在全球医疗科技的前沿，优刻得携手战略合作伙伴上海脑虎科技有限公司（简称“脑虎科技”），共同见证了医疗创新的历史性时刻。脑虎科技自主研发的256导高通量植入式柔性脑机接口技术，近期在复旦大学附属华山医院先后开展了高精度实时运动解码和语言解码临床试验研究，并取得重大技术突破，使得“脑控”智能设备和“意念对话”成为现实。
高通量植入式柔性脑机接口临床试验取得重大突破
● “脑控”上网，开启人机交互新纪元
2024年8月，脑虎科技联合华山医院神经外科毛颖/陈亮教授团队顺利完成意念合成运动临床试验，并由优刻得提供相关的云资源和技术服务支持。受试者为21岁运动区占位的癫痫患者，通过手术植入256导高通量柔性脑机接口监测病灶并保护运动相关的重要脑功能区。
得益于高通量、高质量、跨脑区大规模脑电数据高效采集和实时分析，这一技术突破，使得术中快速精准定位脑功能区成为可能，病人术后恢复良好，且术后两天内便可实现“脑控”玩乒乓球和贪吃蛇游戏。
实时意念操控XessOS系统
经过两周的训练，结合脑虎科技自主开发的脑机操作系统XessOS，受试者可以熟练使用微信、邮箱、淘宝、小红书、今日头条等常用APP，以及实现智能家居和智能轮椅的“脑控”，大大满足了运动障碍患者日常生活所需的基本行动能力。
● “意念”控制对话，国内汉语言解码最高水准
汉语是一种以单音节为主的声调语言和图形语言，不同于英语等字母语言，其产生过程中的信息转换涉及更多脑区，需要研发针对汉语特征的神经编解码机制和信息处理手段。
24年12月，在优刻得云平台的支撑下，脑虎科技联合华山医院神经外科吴劲松教授团队开展国内首例高通量植入式柔性脑机接口实时合成汉语言临床试验。项目团队在语言区占位肿瘤癫痫患者上进行了柔性脑机接口植入手术，通过植入256导高通量脑机接口，帮助其定位病灶并保护语言相关的重要脑功能区。
实时汉语言解码
病人术后恢复良好，五天后即可实现142个常用汉语音节下71%的解码准确率，并且单字解码时延小于100 ms，是目前国内实时汉语言解码的最高水平。基于实时汉语解码，受试者不仅实现了意念实时合成汉语、驱动数字分身以及对话AI大模型等高级功能，还能将人的脑电解码成语言进而转化成指令实时操控灵巧手实现人机交互，有望帮助语言功能障碍患者重建语言功能。
新年来临之际，受试者还通过意念合成语言指令操作灵巧手，为大家送上“二零二五新年快乐”手语祝福。
脑虎创始人、TCCI研究员陶虎与受试者以及意念操控的灵巧手比心合影送祝福
脑电数据上云，云端实时解码脑电信号
在脑电采集装置成功植入后，思考与运动活动会不断激发大量脑电信号的涌现。通过运用先进的多模态信号采集技术和系统建模方法，人类的行为意图得以实现高精度的实时解码。若能将整个信息的采集、备份、解码及分析流程迁移至云端，无疑将大幅提升数据解码与推理的效率。
自2022年起，脑虎科技与优刻得建立了战略合作关系，共同推进脑电数据的云端化处理。依托优刻得的云平台，我们为脑虎科技量身定制了一套全面的云边端技术架构，并已在脑虎的多个实验室中得到应用，有力支撑了实验研究的开展。
以动物运动实验为例，每分钟产生的脑电数据量高达1GB，一次30分钟的采集过程就能累积30至50GB的数据。鉴于数据规模的庞大及其独一无二性，脑虎团队高度重视本地与云端的数据扩容与安全备份工作。优刻得云存储服务采用了多层次的安全防护措施，包括数据加密、访问控制、防火墙等，确保数据在传输和存储过程中的安全性，全面保护患者数据的隐私性，同时减少数据丢失的风险。
借助优刻得的云存储等云端资源，研究人员可以轻松实现实验与项目数据的即时上传与备份，这些数据在经过自动化清洗与整理后，得以在云端获得安全可靠的存储。
汉语言实时解码过程
同时，在获取脑电信号数据后，为了识别与不同思维活动相关联的脑电模式，需要进行持续的模型训练。通过将复杂的脑电信号与相应动作进行精准关联，从而实现了从脑电信号到行动的快速转化。
在上述的意念合成运动临床试验中，项目团队对其脑电信号的High Gamma频段进行脑电特征提取和模型训练，在优刻得云端算力支撑下，利用LSTM（长短期记忆）神经网络模型进行连续时间解码，整体系统延迟小于60ms。
2023年，优刻得与脑虎科技、复旦大学附属华山医院共同入选上海市未来产业脑机接口专家委员会成员单位，充分发挥在云计算、大数据、人工智能领域的先进优势，共同探索脑机接口在医疗康复领域的应用。
2024年以来，优刻得与脑虎科技进一步深化合作，共同参与了上海市脑机接口领域的重大科研项目申报。双方计划联手研发“植入式言语合成脑机接口产品”，旨在帮助失语患者恢复部分语言功能。
目前，借助优刻得的高性能算力与可靠的数据存储能力，脑虎科技已成功搭建了GPU算力平台和语料数据管理系统。这些平台为大规模的模拟仿真实验提供了有力支撑，同时也确保了数据的可靠存储与实时解码。
上述工作同时得到了天桥脑科学研究院（TCCI）的大力支持，并获得国家自然科学基金面上项目、上海市科委战略前沿脑机接口专项项目、上海市经信委促进产业高质量发展专项先导产业创新发展项目、上海市战略性新兴产业发展专项等项目，以及上海市脑机接口重点实验室、中国神经科学学会脑机接口与交互分会、上海市未来产业脑机接口专委会等机构的支持。
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