了国产替代。在电极领域，回车电子也遇到了类似侵入式电极的挑战，例如如何更好地植入、耐久性问题等。他们研发了一种针状电极，主要用于采集毛发区域的信号。回车电子的刚性梳状电极能够避免头部的不适感，并且具有更高的耐用性。这种电极即使经过三千次以上的按压也不会断裂，其导电层可以连续使用一年而不失效。

此外，由于回车电子研发了多款消费级产品，他们积累了大量的脑电数据，并对这些数据进行了标记。截至今年年初，数据集已达到约400万组。这些丰富的数据资源极大地提高了他们的算法精准度，为非侵入式脑机接口虚拟现实技术的发展提供了坚实的数据基础。

童路遥介绍了回车电子所开发的一系列创新脑机接口产品，这些产品在行业内具有开创性，并致力于提高公众对脑机接口技术的理解和接受度。

意念赛车：2014年，回车电子开发了一款意念赛车，主要面向科技馆和展览馆。这款赛车利用用户的注意力来控制速度，集中注意力时赛车运行得更快。回车电子在多个省级科技馆的脑科学场馆中展出了这款产品，通过它普及了脑机接口的知识。

脑机接口眼罩：2016年，回车电子推出了首款脑机接口眼罩，能够根据脑电波采集数据，利用人工智能技术帮助用户更快入眠并在适当时唤醒。这款眼罩当年售出约十几万台，成为国内销量最大的脑机接口产品。

冥想头环：回车电子还开发了一款冥想头环，类似于运动手环，用于记录大脑训练过程中的状态变化，帮助用户更有效地进行冥想训练。

便携式脑机接口设备：最近，回车电子推出了全球最小、最轻的脑机接口产品，重量仅为8克，戴在耳朵边上。这款设备集成了脑电、心率、血管、体动、体温等传感器，可以连续使用48小时，充电后可使用约一个月。该产品设计轻巧，即使长时间佩戴也几乎感觉不到，还具备防水功能。

心理减压放松的脑机VR：2019年，回车电子与HTC合作，为贵州遵义市的每所学校配备了心理减压放松的脑机VR设备，成为XR领域的一大项目。

认知训练脑机接口设备：与虚之实合作，回车电子开发了用于认知训练的脑机接口设备，这些设备涉及多方面的产品开发。

集成性更高的脑机接口设备：最近，回车电子推出了一款集成性更高的脑机接口设备，这款产品旨在为数字疗法带来更多优势。该设备不仅提供生理数据的测评体验，还在训练过程中提供生物反馈，以及训练结束后生成的详细报表，以支持数字疗法在医院的应用。

通过这些产品，童路遥和回车电子致力于推动脑机接口技术的发展和普及，为用户提供更加丰富、高效的交互体验。

未来：脑机VR的机遇和挑战

脑机接口和虚拟现实的结合，开创了智慧医疗的新篇章。然而这两项技术都处于技术成熟期，各自商业模式也在摸索中，两者的结合也必然面临着一系列的挑战和机遇。

童路遥表示，在脑机VR领域，行业面临的挑战包括三大方面：

专业医疗VR缺乏：目前市场上的VR产品主要针对消费领域，尚未有专门面向医疗领域的VR设备。这限制了其在医疗应用中的效果和普及。

产品设计局限：现有的VR产品设计主要是面向成人且偏向于游戏化。例如，针对失眠客户的产品可能由于设计不当（如体积庞大的电池），不便于用户躺卧使用。

数据的准确性和可靠性：脑机接口和VR结合的产品在数据准确性和可靠性方面仍需行业内更多的跟踪研究和优化。

展望未来，脑机接口的技术发展方向将会是设备更轻盈、内容生态更丰富和商业模式更加成熟。包括以下三大方向：

硬件的轻便化和舒适度提升：预计在未来几年内，随着XR产业的快速发展，脑机接口设备将变得更轻便（目前大约300克重量）和更舒适。

数据维度的丰富性：未来的脑机接口设备将能够收集更多种类的生理参数数据，为研究和应用提供更全面的数据支持。

商业模式的转变：原本以医院为主要客户的模式正逐渐转向家庭端。数字疗法，特别是针对精神健康疾病的治疗，不仅限于医院，也适用于家庭环境。高价值的脑机设备被家庭用户购买用于日常训练，这可能是脑机接口与XR结合领域最近的一个商业爆发点。

总的来说，尽管脑机VR领域目前面临一些挑战，特别是在专业医疗VR的缺乏和产品设计局限性方面，但随着技术的进步和商业模式的转变，这一领域有望迎来重大的发展和商业机遇。

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