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近5年来,全球脑机接口市场迎来爆发式增长,成为全球科技与产业界的焦点。据IMAR CGroup的研究数据,全球脑机接口市场规模预计将于2027年达到33亿美元,年复合增长率约为13.5%。其中,非侵入式脑机接口是当前的研发重点方向,占据了约86%的脑机接口市场。


与侵入式技术相比,非侵入式脑机接口无需手术,具有无创、便携、操作简便等显著优势,已成为医疗康复、智能家居、教育娱乐等多个领域的研究热点与产业方向。


深圳市回映电子科技公司(以下简称:回映电子)是一家专注于非侵入式脑机接口技术与神经调控闭环系统的“国家级高新技术企业”,也是深圳市科创局认定的“脑科学与类脑智能科技创新企业”。凭借十余年的技术积淀与创新模式,回映电子作为ODM制造商,可为下游提供从多模态生理参数采集到神经调控的一站式脑机接口闭环解决方案,广泛服务于医疗器械、消费电子、科研设备、元宇宙、军工等多个领域。



01

携手头部央企与研究院,塑造一站式闭环优势



回望回映电子在前沿脑机接口赛道的崛起,并非偶然,而是源于核心团队在底层技术研发、设计及生产制造领域深耕所积累的深厚经验。2021年,一次与中国航天科工集团的合作项目,成为回映电子发展的关键转折点。


“当时,我们与航天科工合作了一个脑电采集项目,虽然我们此前并未专门涉足脑机接口领域,但基于回映电子创始人、总经理白纪龙过往十七年在复杂电子系统设计和微弱信号处理等方面积累的丰富经验,我们迅速组建了一支专业团队投入到研发中。”回映电子联合创始人王雅青回忆道。


作为资深电子工程师,白纪龙曾任世界500强公司技术总监、飞利浦技术专家等职务,涉足过多个高精尖技术领域;还曾作为资深导师,聚焦于电子工程师培训课程,并累计完成2000学时的授课。


回望这段经历,白纪龙表示:“这种广结善缘的课程让我结识了许多学生和各行各业的精英,为后续在脑机接口赛道的跨界发展,储备了人才资源,以及系统架构设计、硬件电路优化以及算法开发等方面的经验。”


在该项目推进过程中,回映电子依托自研的主动阻抗转换技术,有效改善了干电极因接触阻抗导致的信号质量不佳问题。同时,针对航天科工提出的“主动干电极”需求,团队进一步在电极内部集成微型电路板,直接在源头完成阻抗匹配与放大。最终,16通道的脑电采集系统可在前端捕获≥95%的有用信号。


“脑机接口本就前沿,当时行业头部企业的电极方案也尚未成熟,我们通过联合攻关突破瓶颈,成功落地16通道干电极阵列,还在一顶头盔内同时集成运动想象(MI)和稳态视觉诱发电位(SSVEP)两大范式。如今这两条路径才刚刚受到行业内外热捧,真正能实现量产落地的企业不过数家,回映电子就是其中之一。”白纪龙说到。


2023年,回映电子以“精准闭环治疗”为目标,正式启动与中国科学院的合作。“我们将脑机接口与神经调控相结合,通过实时监测多模态生理参数(包括脑电、心率、血氧等),动态调整刺激参数,实现个性化的闭环治疗方案。在抑郁症治疗中,该闭环系统使患者的抑郁量表评分平均下降了41%,且治疗效果持久稳定。”白纪龙介绍道。


随着与头部企业与研究院的伙伴合作的不断落地,回映电子已成长为行业领先的非侵入式脑机接口与神经调控ODM制造商,业务涵盖多模态生理参数采集(支持1-128通道脑电,可堆叠至1024通道;以及EOG眼电、EMG肌电、ECG心电、PCG心音、PPG血氧心率、EDA皮电等)、脑电智能应用与闭环神经调控系统的开发和应用,可为客户提供一站式、可量产、可合规落地的全栈解决方案。



02

搭建模块化硬件库,快速完成概念验证与样机开发



为了推动脑机接口技术的快速应用与产业化发展,回映电子不仅能基于丰富的落地经验,帮助下游快速完成概念验证,还能通过自主搭建的标准模块化硬件库与硬件供应平台,为下游提供工程化样机的快速开发支持。最终形成从产品概念设计到最终量产上市的一站式解决方案。


“在传统开发模式中,由于基础技术储备不足和缺乏标准化技术流程,仅单通道脑电产品的预研开发就需要耗时半年,且最终成功率难以保障。回映电子基于自身优势,能在1到2周内帮助客户完成概念验证,快速判断项目可行性,从而大幅缩短开发周期,降低项目风险。”白纪龙介绍道。


完成概念性预研后,回映电子依托团队过往在大型项目中积累的系统化设计与模块化开发经验,构建了“标准模块化硬件库”,进一步提升开发效率。白纪龙指出:“在外观和结构确定后,通过标准化体系的快速对接,可将产品开发周期从传统6个月缩短至1个月左右。同时,在医疗器械注册领域,标准化硬件模块的应用也大幅提升了认证效率。”


具体而言,这些标准模块主要分为两大类别——多模态生理参数采集模块与神经调控模块。白纪龙表示,“当前,回映电子已实现从单通道到128通道脑电采集模块的全覆盖,并配套了心电、肌电、呼吸等多种模块。并且,这些模块具有统一的接口标准和通信协议,能够快速组合和集成,从而满足不同客户和应用场景的个性化需求。”


为了满足下游对便捷式、多模态监测的需求,回映电子在除脑电设备以外的心电、肌电、呼吸等模块均实现了小型化设计,其尺寸大致相当于三枚硬币并排摆放。这种小型化设计,不仅便于用户在日常活动中实现无感佩戴,还为多模块协同监测提供了灵活的部署条件,从而让全场景生理信号采集更具价值。


此外,回映电子还能为不同级别方案提供定制化采集模块,既有接近医疗级的高性能版本,也有适配消费级需求的高性价比版本。客户可以根据对成本与性能的个性化需求,灵活拆解组合标准化硬件,精准匹配实际场景需求。


回映电子搭建的神经调控模块则聚焦电刺激技术,与多模态生理参数采集模块协同,形成了从数据采集到干预输出的完整闭环能力,可充分适配不同客户在科研探索、产品开发、规模化应用等场景中,对精度、成本的差异化需求。具体而言,回映电子构建了脑-肢-迷走-脊髓协同的电刺激调控系统。

“脑”主要指的是中枢神经系统调控,包含有表层激活(传统经颅电刺激tES),高聚焦激活(高精度经颅电刺激HD-tES), 高深度激活(经颅时域干涉电刺激tTIS),全脑激活(高强度经颅交流电刺激Hi-tACS);


“肢”主要指的是外周神经调控系统,包含有神经假肢电刺激(功能性电刺激FES),经皮电刺激(经皮输入模式电刺激TAPS,经皮神经电刺激,经皮胫神经电刺激PTNS等);


“迷走”主要指的是非侵入的经耳迷走神经电刺激taVNS和经颈迷走神经电刺激tcVNS;


“脊髓”主要指的是非侵入式经皮脊髓电刺激;基于前述实现综合的协同调控,当然前述协同调控技术联合多模态生理参数采集系统可以构建个性化的闭环神经调控系统。



03

参与四项行业标准建设,降低30%开发成本



当前,回映电子已形成十余款完整解决方案。例如,针对消费场景的可穿戴情绪识别设备,面向医疗场景的可穿戴闭环睡眠设备,以及多款便携式神经调控设备。


其中,便携式时域干涉经颅电刺激仪(tTIS)在技术参数和便携性上均达到行业领先水平。具体而言,tTIS是一项新颖的非侵入性神经调控技术,具有精准靶向脑深部的潜力。现有研究证明该技术可广泛应用于阿尔茨海默病、帕金森病、中风、成瘾或焦虑障碍等疾病的治疗,前景广阔。


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与此同时,为推动行业技术的规范化发展,回映电子也积极投身于行业的标准化建设,并作为核心起草单位,参与了《经颅电刺激治疗头盔技术要求》《家用医疗器械租赁服务规范》《临床医疗器械租赁服务规范》《基于情感脑机接口的情绪评估系统技术要求》四项神经调控团体标准的制定,基于公司覆盖多例神经调控干预数据的模型样本库,为标准的制定提供理论依据与实证支撑。


在供应链方面,白纪龙强调:“我们深知供应链稳定对于企业和行业发展的重要性,因此一直在积极推动核心元器件的国产化替代。”当前,回映电子通过与国内优秀厂商的联合攻关,已成功实现核心元器件的规模化国产替代,国产化率高达98%。这一举措不仅帮助下游客户降低了至少30%的成本,还推动了行业整体成本结构的优化。


站在脑机接口技术爆发的前夜,回映电子正以系统化创新发展构建技术与服务壁垒。谈及未来,白纪龙表示,“回映电子的业务布局遍布全国,因此下一步我们计划在南北两地分别设立研发中心,进一步提升研发实力与响应速度,依托技术突破及全国性产业实践,推动脑机接口与神经调控技术迈向更广阔的未来。”


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