基于脑电的神经闭环调控技术研究

2024/09/24
分享到:
项目计划总投入:300万元
奖励金额:面议
单位名称:厦门狄耐克智能科技股份有限公司
所属领域:新一代信息技术
技术需求类型:急需紧缺技术
期望合作方式:联合开发、全职引进
联系人:陈**
联系电话:13656033718

我要揭榜

项目需求说明

一、技术难题与发展瓶颈当前,基于脑电(EEG)的闭环调控技术已在改善睡眠质量和缓解焦虑方面取得一定进展,尤其是针对慢波(Slow Wave)的调控。然而,其他波段的脑电波调控,特别是alpha波(8-12 Hz)的调控研究仍然相对匮乏。近年来的研究表明,在睡前调控alpha波能够有效促进入睡,尤其对于那些因大脑过度活跃而导致入睡困难的人群。然而,目前市场上和研究中以alpha波为目标的闭环调控技术尚未成熟,缺乏对这一波段的有效调控手段。除了波段调控的局限性外,现有的调控手段也主要集中在声音(声波)调控上。虽然声音调控在某些场景下具有一定效果,但单一的调控方式难以适应不同个体和多变的外部环境。例如,在噪音环境中,声音调控的效果可能会大打折扣。此外,单一的声音调控对于alpha波等特定脑电波段的调节能力也较为有限。面对多样化的调控需求,引入磁场调控和光刺激调控等新型调控手段,已成为闭环调控技术发展的一个重要方向。二、技术攻关方向为突破上述技术难题,技术攻关的方向应集中在以下几个方面:1.基于alpha波及其他脑电波段的闭环调控技术开发:针对脑电波段的调控,开发实时监测与反馈机制,形成闭环调控系统。在检测到用户清醒时,通过调控alpha波频段的脑电波,逐步降低大脑兴奋度,帮助用户更快进入睡眠状态。在睡眠过程中激活调控慢波的闭环调控机制,保证高质量睡眠。此闭环系统应能够精准监测用户睡眠状态,并实时计算脑电波段的参数,在波形处于上升沿时进行调控干预,激活不同睡眠状态下的脑活动。2.睡眠分期算法优化:开发并优化基于脑电信号的睡眠分期算法,提高系统在不同睡眠阶段的识别和监测能力。准确的睡眠分期是实现有效闭环调控的基础,为alpha波调控提供精确的时机与目标。3.多样化的调控手段集成:在现有声波调控技术的基础上,引入磁场调控、电刺激调控、光刺激调控手段。磁场调控可以通过电磁波影响神经元的活动,从而调节神经网络活动频率;电刺激调控通过微电流刺激影响神经元的活动,调节神经网络活动频率;光刺激调控则通过调节光的频率和强度,直接影响大脑活动,特别是在alpha波段的调节上。多种调控方式的结合将提高闭环调控系统的有效性和适应性。4.院外应用优化与拓展:针对院外应用的需求,优化调控设备的便携性、适应性和用户体验。开发适用于家庭环境的多功能调控设备,确保在复杂的外部环境下仍能稳定工作。通过无线技术和智能算法,提供个性化的调控方案,满足用户的多样化需求。三、期望实现的主要技术指标参数1.alpha波及其他脑电波段的调控精度:alpha波的调控系统应实现至少85%以上的精度,能够稳定调节alpha波及其他脑电波段的幅度,确保调控效果的稳定性与可重复性。2.睡眠分期的准确性:基于脑电信号的睡眠分期算法准确率应达到82%以上,能够精准识别并监测用户的不同睡眠阶段(包括N1、N2、Deep和快速眼动期),为闭环调控提供精确的反馈与指导。3.多样化调控手段的有效性:在集成声波、磁场和电刺激、光刺激调控手段后,系统应展现出优于单一声波调控的效果,尤其对用户入睡时间缩短20%。4.设备的便携性与稳定性:开发的调控设备应轻便且易于携带,重量不超过400克,并能够在院外场景中长时间稳定工作(至少8小时的持续运行能力)。用户体验与依从性:调控设备应具备良好的用户界面和操作体验。设备应能够适应不同用户的个性化需求,并提供智能化的调控方案。

现有基础条件情况

技术中心运用PLM系统等实现研发设计产品全生命周期的全过程数字化管理,配合各种先进的电子信息化与OA管理系统的融合,在提高产品研发及管理质量的同时进一步驱动了产品的创新,最大限度地保证了研发活动的高效开展。通过大量采用三维设计、虚拟装配技术、运动仿真技术,结合公司较强的软硬件研发设计、制造能力,实现成果转化。同时运用先进计算机辅助设计软件,有效地提高产品开发速度,优化了产品设计的工序。公司下设狄耐克实验室中心,已获CNAS认可,拥有较为全面的研发测试仪器设备及精密的加工设备(包含UVA老化试验机、电声测试仪、可程式恒温恒湿试验箱、全自动雷击浪涌发生器、静电放电发生器、群脉冲发生器、周波跌落发生器、耐压绝缘电阻测试仪、单相泄漏电流分析仪等)。具备较强的样品试制能力,可独立完成研发成果的检验检测认证。公司职工1497人,现有研发人员323人(研发人员占比为21.58%),其中高级职称11人,中级职称41人;本科学历以上240人,占研发人员比率为74.30%。公司经营效益良好,2021-2023年研发费用总额1.72亿,占三年销售收入总额6.46%,研发费用充足。目前脑机事业部已完成脑电波睡眠分期算法研发,经颅磁刺激和声音刺激闭环神经调控产品研发。

预期成果及经济社会生态效益

通过攻克基于脑电(EEG)的alpha波闭环调控技术这一核心难题,预期将实现对个体alpha波活动的精准、高效调控,特别是在促进快速入睡和提升睡眠质量方面展现出显著成效。这一技术突破将直接应用于睡眠健康领域,为长期受失眠困扰的庞大人群提供一种非药物、个性化且副作用小的治疗方案,极大改善其生活质量,并有望减轻公共医疗体系因睡眠障碍导致的经济负担。在技术应用层面,结合磁场调控和光刺激等多元化手段,新调控技术将超越传统单一的声音调控限制,增强在复杂环境下的适用性和调控效率。这意味着,无论是家庭环境中的日常使用,还是医疗机构的专业治疗,都能实现更加个性化的定制服务,满足不同用户的需求,推动睡眠科技行业的深度转型与升级。经济社会效益方面,随着技术的商业化推广,将带动相关产业链的发展,包括但不限于智能穿戴设备、医疗健康App、以及用于睡眠监测与干预的高科技设备制造,创造新的经济增长点。同时,通过提升国民整体睡眠质量,还能间接提高工作与学习效率,减少由疲劳驾驶、注意力不集中等引起的事故,从而对社会安全产生正面影响。生态效益方面,相较于化学药物治疗,alpha波闭环调控技术减少了对环境的污染,符合绿色健康的消费趋势。长远来看,这将促进医疗健康产业向更加可持续、环保的方向发展,有利于构建和谐的人类生活环境。综上所述,突破alpha波闭环调控技术不仅能够有效解决睡眠障碍这一公共卫生问题,还将引领健康产业的科技创新,激发经济增长新动力,对经济社会及生态环境产生深远的正面效应。

对技术难题解决应征方要求

1. 资质条件:应征方须具备开发闭环神经调控系统的丰富经验,团队应拥有扎实的科研背景,特别是在非侵入式闭环神经调控领域取得多项研究成果。团队成员应包括脑电信号处理、神经调控技术和硬件开发等相关领域的专家,并有成功实施类似项目的案例。2. 科研能力:应征方须具备强大的科研能力,能够独立开展从算法开发、系统设计到产品优化的全流程工作。同时,应征方应有能力整合多种调控手段(如声波、磁场、光刺激等),并对新型调控方法进行创新性研究,以满足项目的高要求。3. 项目时限:本项目须在一年内完成。应征方需在此期间内完成技术难题的攻关与系统开发,并交付符合要求的闭环调控系统及相关技术文档。4. 产权归属:本项目所产生的所有知识产权(包括但不限于专利、软件著作权、技术文档等)均归属于应征方所有。应征方应确保所有开发内容不侵犯第三方知识产权,并承诺在项目完成后将相关权利转让给委托方。5. 利益分配:项目完成后,所产生的商业利益,包括但不限于产品销售收入、技术授权费、后续开发收益等,均归应征方所有。委托方将不参与项目的商业化运营与收益分配。

报名成功
恭喜您报名成功
请持续关注后续活动
微信
电话
QQ