每經(jīng)記者 任飛    每經(jīng)編輯 何劍嶺    

圖片來源：攝圖網(wǎng)

人類對人體肌電信號的研究由來已久，學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為肌電會成為與心電以及腦電一樣重要的科學(xué)與產(chǎn)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。但肌電工程技術(shù)的發(fā)展目前依然存在三個問題，即肌電技術(shù)的全球標(biāo)準(zhǔn)、肌電產(chǎn)品的價格以及應(yīng)用端客戶對肌電產(chǎn)品的認(rèn)同。如何面對和解決這三個問題關(guān)系到未來肌電產(chǎn)品企業(yè)自身定位，以及在競爭中的成敗。

深圳市潤誼泰益科技有限責(zé)任公司總經(jīng)理于文龍在接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者采訪時表示，目前國內(nèi)市場高端肌電產(chǎn)品多由國外品牌壟斷，國產(chǎn)替代的方向不僅要從成本入手，更需要在新材料和應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新方面更勝一籌。

無創(chuàng)高密度電極有望取代傳統(tǒng)針電極

肌電信號是人體在運(yùn)動中產(chǎn)生的一種生理電信號，其中蘊(yùn)含著豐富的人體運(yùn)動信息，本質(zhì)來自人體自身的神經(jīng)信號。以肌電信號作為交互媒介構(gòu)建人機(jī)交互系統(tǒng)有天然的優(yōu)勢，因此肌電工程技術(shù)也被認(rèn)為是神經(jīng)機(jī)器接口最有應(yīng)用潛力的技術(shù)方向。

肌電信號采集方法主要有針電極和表面電極兩類。針電極作為有創(chuàng)方法發(fā)展最早，也是目前臨床肌肉相關(guān)疾病診斷的標(biāo)準(zhǔn)。但針電極刺入人體肌肉會帶來疼痛，為了減輕患者的痛苦，隨后又開發(fā)出了表面電極，但該方法難以取代針電極作為診斷措施。為了解決這個問題，人們開發(fā)了高密度表面肌電電極。

以采集一個手握拳的動作肌電信號為例：當(dāng)大腦產(chǎn)生運(yùn)動意圖后，運(yùn)動指令通過神經(jīng)系統(tǒng)派發(fā)給執(zhí)行動作的運(yùn)動單元。運(yùn)動單元包括運(yùn)動神經(jīng)元和由其支配的肌肉，是產(chǎn)生運(yùn)動的基本單位。

“針電極因為侵入式，可以直接獲得運(yùn)動單元信息作為肌肉疾病診斷的依據(jù)；表面肌肉電極雖然可以獲取運(yùn)動意圖信息，但難以還原出運(yùn)動單元信號。但從高密度表面肌電信號可以通過信號分解算法還原出運(yùn)動單元信息。”潤誼泰益總經(jīng)理于文龍在接受記者采訪時表示，從這一特性來說，高密度表面肌電電極是唯一有望以無創(chuàng)方式取代針電極，成為臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)表面肌電采集方法的技術(shù)。

對傳統(tǒng)表面肌電采集系統(tǒng)與高密度表面肌電采集系統(tǒng)之間的不同之處，于文龍?zhí)寡越^非是簡單的器件堆砌，這個過程中需要解決很多工程技術(shù)的難題，尤其是隨著通道數(shù)量增多，解決問題的難度也隨之增加。

目前潤誼泰益已經(jīng)在現(xiàn)有技術(shù)框架下開發(fā)和驗證了從32到256通道的多款無線高密度采集系統(tǒng)。針對便于應(yīng)用端客戶使用，以及解決在運(yùn)動狀態(tài)時生理信號采集的需要，潤誼泰益在系統(tǒng)的小型化、運(yùn)動狀態(tài)下生理信號采集等方面都做了大量的攻關(guān)工作。

技術(shù)優(yōu)勢加速肌電應(yīng)用國產(chǎn)替代進(jìn)程

據(jù)悉，潤誼泰益目前開發(fā)完成了以肌電采集為核心的多款底層技術(shù)模塊。從技術(shù)創(chuàng)新的角度來看，織物肌電臂環(huán)、分布式無線肌電采集系統(tǒng)、無線高密度肌電采集系統(tǒng)優(yōu)勢明顯。

RT-R5008（八通道織物臂環(huán)）由公司自主研發(fā)，可采集人體皮膚表面八通道的肌電信號，運(yùn)用于科研、體育健身、康復(fù)醫(yī)療以及VR & AR等領(lǐng)域。相較于競爭對手，潤誼泰益織物臂環(huán)主要技術(shù)的優(yōu)勢在于導(dǎo)電織物以及服裝化可穿戴的設(shè)計。

于文龍介紹說，織物電極制作具有技術(shù)門檻，布料電子化技術(shù)是紡織與電子兩個領(lǐng)域的技術(shù)交叉產(chǎn)物，可以稱作電子織物，是未來智能服裝發(fā)展的基礎(chǔ)。“織物電極屬于干電極，在獲得與金屬電極近似的信號采集效果的同時，可以避免汗液對采集信號的影響，并兼具有舒適性。‘電子織物’可能成為柔性電子的一個很有潛力的分支。”

分布式肌電采集系統(tǒng)則是由八個模塊組成，填補(bǔ)國內(nèi)同類產(chǎn)品空白。據(jù)悉，該系統(tǒng)可以在有限的通道數(shù)內(nèi)，最大限度地獲取人體肌肉在運(yùn)動中的信息。結(jié)合九軸陀螺儀，可以適用于更多的應(yīng)用場景，尤其是在混合控制方面提高了系統(tǒng)對于動作跟蹤捕捉的準(zhǔn)確性，兼顧肌電與慣性傳感器兩種獲取動作信息的方法，提高了分布式系統(tǒng)動作識別的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性，減少了實(shí)現(xiàn)動作跟隨的代價。

高密度無線采集系統(tǒng)主要包括64/32通道肌電、腦電設(shè)備以及軟件系統(tǒng)，具備主動屏蔽技術(shù)搭配多項微弱電信號檢測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高信噪比信號采集，并可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動場景下的腦肌電雙模信號采集。為了滿足穿戴式的需求，該設(shè)備采用小型化設(shè)計，體積僅有半個智能手機(jī)大小。

成本優(yōu)勢為國內(nèi)肌電工程發(fā)展提供保障

除了技術(shù)優(yōu)勢以外，潤誼泰益的成本優(yōu)勢也成為業(yè)界亮點(diǎn)，特別對國內(nèi)肌電工程的發(fā)展提供了有力保障。通過降低用戶使用肌電設(shè)備產(chǎn)品的成本，從而拓展肌電產(chǎn)品應(yīng)用場景是一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

于文龍介紹說：“肌電工程發(fā)展的瓶頸之一就是肌電產(chǎn)品價格昂貴”，得益于珠三角成熟的上下游產(chǎn)業(yè)鏈配套優(yōu)勢，潤誼泰益可以以更具競爭力的價格、更快的速度提供產(chǎn)品與售后服務(wù)。

具體來看，在肌電臂環(huán)產(chǎn)品領(lǐng)域，于文龍表示，隨著生產(chǎn)工藝成熟，成本會進(jìn)一步降低。目前成本主要集中在彈性織物臂環(huán)生產(chǎn)的人工成本上，未來進(jìn)一步提高自動化程度可以有效地減少生產(chǎn)成本。

據(jù)悉，在分布式無線肌電采集系統(tǒng)與高密度無線肌電、腦電采集系統(tǒng)產(chǎn)品領(lǐng)域，潤誼泰益也可以提供相對進(jìn)口產(chǎn)品極具競爭力的價格，以進(jìn)口產(chǎn)品50%~60%的價格達(dá)到同樣的技術(shù)性能。

潤誼泰益目前的商業(yè)模式中，既包含B端客戶，也有C端客戶，未來將以出售肌電模塊或產(chǎn)品的模式進(jìn)行合作，將竭盡全力降低肌電模塊的成本與價格，力爭以最優(yōu)惠的價格為合作伙伴提供質(zhì)量最優(yōu)秀的產(chǎn)品。國內(nèi)康復(fù)醫(yī)療、智能穿戴、虛擬現(xiàn)實(shí)等頭部公司都是其潛在客戶。

此外，于文龍表示，未來也將加大C端推廣力度，通過與伙伴合作，攜手推進(jìn)肌電工程技術(shù)在體育運(yùn)動、康復(fù)與養(yǎng)老以及醫(yī)療等應(yīng)用場景中落地。

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