《神经技术和脑机接口-2018版》

Neurotechnologies and Brain Computer Interface

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神经技术将如何揭开人脑的奥秘并带来怎样的全新商业机遇呢？

神经技术是否会延续DNA测序演进之路——不仅是药物而是对全社会的创新？

谁不曾梦想：不用手只靠思想就控制周围的环境呢？如果这些看起来像科幻小说的情节变成现实，我们需要感谢神经技术（Neurotechnologies）！

长期以来，神经科学一直是医疗保健的专属领域，该技术主要服务于两个主要应用：神经刺激和神经传感。早在2000年初，脑机接口（Brain Computer Interface，BCI）的概念就出现了，目的是利用大脑及其周围神经信息来造福患者。最近，脑机接口不仅服务于医疗部门，而且还用于开发大脑信号，在工业、军事和消费领域有着广泛应用。这必定会引起该领域一些雄心勃勃人物的关注，比如Elon Musk在2017年创立Neuralink公司，Bryan Johnson投资1亿美元建立Kernel公司。网络巨头如谷歌（Google）、脸书（Facebook）和微软（Microsoft）等公司也在密切关注这些新技术。Facebook深入参与 “人脑打字”（typing-by-brain）项目，这是一种无声语言（silent speech）接口；而微软发布了关于“意念控制”（mind control）的专利，允许用户只用大脑而无需手势就可以操作应用程序。受神经科学、先进微技术和可穿戴设备迅速普及等因素的推动，涌现出了许多创新型创业公司和大量由公共或私人组织支持的举措。在过去的三四年里，一系列的募资活动为脑机接口公司筹集了3亿美元，同时美国政府受“人类大脑计划”项目成功案例的启发，也发起并支持“奥巴马脑计划”（Obama’s Brain Initiative）项目。如果我们参考DNA测序的历史模型，由于计算机科学的研究进展很快，那么在2030年之前记录大脑信号的突破性技术问世就不足为奇了。

本报告涵盖神经技术的三个主要部分（神经刺激、神经传感、脑机接口），市场通过融资、并购以及产品开发综合路线图等行为实现成长。

神经技术正延续DNA测序演进之路

神经技术：2017年市场规模46亿美元，神经刺激是主要驱动力

2017年，神经技术的市场规模为46亿美元，到2023年预计将达到74亿美元，2017年至2023年期间的复合年增长率为8.3%。神经刺激占据该市场的最大份额，主要供应商有医疗器械巨头美敦力（Medtronic）、波士顿科学（Boston Scientific）和雅培（Abbott，原名圣裘德医疗），这几家巨头瓜分了绝大部分的市场份额。然而，随着市场上一些小厂商带来的新技术，如Neuropace公司提供的闭环神经刺激器，ElectroCore公司使用非侵入性迷走神经刺激治疗偏头痛，小厂商也分得一杯羹。但植入神经刺激器，如脊髓刺激治疗疼痛或脑深部电刺激治疗帕金森病和癫痫，仍占市售产品的绝大部分。

相比之下，用于诊断和研究的神经技术市场比较成熟，就脑电图（EEG）在临床应用而言相当保守。研究性公司如Brain Products公司和g.tec公司正在积极开发下一代电极和系统，以满足脑机接口应用的强劲需求。预计脑机接口在未来几十年的增长势头最为强劲。

本报告提供了2017年到2035年的市场分析数据，并标注了每个阶段的关键供应商。报告提供了增长最快的脑机接口市场信息，神经刺激市场相关的详尽刺激技术和主要供应商，神经传感市场则重点关注用于诊断的临床EEG和用于研究的EEG。

神经传感技术路线图

神经技术演变受制于传感技术进步，刺激技术成为专利全景演变的“见证者”

神经技术的快速发展是多元化因素结合的结果，包括现有技术、小型化、连接、功耗，以及可穿戴设备迅速普及促进传感器创新并达到系统级。

病人在医院使用湿电极进行一次性脑电图检查是可以接受的。干电极的问世，为长时间监测和脑机接口带来了更大的舒适性，应用前景更好。比如，g.tec公司推出了RecoveriX系统，患者可以佩戴干电极脑电图帽进行康复训练。脑信号监测的另一个趋势是脑电图无线耳机。日本光电（Nihon Kohden）已与IMEC、霍尔斯特中心密切合作开发CerebAir耳机。IMEC开发的平台主要面向情绪检测服务的消费市场。值得注意的是，新的电极和人体工学系统给用户带来更大的舒适性，使耳机在消费电子或工业应用中得到更广泛的应用。Muse和Emotiv等公司在头戴式耳机采用先进技术来捕捉用户情绪，正从中获益。神经科学发展面临的主要挑战是对植入器件如脑深部电刺的担忧以及电池寿命问题，这些需要定期外科手术。波士顿科学（Boston Scientific）投资开发了用于DBS神经刺激器的电池，寿命超过双电流神经刺激器。

神经科学活动促成了大量的专利出版物。在过去75年里，神经传感相关的出版物超过16000份，其中25%来自近十年。消费电子领域供应商，如松下，持有EEG耳机相关专利；而汽车市场供应商，如丰田，拥有十余项EEG系统相关专利。

本报告提供了神经技术的发展路线图。本报告的技术趋势描述了微型化和硅技术对局部场电位测量的侵入性探针制造的帮助。本报告还对神经传感和刺激器械进行专利全景分析，并着重描述了在神经技术领域最活跃的专利受让者及其动向。

2017年~2035年神经技术市场预测

本报告涉及的部分公司：Abbott, Ad-tech, Advanced Brain Monitoring, AdvaStim, AIST, Aleva Neurotherapeutics, Alphabet, Amazon, Ant Group, ArchiMed, Artinis Medical Systems, Atlas Neuroengineering, ATR, Beijing Pins Medical, BioSemi, Biotronik, Blackrock microsystems, Boston Scientific, Brain products, BrainCo, BrainCo, Brainscope, Brainsway, Cadwell, Cambridge Neurotech, Caputron, CAS Medical Systems, CEA, Circuit therapeutics, Cirtec Medical, Compumedics, Cortec, CVTE, Cyberonics, Deep Brain Innovations, Deymed, Dixi Medical, DSM, EaglePicher Technologies, Electrochem solutions, ElectroCore, Elmotiv, Endonovo therapeutics, EnerSys, Enteromedics, Evergreen medical technologies, Facebook, Flow, Foc.us, g.tec, Galvani bioelectronics, General electric, Geodesic, Glaxo Smith Klein, Halo Neuroscience, Halo Neurosciences, Hamamatsu, Helius Medical, Technologies, Hitachi, iBand+, IBM Watson, IMEC, Integer, Integra, InteraXon, ISS, Jawbone, Kernel, LivaNova, Mag and More, Magstim, Magventure, Mainstay Medical, Med-el elektromedizinische geraete, Medtronic, Micro power electronics, Micro Systems Technologies, Micromed, Microsoft, MindMaze, Mitsar, MyBrain Technologies, Natus, NEC, Nemos, Nervana, Neurable, Neuralink, NeuroCare, NeuroElectrics, NeuroLutions, NeuroMetrix, Neuronetics, Neuronetics, Neuronexus, NeuroPace, Neuropace, Neuros Medical, Neuroscan, NeuroSigma, NeuroSky, Neurosoft, Neurostar, Neurowave, Nevro, Nexeon, Nexstim, Nielsen, Nihon Kohden, Nirox, Nonin Medical, Nuvectra, Olympus, Ornim, Oscor, Pacesetter, Panasonic, Paradromics, Philips, Plexon, PMT corporation, RetroSense, Rhythm, Ripple, Rythm Dreem, Samsung, SceneRay, Second sight medical, Sensomedical, Setpoint Medical, Shimadzu, Siemens, Sony, Sorin Group, Soterix Medical, SPR Therapeutics, Stim Wave, Teijin, Thync, Toyota, Verily, VieLight, Vygon, Ximedica, Ybrain...

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