概况
根据本月的专利技术动态,汇总了30项专利,这些专利横跨多个不同的技术领域。其中,发明专利25项,实用新型专利5项。总共涉及156位发明人,申请人则来自21个不同主体,包括14家企业实体和7所高校或研究机构。
技术领域分布
植入式脑机接口硬件设计 | 7 | A61B5/293:测量电位或电流的电极布置。 |
脑机接口信号采集与处理 | 5 | G06F3/01:用于将人的意图或思想转换为机器控制信号的输入装置。 |
脑机接口运动解码与神经刺激 | 4 | A61B5/37:神经信号检测。 |
非侵入式与微创脑机接口技术 | 3 | A61N1/36:神经刺激器。 |
脑机接口数据增强与分类算法 | 3 | G06K9/00:模式识别。 |
脑机接口芯片与电路设计 | 3 | G06F11/30:可靠性监测。 |
太空环境下的脑机接口实验平台 | 2 | G01D21/02:多变量测量系统。 |
机器人协同控制与空间导航技术 | 2 | B25J9/16:机器人控制系统。 |
图片来源:技术发展分析报告
申请人排行
申请人排行AI解析内容
根据所掌握的数据,可以归纳整理出侵入式脑机接口(BCI)技术领域的专利申请人主要集中在科研院所、高新技术企业以及高校等单位类型中。具体来看:
单位类型分析:
科研院所与高校:浙江大学、中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院自动化研究所、北京脑科学与类脑研究所、中国科学技术大学等属于科研机构或高校系统,合计申请专利数量为9件,占比23.68%。
高新技术企业/初创公司:广西产学研科学研究院、西安蓝脑科技有限公司、广西研科院高新技术有限公司、北京芯智达神经技术有限公司、北京脑陆科技有限公司等属于企业性质的创新主体,合计申请专利数量为14件,占比36.84%。
其余申请人为混合型研究机构或企业。
地域分布分析:
广西地区:广西产学研科学研究院和广西研科院高新技术有限公司均位于广西,合计申请专利5件,占比13.16%,显示出广西在该领域有一定的产业布局和技术积累。
北京地区:北京芯智达神经技术有限公司、北京脑科学与类脑研究所、北京脑陆科技有限公司等集中在北京,合计申请专利6件,占比15.79%,体现出北京作为全国科技创新中心在脑科学前沿技术领域的领先地位。
浙江与广东地区:浙江大学申请2件,中国科学院深圳先进技术研究院申请2件,合计4件,占比10.53%,表明长三角和珠三角地区也在积极布局相关技术。
其他地区如西安等地也有少量参与。
数量分布分析:
从专利数量来看,前10名申请人中,有2家单位各申请3件,6家单位各申请2件,1家单位申请1件,整体呈现“多点分散”的格局,尚未形成绝对主导的企业或机构。
广西产学研科学研究院与西安蓝脑科技有限公司并列第一,均为3件,但领先优势并不明显,说明该技术领域仍处于早期发展阶段,竞争格局尚未固化。
研发竞争情况分析:
当前侵入式BCI技术的研发主体多元,既有高校和科研机构的基础研究力量,也有企业的应用开发推动,体现了该技术领域“产学研”协同发展的趋势。
地域上呈现出以北京为核心、广西异军突起、江浙粤等地跟进的态势,反映出不同区域在政策支持、科研资源和产业转化方面的差异。
整体来看,该领域尚处于技术探索和积累阶段,专利申请量相对较少,竞争强度不高,但随着脑机接口技术的不断突破,未来可能会吸引更多企业和资本进入,竞争将日趋激烈。
综上所述,侵入式BCI技术目前正处于多方参与、区域初步集聚的发展初期,具有较大的发展潜力和技术创新空间。
专利地域分布
专利地域分布AI解析内容
根据所掌握的数据,可以分析出在侵入式脑机接口(BCI)领域的技术创新能力和活跃程度中,北京以绝对优势位居首位,拥有9项专利,占比高达30%。这表明北京不仅是我国侵入式BCI技术的核心研发地区,也可能是相关高端人才、科研机构和产业资源的主要聚集地。其领先优势反映出较强的技术创新能力与较高的研发活跃度。
广东紧随其后,以5项专利占16.67%的比例位列第二,显示出该地区在该领域也有较为活跃的研发活动,可能与其较强的高新技术产业基础密切相关。广西壮族自治区、上海和浙江各拥有3项专利,分别占比10%,三地在侵入式BCI技术方面具备一定的创新能力,可能依托于地方高校或科研机构开展相关研究。
湖北以2项专利占比6.67%排在第六位,说明其在该领域有一定参与度但相对有限。安徽、天津、辽宁和河北则各有1项专利,合计占比均为3.33%,这些地区的创新贡献较小,可能处于技术探索初期阶段,或者仅有个别企业或研究单位涉足该领域。
从整体竞争格局来看,侵入式BCI技术的专利分布呈现明显的集中趋势,北京占据主导地位,其他地区相对分散。这可能意味着该领域的核心技术主要掌握在少数领先地区手中,而其他地区在该领域的竞争力较弱。未来,随着脑机接口技术的发展,其他地区若想提升自身竞争力,可能需要加大研发投入、加强产学研合作,并聚焦特定应用场景进行差异化创新。
综上所述,北京在侵入式BCI领域具有最强的技术创新能力与研发活跃度,广东、广西、上海、浙江等地具备一定实力,而其他地区则需进一步培育技术和产业基础以增强竞争力。
法律状态分布
图片来源:技术发展分析报告
法律状态分布AI解析内容
根据所掌握的数据,可以对该技术领域的专利活跃程度进行如下分析:
从整体上看,侵入式BCI(脑机接口)技术领域中,处于“实质审查的生效”状态的专利数量最多,占比达33.33%,表明有相当一部分专利正在接受国家知识产权局的实质性审查,这是专利申请过程中的关键阶段,意味着这些技术方案具有一定的创新性和潜在授权可能性。
其次,“公开”状态的专利数量为9项,占比30%,说明该技术领域中有较多的新技术已被公开,正处于公众可查阅的状态,这可能也反映了该领域技术研发和信息披露较为活跃。
此外,“授权”状态的专利占比23.33%,说明已有一定比例的技术成果通过了全部审查流程并获得了专利权,具备法律保护效力,这在一定程度上体现了该技术领域的成熟度和技术转化潜力。
而“驳回”和“视为撤回”的专利合计占比13.33%,虽然比例不高,但也反映出部分申请未能满足授权标准或申请人主动放弃,可能与技术创新性不足、撰写质量不高或战略调整有关。
综合来看,侵入式BCI技术领域目前处于较快发展阶段,专利申请活跃,技术公开和审查进程推进良好,具备较强的研发热度和一定的成果转化能力。未来随着技术突破和应用场景拓展,该领域的专利布局有望进一步增强。
创新点与技术突破
创新点:
植入式脑机接口 | 提供了一种适用于太空环境的植入式脑机接口系统,具有更高的稳定性和适应性。 | 月球基地重力仿真舱的植入式动物脑机接口装置和方法 |
多模式脑刺激技术 | 结合经颅电刺激与深部脑刺激,实现更高效的神经调控手段。 | 集成多模式经颅电刺激与高强度深部脑刺激装置 |
太空实验平台设计 | 为在火星重力环境下进行动物脑机接口实验提供了专用设备和方法。 | 火星重力仿真舱内的植入式脑机接口动物实验装置和方法 |
上位机控制系统 | 开发了专门用于脑机接口设备的上位机系统,提升整体控制精度。 | 一种用于脑机接口设备的上位机系统 |
运动解码算法优化 | 基于循环脉冲神经网络对皮层峰电位信号进行高效运动解码。 | 基于循环脉冲神经网络的皮层峰电位信号运动解码方法及解码设备 |
数据采集流转机制 | 实现了太空舱内动物植入式脑机接口数据的高效采集与传输。 | 太空舱动物植入式脑机接口的数据采集流转方法和装置 |
微创信号监测系统 | 通过微创方式实现颅内多模态信号的实时监测。 | 一种微创植入式脑机接口颅内多模态信号监测系统 |
新型电极结构设计 | 改进了植入式脑机接口电极结构,提高信号采集质量。 | 一种用于植入式脑机接口的电极及装置 |
电极组件改良 | 提出了一种新型电极组件设计,增强脑机接口的稳定性与可靠性。 | 一种用于植入式脑机接口的电极组件及装置 |
无线信号采集技术 | 采用无线方式实现植入式脑机接口的信号采集与神经刺激。 | 基于无线植入式脑机接口的信号采集和神经刺激方法 |
无创深部刺激方案 | 开发了无需侵入的深部脑刺激装置,降低手术风险。 | 无创深部脑刺激装置及设备 |
富氢水药物应用 | 将富氢水应用于改善微电极信号衰减问题,开辟新的治疗路径。 | 富氢水在制备改善植入式脑机接口微电极信号衰减药物中的应用 |
脑机接口芯片研发 | 设计了专用脑机接口芯片,提升信号处理效率。 | 一种脑机接口芯片及电路 |
全植入式系统构建 | 构建了一种完整的植入式脑机接口系统,实现全面功能整合。 | 一种植入式脑机接口 |
机器人协同控制方法 | 融合多模态BCI与视觉信息,实现机器人高效协同控制。 | 多模态异步BCI与视觉融合的机器人协同控制方法及系统 |
柔性电极阵列开发 | 研制了适用于电磁环境的柔性皮层电极阵列,增强适应性。 | 一种适用于电磁环境的柔性皮层电极阵列及其制备方法 |
系统信息处理优化 | 优化了植入式脑机接口系统的整体信息处理流程。 | 一种植入式脑机接口系统及其信息处理方法 |
数据增强方法创新 | 基于脉冲神经网络提出新的数据增强方法,提高模型训练效果。 | 一种基于脉冲神经网络的数据增强方法及装置 |
仿生微电极制备 | 开发了仿生三维软弹皮层微电极,显著提升生物相容性。 | 一种仿生三维软弹皮层微电极及其制备方法 |
受限运动实验平台 | 构建了适用于受限运动条件下的植入式脑机接口实验平台。 | 一种用于受限运动的植入式脑机接口实验平台 |
模块化系统结构 | 提出了一种全植入脑机接口系统的模块化设计,便于维护与升级。 | 一种全植入脑机接口系统的模块化结构 |
人体微生态系统芯片 | 开发了人体微生态系统芯片,推动个性化医疗发展。 | 一种人体微生态系统芯片及其使用方法 |
空间导航细胞探测 | 设计了头戴式脑认知空间导航细胞探测微电极驱动器,拓展研究手段。 | 一种头戴式脑认知空间导航细胞探测微电极驱动器 |
峰电位在线分类算法 | 基于密度峰值聚类算法实现神经元峰电位的高效在线分类。 | 基于密度峰值聚类算法的神经元峰电位在线分类方法 |
锋电位分类方法优化 | 优化了植入式脑机接口中神经元锋电位的分类识别方法。 | 植入式脑机接口神经元锋电位分类方法 |
脊柱受损神经控制 | 基于侵入式BCI实现对脊柱受损运动神经的有效控制。 | 一种基于侵入式BCI的脊柱受损运动神经控制方法、系统 |
非植入式交互方法 | 在非植入式BCI基础上,实现多模态人机交互新范式。 | 一种多模态非植入式脑机接口技术支撑下的人机交互方法 |
技术突破:
能量传输技术突破 | 利用人体媒介实现信息与能量的高效传输,突破传统限制。 | 基于人体媒介信息与能量传输的植入式脑机接口 |
意念识别系统构建 | 构建了基于侵入式BCI的人脑意念识别系统,实现高精度识别。 | 一种基于侵入式BCI的人脑意念识别系统 |
全植入系统实现 | 成功实现全植入式脑机接口系统,标志着技术成熟度大幅提升。 | 全植入式脑机接口系统 |
应用前景
以下是基于应用前景的简要分析及排行:
1 | 月球基地重力仿真舱的植入式动物脑机接口装置和方法 | 该专利可用于在低重力环境下研究脑功能变化及适应机制,为未来月球基地建设中人类神经系统适应性研究提供技术支持。 |
2 | 集成多模式经颅电刺激与高强度深部脑刺激装置 | 适用于帕金森病、抑郁症等神经精神疾病的非侵入或微创治疗,提升脑调控技术的临床应用效果。 |
3 | 火星重力仿真舱内的植入式脑机接口动物实验装置和方法 | 支持在模拟火星重力条件下开展脑科学研究,有助于理解长期微重力对大脑的影响并制定应对策略。 |
4 | 一种用于脑机接口设备的上位机系统 | 可作为脑机接口系统的中央控制平台,广泛应用于科研、医疗及智能设备控制领域。 |
5 | 基于循环脉冲神经网络的皮层峰电位信号运动解码方法及解码设备 | 提升脑电信号解码精度和实时性,适用于假肢控制、运动康复等高精度脑控应用。 |
6 | 太空舱动物植入式脑机接口的数据采集流转方法和装置 | 保障在太空环境中稳定获取高质量神经数据,支撑航天员脑功能监测与干预技术研发。 |
7 | 一种微创植入式脑机接口颅内多模态信号监测系统 | 实现对癫痫、脑损伤等疾病的长期精准监测,推动个性化诊疗发展。 |
8 | 一种用于植入式脑机接口的电极及装置 | 提高电极稳定性与生物相容性,适用于长期植入型脑机接口系统。 |
9 | 一种用于植入式脑机接口的电极组件及装置 | 优化电极结构设计,增强信号采集质量,适用于多种脑区的神经信号记录。 |
10 | 基于无线植入式脑机接口的信号采集和神经刺激方法 | 减少导线束缚,提升实验灵活性,适用于自由行为动物模型的脑功能研究。 |
11 | 无创深部脑刺激装置及设备 | 降低脑刺激治疗风险,适用于焦虑症、阿尔茨海默病等疾病的非手术干预。 |
12 | 富氢水在制备改善植入式脑机接口微电极信号衰减药物中的应用 | 延长植入电极使用寿命,提升脑机接口系统的长期稳定性。 |
13 | 一种脑机接口芯片及电路 | 实现脑电信号的高效处理与传输,适用于便携式或穿戴式脑控设备开发。 |
14 | 一种植入式脑机接口 | 为基础神经科学研究和临床转化提供稳定可靠的脑信号读取手段。 |
15 | 多模态异步BCI与视觉融合的机器人协同控制方法及系统 | 提升人机协作效率,适用于智能制造、远程操作及辅助生活系统。 |
16 | 一种适用于电磁环境的柔性皮层电极阵列及其制备方法 | 增强抗干扰能力,适用于复杂电磁环境下的脑信号采集任务。 |
17 | 一种植入式脑机接口系统及其信息处理方法 | 提升系统整体性能,适用于高精度、高稳定性脑控应用需求。 |
18 | 一种基于脉冲神经网络的数据增强方法及装置 | 提升训练数据多样性,助力脑机接口算法优化与泛化能力提升。 |
19 | 一种仿生三维软弹皮层微电极及其制备方法 | 提高电极与脑组织的适配性,适用于长期稳定的脑信号记录。 |
20 | 一种用于受限运动的植入式脑机接口实验平台 | 支持特定行为范式的脑机接口研究,适用于实验室标准化测试需求。 |
21 | 一种全植入脑机接口系统的模块化结构 | 便于系统维护与升级,提升植入式脑机接口的实用化水平。 |
22 | 一种人体微生态系统芯片及其使用方法 | 模拟人体微生态环境,支持脑机接口相关微生物-神经交互研究。 |
23 | 一种头戴式脑认知空间导航细胞探测微电极驱动器 | 实现对空间导航相关神经元的实时监测,适用于虚拟现实与导航辅助系统。 |
24 | 基于密度峰值聚类算法的神经元峰电位在线分类方法 | 提升神经信号处理效率,适用于实时脑机接口系统构建。 |
25 | 植入式脑机接口神经元锋电位分类方法 | 提高神经元识别准确率,支撑高分辨率脑信号解析。 |
26 | 一种基于侵入式BCI的脊柱受损运动神经控制方法、系统 | 恢复瘫痪患者运动功能,适用于脊髓损伤康复治疗。 |
27 | 基于人体媒介信息与能量传输的植入式脑机接口 | 解决植入设备供能问题,提升系统可持续运行能力。 |
28 | 一种基于侵入式BCI的人脑意念识别系统 | 推动意念识别技术发展,适用于意识障碍评估与脑控交互界面开发。 |
29 | 全植入式脑机接口系统 | 实现完全隐蔽式脑控系统,适用于高端医疗与军事应用领域。 |
30 | 一种多模态非植入式脑机接口技术支撑下的人机交互方法 | 降低使用门槛,适用于消费级脑控产品与无障碍交互场景。 |
上述专利整体涵盖了脑机接口技术在太空环境、医疗康复、机器人控制等多个领域的应用,涉及植入式与非植入式设备、信号采集与处理方法、电极设计与制备工艺等方面。这些专利具有较高的技术创新性和应用拓展性,未来可广泛应用于神经科学基础研究、脑疾病治疗、人机交互系统开发以及航天生物医学工程等领域。
持续研发与改进建议
以下是基于应用前景的简要分析及排行:
1 | 月球基地重力仿真舱的植入式动物脑机接口装置和方法 | 建议加强在低重力环境下神经信号稳定性的研究,优化电极材料以提升长期生物相容性,并探索远程无线数据传输的安全机制。 |
2 | 集成多模式经颅电刺激与高强度深部脑刺激装置 | 建议进一步研究不同刺激模式对神经网络的调控效果,开发智能反馈系统以实现个性化治疗参数调节。 |
3 | 火星重力仿真舱内的植入式脑机接口动物实验装置和方法 | 建议增强设备在极端环境下的适应能力,如温度波动、辐射防护等,并优化动物行为监测与神经信号同步分析系统。 |
4 | 一种用于脑机接口设备的上位机系统 | 建议提升系统的实时处理能力和用户交互体验,增加对多种脑机接口协议的兼容性和扩展性支持。 |
5 | 基于循环脉冲神经网络的皮层峰电位信号运动解码方法及解码设备 | 建议结合更先进的深度学习模型提升解码精度,同时降低计算资源消耗以适配嵌入式平台。 |
6 | 太空舱动物植入式脑机接口的数据采集流转方法和装置 | 建议优化数据压缩与加密算法,确保在长距离传输中的完整性和安全性,并提升多通道并行处理能力。 |
7 | 一种微创植入式脑机接口颅内多模态信号监测系统 | 建议开发更小体积、更低功耗的传感器模块,提升多模态信号融合分析的实时性和准确性。 |
8 | 一种用于植入式脑机接口的电极及装置 | 建议引入纳米级材料提升电极灵敏度和稳定性,延长使用寿命并减少组织炎症反应。 |
9 | 无创深部脑刺激装置及设备 | 建议探索更高穿透深度的非侵入式刺激技术,结合AI算法提升靶点定位精度和个体适应性。 |
10 | 富氢水在制备改善植入式脑机接口微电极信号衰减药物中的应用 | 建议开展临床前动物实验验证其长期安全性和有效性,并探索与其他抗氧化剂的协同作用机制。 |
11 | 一种脑机接口芯片及电路 | 建议提升芯片的集成度和能效比,开发可重构架构以支持多种信号处理算法的灵活部署。 |
12 | 多模态异步BCI与视觉融合的机器人协同控制方法及系统 | 建议增强系统对复杂任务场景的适应能力,提升多源信息融合的鲁棒性和响应速度。 |
13 | 一种适用于电磁环境的柔性皮层电极阵列及其制备方法 | 建议优化抗干扰设计,提升在强电磁干扰环境下的信号质量,并探索大规模量产工艺。 |
14 | 一种仿生三维软弹皮层微电极及其制备方法 | 建议进一步研究其在活体环境中的长期机械稳定性,提升与神经组织的界面匹配度。 |
15 | 一种用于受限运动的植入式脑机接口实验平台 | 建议拓展平台适用范围,支持更多类型的运动障碍模拟实验,并增强数据分析自动化程度。 |
16 | 一种全植入脑机接口系统的模块化结构 | 建议提升各模块之间的互操作性和标准化程度,便于维护升级和功能扩展。 |
17 | 一种人体微生态系统芯片及其使用方法 | 建议加强与脑机接口系统的集成研究,探索其在神经调控与代谢监测中的协同应用潜力。 |
18 | 一种头戴式脑认知空间导航细胞探测微电极驱动器 | 建议提升佩戴舒适性和便携性,优化信号采集的稳定性和空间分辨率。 |
19 | 基于密度峰值聚类算法的神经元峰电位在线分类方法 | 建议结合边缘计算技术实现本地化实时分类,提升算法在动态环境下的适应能力。 |
20 | 植入式脑机接口神经元锋电位分类方法 | 建议融合多维特征提取方法,提升分类准确率并降低误判率,尤其在高噪声环境下。 |
21 | 一种基于侵入式BCI的脊柱受损运动神经控制方法、系统 | 建议加强闭环控制策略的研究,提升对复杂运动意图的识别精度和响应延迟。 |
22 | 基于人体媒介信息与能量传输的植入式脑机接口 | 建议优化体内-体外能量与数据双向传输效率,提升系统整体能效和安全性。 |
23 | 一种基于侵入式BCI的人脑意念识别系统 | 建议引入多模态生理信号辅助识别,提升意念解码的准确率和语义理解能力。 |
24 | 全植入式脑机接口系统 | 建议强化系统的自主运行能力,提升在无人干预情况下的稳定性和故障自恢复机制。 |
25 | 一种多模态非植入式脑机接口技术支撑下的人机交互方法 | 建议提升非侵入式信号采集的信噪比,结合AR/VR技术拓展应用场景的沉浸感和交互性。 |
根据提供的专利信息,对相关技术提出研发与改进建议,建议内容需避免与列表展示信息重复。以下为具体建议:
侵权规避建议
在侵权规避方面应注意以下几点:
避免直接复制或模仿专利中的技术方案:上述专利涵盖了脑机接口的多个核心技术领域,包括植入式电极、信号采集与处理方法、多模态刺激装置、神经解码算法、无线通信系统等。在开发新产品时,应确保不直接使用这些专利中权利要求所保护的技术特征。
注意区分发明专利与实用新型专利的保护范围:发明专利保护的是具有新颖性、创造性和实用性的技术方案,保护期长;而实用新型专利主要针对产品的形状、构造或其结合,如电极结构、设备模块化设计等。因此,在产品设计阶段需特别关注实用新型专利的具体结构描述,避免结构上的相似导致侵权。
对关键技术进行替代性研发:例如,若某项专利涉及“基于循环脉冲神经网络的运动解码方法”,可考虑采用其他类型的神经网络模型(如卷积神经网络、Transformer)或传统信号处理算法作为替代方案,以规避方法层面的侵权风险。
注重软件算法与硬件结构的差异化设计:对于涉及上位机系统、芯片电路、数据增强方法等软件与硬件结合的专利,应在算法实现方式、硬件架构布局等方面进行自主创新,避免与现有专利形成实质性相似。
开展FTO(自由实施分析)调查:在产品上市前,建议委托专业机构对目标市场国家/地区的相关专利进行自由实施分析(Freedom to Operate Analysis),评估是否存在侵权风险,并据此调整产品设计或申请策略。
关注太空环境下的特殊应用场景专利:部分专利涉及月球或火星重力仿真舱内的动物实验装置,若涉及类似太空模拟环境下的脑机接口应用,需特别注意是否已有相关专利覆盖该场景,并考虑通过改变实验环境参数或用途来规避侵权。
重视材料与制备工艺的创新:如柔性皮层电极阵列、仿生三维微电极等专利涉及特定材料和制造工艺,应尽量选择不同材料组合或改进制备流程,以避开已有的材料专利保护范围。
避免使用受专利保护的特定应用场景:例如“富氢水用于改善微电极信号衰减”的药物用途专利,若涉及类似用途的开发,应寻找其他有效成分或作用机制,以规避用途类专利的侵权风险。
加强知识产权布局与防御:在规避他人专利的同时,建议将自身创新成果及时申请专利保护,构建自主知识产权体系,提升企业在脑机接口领域的竞争壁垒。
综上所述,企业在进行脑机接口相关产品研发时,应高度重视专利信息分析,结合技术路线调整、结构优化、算法创新等方式,全面规避潜在侵权风险,并积极构建自身的知识产权护城河。
报告内容均由科易网AI+技术转移和科技创新数智化应用工具生成,仅供参考!