腦科學(xué)，被認為是人類(lèi)科學(xué)最后的前沿。雖然大腦實(shí)體只棲居于人類(lèi)不大的腦袋內，但是研究大腦并不比研究浩瀚的宇宙簡(jiǎn)單。

       在很多人還僅僅把腦科學(xué)視為科研桂冠上難以企及的明珠時(shí)，已經(jīng)有幾十億美金的資金流入腦科學(xué)研究領(lǐng)域，這些押注者不是別人，而是各國政府。

       自2013年美國開(kāi)啟腦計劃以來(lái)，美國、歐盟、日本、澳大利亞、韓國等國家和地區相繼推出了各自的腦科學(xué)研究計劃，腦科學(xué)與類(lèi)腦研究已成為當前國際科技前沿的熱點(diǎn)領(lǐng)域，被各國視為未來(lái)新的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)和引領(lǐng)新科技的變革引擎。

       但到目前為止，人類(lèi)關(guān)于大腦的研究目前還相當粗淺。紐約大學(xué)醫學(xué)院神經(jīng)科學(xué)教授的捷爾吉·布薩基（Gy?rgy Buzsáki）在新書(shū)《由內而外看大腦》中寫(xiě)道：“我們正不斷取得進(jìn)展，但問(wèn)題依然非常棘手。”

       面對腦科學(xué)研究，我們究竟處于黎明前的黑暗還是剛剛踏入永夜，一切還不得而知。但至少有一點(diǎn)是光明的， 目前用于大腦研究的技術(shù)正在模糊傳統的學(xué)科邊界，人工智能、云計算、大數據等計算機學(xué)正在與生物學(xué)結合探索大腦，這些新變量的加入或許能為我們帶來(lái)新發(fā)現。

       動(dòng)脈網(wǎng)通過(guò)梳理發(fā)現，在腦科學(xué)領(lǐng)域，除了吸引了眾多關(guān)注的阿茲海默癥，在神經(jīng)系統疾病中，癲癇是腦科學(xué)研究一個(gè)很好的模型，尤其是在難治性癲癇中，通過(guò)腦部深電極（SEEG）獲得的“深腦信號”為腦科學(xué)研究提供了大量稀缺的腦部信號。顯然，在腦電數據大規模產(chǎn)生的時(shí)代，依靠人工的數據處理方式已經(jīng)無(wú)法應對，AI的介入帶來(lái)了新的數據發(fā)掘方法。

       其實(shí)這并不是AI通過(guò)癲癇研究腦科學(xué)領(lǐng)域的唯一切口， 在科研之外，AI+腦電在商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化方面，有哪些切入路徑？存在多大的想象空間？動(dòng)脈網(wǎng)進(jìn)行了梳理。
 

國內腦電研究的一體兩翼如何展開(kāi)

       腦科學(xué)發(fā)展現在的階段，相當于物理學(xué)和化學(xué)在20世紀初期的處境，科學(xué)家們在很多細分領(lǐng)域取得突破，但是重大的理解和突破尚未出現。目前腦科學(xué)中最關(guān)鍵的問(wèn)題，是人類(lèi)對腦的各種功能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )工作原理的認知非常粗略，只能大致理解人類(lèi)腦區和功能的關(guān)系，但更多的細節并不清楚。

       腦科學(xué)的大廈尚未建成，在落實(shí)大廈基座方面，我們需要更基礎的腦科學(xué)理論。這也和我國腦計劃的重點(diǎn)相符。2019年前后，經(jīng)過(guò)長(cháng)達五年多時(shí)間的醞釀，中國在科學(xué)界形成“一體兩翼”腦計劃研究方向的基礎共識。

       中國腦計劃“一體兩翼”關(guān)注“腦科學(xué)的基本問(wèn)題；腦疾病的診斷治療；腦啟發(fā)的人工智能”。

       “一體”即“認知腦”，關(guān)注和理解人類(lèi)大腦的認知功能是怎么來(lái)的。核心是認知腦區結構和功能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的實(shí)質(zhì)，嘗試闡明大腦如何工作。

       正如中國腦計劃的領(lǐng)軍者和倡導者蒲慕明院士所描述的“我們看到計算機，要分析它的功能就必須知道計算機的結構，對于大腦的功能我們必須要知道大腦的網(wǎng)絡(luò )結構，這就叫做‘全腦介觀(guān)神經(jīng)聯(lián)接圖譜’，也是我們這個(gè)大計劃的關(guān)鍵部分”。

       兩翼，則指向“保護腦”和“創(chuàng )造腦”兩大主攻方向。

       其中，“保護腦”主要是更好地診斷和治療各類(lèi)重大腦疾病，包括阿爾茨海默癥、癲癇、帕金森、抑郁癥等疾病，在神經(jīng)系統疾病這條賽道上，將有機會(huì )誕生千億獨角獸。

       “創(chuàng )造腦”主要實(shí)現類(lèi)腦人工智能的研究與開(kāi)發(fā)，核心戰略目標是開(kāi)發(fā)仿腦計算機，將由兩部分組成:一是發(fā)展腦型器件和結構；二是腦型信息產(chǎn)生和處理系統的設計和開(kāi)發(fā)。

       中國腦計劃的巨大價(jià)值在于其在未來(lái)五到十年的持續實(shí)施，會(huì )全力推動(dòng)人工智能與腦科學(xué)的深度融合發(fā)展，其研究成果，將會(huì )極大的促進(jìn)類(lèi)腦人工智能技術(shù)的發(fā)展，這一領(lǐng)域的研究突破，將引領(lǐng)新一輪的科技革命。
 

癲癇成為腦科學(xué)研究的先導領(lǐng)域

       在一體兩翼中，哪一領(lǐng)域研究較為迫切？答案無(wú)疑是對重大腦部疾病進(jìn)行診斷和治療。

       據世界衛生組織的統計，包括阿爾茨海默、帕金森、癲癇、**分裂、抑郁癥在內的各種神經(jīng)類(lèi)和**類(lèi)疾病在內的腦相關(guān)疾病，是所有疾病里社會(huì )負擔最大的疾病，占到28%以上，并已超過(guò)心血管、癌癥，成為影響人類(lèi)生存質(zhì)量的首要疾病。

       因此，重大腦疾病的診斷、治療與干預，將成為各國腦計劃中，最具現實(shí)意義與未來(lái)價(jià)值的先導領(lǐng)域。

       眾所周知，人類(lèi)大腦蘊含近1000億個(gè)神經(jīng)元，大腦網(wǎng)絡(luò )異常復雜，神經(jīng)元數目眾多，而每個(gè)神經(jīng)元的放電模式、編碼模式、信息處理方式均不一樣。所以，要理解這個(gè)復雜的系統如何工作，首先需要能有對人類(lèi)大腦活動(dòng)數據持續記錄的手段和工具。隨著(zhù)科學(xué)界對腦電的記錄、提取、分析和研究，越來(lái)越多對于大腦的深度認知被陸續發(fā)現。

       那么在眾多腦部疾病里，哪類(lèi)腦部疾病，對促進(jìn)腦部認知和類(lèi)腦智能研究最具潛力？

       癲癇無(wú)疑是腦科學(xué)研究一個(gè)很好的模型。

       與阿爾茨海默、帕金森等退行性功能神經(jīng)疾病以及抑郁癥等**疾病不同，在眾多腦部疾病當中，癲癇是一個(gè)跨種族、年齡與性別，貫穿個(gè)體全生命周期的腦部慢性疾病。

       導致癲癇的病因多種多樣，有先天基因缺陷，也有后天發(fā)育、腦部?jì)韧鈩?chuàng )傷等，但歸結一個(gè)核心特征即顱內特定腦區（致癇區）出現神經(jīng)元突發(fā)性異常放電，通過(guò)神經(jīng)傳導通路傳導至全腦各個(gè)功能區，并最終導致短暫的大腦功能障礙和身體機能失能。

       正是由于癲癇發(fā)作特性所形成的對特定腦區短暫的功能剝奪，使人類(lèi)能透過(guò)癲癇發(fā)作，借助某些特定手段（如SEEG腦電極）有效記錄癲癇發(fā)作期間，異常腦電在大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )中的傳導路徑，以及特定腦區功能喪失前后的特征對比，癲癇每一次的發(fā)作，無(wú)疑都對人類(lèi)“認知大腦”提供了極其寶貴的“深空信息”。

       如果人類(lèi)對于大腦的研究被稱(chēng)為是自然科學(xué)中最后一塊疆域，那么對癲癇的研究則是人類(lèi)探索最后一片疆域的路標。此外，癲癇研究還具有深遠的社會(huì )意義。

       世界衛生組織的報告《癲癇：公共衛生的當務(wù)之急》中指出癲癇是世界最常見(jiàn)的慢性神經(jīng)系統疾病之一，影響全世界各個(gè)年齡約5500萬(wàn)人，癲癇對國家、社會(huì )、醫療系統、病人家庭與病人來(lái)說(shuō)都是長(cháng)期而巨大的負擔。

       在發(fā)展中國家，由于人們對癲癇缺乏正確認識及醫療資源匱乏，大多數癲癇患者得不到合理有效的治療，存在很大的“治療缺口”。我國活動(dòng)性癲癇患者的治療缺口達到63%。據此估算我國大約有400萬(wàn)左右活動(dòng)性癲癇患者沒(méi)有得到合理的治療。

       尤其是手術(shù)治療手段，我國有超過(guò)1000萬(wàn)癲癇患者，約占總人口的7‰左右。其中，約300萬(wàn)患者屬于無(wú)法依靠藥物治療有效控制病情的難治性癲癇，這批患者需要借助更為前沿的外科手段來(lái)輔助治療。

       盡管抗癲癇藥物的數量在過(guò)去20年里大幅增加，但約有三分之一的患者仍然對藥物治療產(chǎn)生抗藥性。雖然外科手術(shù)的效果有所改善，一半以上的手術(shù)患者長(cháng)期免于癲癇發(fā)作，但仍只有一小部分耐藥患者接受了癲癇手術(shù)。
 

AI介入癲癇初診：無(wú)創(chuàng )腦機接口信號解讀有限

       雖然存在較大的治療缺口，但癲癇其實(shí)并不可怕。在現有的治療方法下， 90%的癲癇患者都是可治愈的。從治愈的手段來(lái)看，60%-70%的癲癇患者可以通過(guò)藥物控制，30%的患者需要通過(guò)手術(shù)進(jìn)行治療。

       但是癲癇可治愈、可治療并不意味著(zhù)我國癲癇治療中不存在困局。尤其是在我國醫療資源緊缺，癲癇更為高發(fā)的情況之下。

       而現有的診療流程不能達到的裂縫，正是AI介入生長(cháng)探索腦電研究的土壤。

       從癲癇診斷與治療的各環(huán)節看，從病患初次接受診斷到癲癇確診，從確診后的持續監測到癲癇常規藥物治療與控制，從藥物無(wú)法控制所形成的難治性癲癇確認到借助外科手段介入與治療，哪些新技術(shù)正在滲透進(jìn)癲癇這個(gè)古老的疾病中，并且帶來(lái)切實(shí)的改變？哪些環(huán)節蘊含巨大投資價(jià)值？動(dòng)脈網(wǎng)對此進(jìn)行了梳理。

       我們可以把AI滲透癲癇診療環(huán)節分為三個(gè)階段：初次診斷、用藥監測和預警和難治性癲癇診療

       1、初次診斷和累計確診

       在初次診斷和累計確診階段，從癲癇首次異常發(fā)作的初次診斷到最終確診，腦電圖（EEG）檢查是癲癇診斷的常規步驟。一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)腦電圖檢查，80%左右的癲癇病人發(fā)作間歇期均有腦電圖異常，只有5%-20%的癲癇病人發(fā)作間歇期腦電圖可表現正常。

       臨床困局1：診斷與分流困局

       該階段面臨的最大困局，是人工診療資源的缺乏。我國腦電師資源緊缺。由于腦電設備、算法和人才的限制，癲癇的診療工作受到諸多限制。同時(shí)，由于有豐富診斷經(jīng)驗的腦電圖師與神內臨床醫生多集中在重點(diǎn)癲癇中心，加之患者及患者家庭基于對癲癇初始發(fā)作的未知與恐慌，多數患者集中涌向各省市三甲醫院，導致病患無(wú)法有效分流，同時(shí)大量疑似癲癇病患與初發(fā)癲癇病患的準確診斷和有效區分成為臨床突出難題。

       臨床困局2：需求與供給困局。

       從臨床經(jīng)驗看，初次就診并最終確診的癲癇病患人數約占總就診病患人數的20%左右，以中國每年新增40萬(wàn)的癲癇病患為基數計算，每年僅涉及初診EEG監測的總人數就接近200萬(wàn)左右，還要加上已確診累計的近1000萬(wàn)癲癇病患。

       而對初診患者進(jìn)行確認和對確診患者進(jìn)行常規EEG監測，常常涉及多臨床中心、多次常規腦電圖監測（確診病患常規EEG約在2.5次/年），導致對現有醫療診斷資源的大規模占用，給各地醫療體系帶來(lái)沉重負擔。

       以北京某區癲癇中心為例，EEG常規檢查數量高達1.5萬(wàn)人次/年，單人診斷費用約為800元/次，中心配備常規腦電圖機數量已高達15臺，腦電圖師人數多達20多人。因監測任務(wù)過(guò)重，工作環(huán)境枯燥單一，且升遷路徑狹窄，導致腦電圖技師流失率高，這又進(jìn)一步加重就診病患需求與醫療供給之間的矛盾。

       初診階段產(chǎn)業(yè)價(jià)值及重要參與方：

       巨量癲癇病患的EEG監測需求，以及EEG數據的時(shí)序性特點(diǎn)（閱片過(guò)程耗時(shí)漫長(cháng)），高度依賴(lài)人工方式識別與輸出診斷結論難以為繼。在此背景下，利用AI算法快速提取關(guān)鍵病理性EEG腦電數據成為大趨勢。

       目前，該領(lǐng)域已經(jīng)有眾多科技公司介入，包括阿里健康（2019年5月上線(xiàn)阿里癲癇腦電分析引擎）在內的眾多國內外科技公司及互聯(lián)網(wǎng)巨頭均已積極介入癲癇診斷領(lǐng)域，希望通過(guò)AI算法緩解醫療診斷資源不足的情況，在5G新基建的推動(dòng)下，通過(guò)云醫療、遠程大數據等方式，緩解臨床資源分布不均的現狀。

       相關(guān)產(chǎn)業(yè)與腦科學(xué)關(guān)聯(lián)度：★★☆☆☆

       從現有癲癇EEG腦電AI診斷的企業(yè)布局來(lái)看，它們都并非專(zhuān)注于癲癇診療，而是看中了癲癇診療背后的腦電研究?jì)r(jià)值。誠然，EEG腦電監測對于腦電研究有著(zhù)巨大價(jià)值，但目前要實(shí)現有效利用還需要解決眾多挑戰。

       EEG腦電監測手段的出現已有悠久歷史，全球各大頂級學(xué)府均已深度介入無(wú)創(chuàng )監測的研究，但因頭皮腦電監測數據信噪比差，有效特征數據解耦困難，且受制于監測環(huán)境及個(gè)體特性等多重制約，導致腦科學(xué)界可從其中進(jìn)一步挖掘更深入認知數據的難度異常巨大。

       動(dòng)脈網(wǎng)曾與在美計算神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域某學(xué)者交流，他將EEG腦電解碼過(guò)程形象比喻為“站在巨大的足球場(chǎng)外，想去理解和聽(tīng)懂坐在特定區域坐席的某一些球迷在交談什么一樣困難，許多神經(jīng)元在經(jīng)過(guò)初始信號的耦合后，已經(jīng)形成巨大而嘈雜的背景音，且需要特殊事件，如某一方球隊進(jìn)球了，才能大致分清來(lái)自哪一方球隊的球迷的歡呼聲，無(wú)創(chuàng )BCI（腦機接口）領(lǐng)域正是如此，更多只能獲得區域的趨勢信號，無(wú)法進(jìn)一步理解更深的含義。”

       無(wú)創(chuàng )BCI（腦機接口）信號解讀有限也是為什么較多腦機接口公司扎推于淺層意念控制、睡眠等領(lǐng)域。在該領(lǐng)域創(chuàng )業(yè)項目多局限于嘗試解讀特殊腦區（運動(dòng)區），以及具有顯著(zhù)特征的EEG腦電特征（如癲癇）的發(fā)作監測，用于無(wú)創(chuàng )BCI腦機接口的開(kāi)發(fā)及應用。該領(lǐng)域更多集中在所謂“意念”控制的領(lǐng)域，如遙控玩具等，結合肢體與肌電反饋等，切入泛娛樂(lè )行業(yè)，國內如EEGSmarT，國外包括如Neuroverse，均為面向家用消費級及**護理（睡眠健康）領(lǐng)域的創(chuàng )業(yè)項目。

       該領(lǐng)域公開(kāi)過(guò)往融資的企業(yè)包括：

用藥監測與預警成為AI+癲癇第二賽道

       AI能夠以其高效處理復雜數據的特點(diǎn)緩解癲癇初次診療的供需難題。讓更多患者可以獲得藥物診療，但隨之而來(lái)的是確診后的神經(jīng)藥物常規治療的耐藥性困局。

       臨床困局1：耐藥性困局

       在癲癇的治療中，各類(lèi)癲癇藥物治療是主流治療方式。癲癇病患在服藥控制期間，需要不定期及定期接受常規腦電監測，以跟蹤評估治療效果及耐藥性。

       對全球5500萬(wàn)活躍性癲癇病患而言，長(cháng)周期、持續的癲癇用藥，會(huì )產(chǎn)生對特定癲癇藥物產(chǎn)生耐藥性。根據臨床廣泛統計與研究，臨床上約30%的癲癇患者應用抗癲癇藥物治療后并不能完全控制癲癇的發(fā)作進(jìn)展,其治療難度較大,且癥狀持續時(shí)間相對較長(cháng),經(jīng)影像學(xué)檢查可見(jiàn)海馬硬化等腦部病變，該部分耐藥病患多數會(huì )成為難治性癲癇群體（難治性癲癇一般指，施用兩種及以上抗癲癇類(lèi)藥物仍無(wú)法有效控制癲癇發(fā)作）。

       臨床困局2：癲癇看護與發(fā)作預測困局

       大量癲癇病患的存在，給國家、社會(huì )、家庭，個(gè)體均帶來(lái)了巨大的負擔，特別是癲癇病患本身，因發(fā)作的突發(fā)和隨機性，承受著(zhù)巨大的心理壓力，不少癲癇病患也因此喪失獨立生活能力，部分癲癇病患融入社會(huì )的迫切心理，也讓許多癲癇病患主觀(guān)上隱匿患病史，更是給社會(huì )及家庭帶來(lái)無(wú)限隱患。

       產(chǎn)業(yè)價(jià)值及重要參與方：

       全球主要生物醫藥企業(yè)，長(cháng)期投入巨資研發(fā)期望形成可更替的，持續有效的新型癲癇藥物。在藥物研發(fā)領(lǐng)域，也出現了基因療法，以及借助新的手段（如基因檢測）判斷癲癇原發(fā)類(lèi)型，更加定向精準地解決和控制癲癇發(fā)作問(wèn)題。

       2019年2月，初創(chuàng )公司Arvelle Therapeutics獲1.8億美元A輪融資，推進(jìn)抗癲癇基因治療療法的開(kāi)發(fā)。

       針對癲癇耐藥性問(wèn)題，除了開(kāi)發(fā)新藥、新療法等治本解決方案，實(shí)現更好的癲癇看護和發(fā)作預測也是一種緩解問(wèn)題的方式。

       如何解決如此龐大癲癇群體有效看護和發(fā)作預測，避免癲癇個(gè)體置身危險境地，是全球科學(xué)界、醫學(xué)界以及產(chǎn)業(yè)界努力希望解決的難題。

       癲癇發(fā)作預警可以實(shí)現監測患者用藥情況；識別癲癇發(fā)作模式的變化；量化癲癇發(fā)作數據。伴隨EEG腦電監測設備的小型化和可穿戴化，能為癲癇發(fā)作提供哪怕30秒至1分鐘的預警周期，也能幫助病患減少環(huán)境風(fēng)險敞口。

       此外，癲癇病患長(cháng)周期有效監測，也能積累對該群體的健康評價(jià)指數，對部分輕癥群體，原有保險無(wú)法覆蓋的人群，也將借助該邏輯得到保險覆蓋的擴展。目前處于病患看護與癲癇預警領(lǐng)域的創(chuàng )業(yè)項目包括：

       相關(guān)產(chǎn)業(yè)與腦科學(xué)關(guān)聯(lián)度：★★★☆☆

       從切入腦科學(xué)研究的角度來(lái)看，癲癇的家中看護和預測發(fā)作用于腦科學(xué)研究還尚不成熟。

       主要原因也是受制于腦功能神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域對癲癇發(fā)作底層研究，仍未獲得顯著(zhù)性突破，包括可穿戴設備的小型化與腦電監測算法無(wú)法兼顧，以及沿用原有EEG腦電需要對AI算法有效性有嚴格的驗證，有賴(lài)于更多特征樣本數據進(jìn)行算法喂養。

       尚未成熟的根本原因還在在于，我們尚未獲得基于人腦的更為精細的“全腦介觀(guān)神經(jīng)聯(lián)接圖譜”，還沒(méi)有解開(kāi)EEG腦電特征與功能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、癲癇發(fā)作之間的底層機制。只有在此之后，才能借助5G等高帶寬、低延時(shí)的數據傳輸手段，利用更加強大的EEG腦電云平臺的算力，實(shí)時(shí)完成癲癇病患端的快速監測與預判輸出。

       因該領(lǐng)域主要場(chǎng)景針對泛醫療以及家庭，關(guān)鍵數據的獲取仍停留在病例病史上、人工干預診斷以及常規EEG腦電分析等運營(yíng)類(lèi)數據和淺層醫療數據，尚未涉足有利于腦科學(xué)重大突破的關(guān)鍵核心數據。
 

難治性癲癇，AI逐步縮小腦電未知

       如果說(shuō)在A(yíng)I在此前兩個(gè)環(huán)節的介入，擴大了癲癇患者獲得精準診療的機會(huì )，擴大了癲癇患者的供給。那么對于難治性癲癇，AI的介入則是提升醫療機構和醫生處理和應對巨大需求的能力。

       臨床困局1：藥物常規治療手段的失效

       根據全球領(lǐng)域對難治性癲癇的簡(jiǎn)易定義，難治性癲癇（Intractableepilepsy）又稱(chēng)頑固性癲癇，指應用兩種及兩種以上適當的一線(xiàn)抗癲癇藥物正規治療且藥物的血濃度在有效范圍內，仍無(wú)法有效控制癲癇發(fā)作且影響日常生活。

       該部分難治性癲癇病患群體不少因長(cháng)期服藥，伴隨大腦核心功能區累進(jìn)與不可逆的器質(zhì)性病變，導致部分癲癇病患逐步發(fā)展形成顱內單處或多處，大腦單側甚至雙側多局灶致癇區，使用兩種及以上常規抗癲癇類(lèi)藥物已無(wú)法有效干預與控制致癇區異常腦電激發(fā)。

       目前從全球范圍來(lái)看，難治性癲癇占活躍性癲癇總人數的比例接近30%,在中國有近300萬(wàn)癲癇病患屬于難治性癲癇范疇。同時(shí)每年新增新發(fā)確定約40萬(wàn)癲癇病患，這其中約有10萬(wàn)屬于難治性癲癇類(lèi)型。

       與通過(guò)藥物可有效控制癲癇發(fā)作的一般性癲癇而言，難治性癲癇對家庭、社會(huì )的危害更為巨大。如2019年深圳發(fā)生的5·16特大交通事故造成3死18傷慘痛悲劇，正是由服藥期癲癇發(fā)作，難治性癲癇給包括該名癲癇病患在內四個(gè)家庭帶來(lái)無(wú)法彌補的傷害。如何有效緩解癲癇發(fā)作，降低發(fā)作頻次，成為眾多臨床手段關(guān)注的核心目標。

       解決大量難治性癲癇病患診斷與治療，成為擺在腦科學(xué)與臨床界的一道必須攻破的難題。

       臨床困局2：難治性癲癇治療手段有限

       從難治性癲癇診斷與治療方式來(lái)看，神經(jīng)外科手術(shù)介入是目前推動(dòng)的重點(diǎn)方向。

       神外手術(shù)從解決難治性癲癇的根源出發(fā)，神經(jīng)外科醫生在切除致癲區之前，需要通過(guò)植入腦內電極，利用SEEG顱內立體定向技術(shù)明確大腦中的致癲區。然后決定是進(jìn)一步采取包括手術(shù)切除、射頻消融與激光毀損等直接毀損致癇灶的剔除手段，還是選擇包括DBS、VNS、RNS等一系列神經(jīng)調控技術(shù)在內的，作用于對應腦區主動(dòng)干預癲癇致癇灶的異常放電的姑息性治療方式。

       自2000年起， SEEG在北美難治性癲癇治療中推廣并廣泛應用。最新統計表明，SEEG已經(jīng)成為最重要的顱內監測手段（占所有顱內監測的43.1%）,作為該項技術(shù)發(fā)源國的法國，針對癲癇外科手術(shù)前置性手術(shù)的SEEG適用比例已經(jīng)高達60%以上。中國目前SEEG手術(shù)的實(shí)施比例占難治性癲癇外科手術(shù)的比例，也從之前不足5%快速提升至目前的25%左右，與SEEG技術(shù)已成熟的歐美國家相比，仍然蘊含著(zhù)巨大的增長(cháng)空間。

       作為全美最知名的梅奧醫學(xué)中心（Mayo Clinic）,自引入癲癇外科手術(shù)以來(lái)，癲癇中心數量從原有的14個(gè)增加至目前的94個(gè)，其中成人中心從2003年的14個(gè)增至2012年的66個(gè)，兒童中心從2003年的3個(gè)增至2012年的28個(gè)。從數據可以看出，癲癇外科手術(shù)治療的有效性，極大的推動(dòng)了癲癇中心的建設。

       在中國，基于治療目的的癲癇外科手術(shù)，也在過(guò)去5年得到飛速發(fā)展。根據中國抗癲癇協(xié)會(huì )一份數據表明，據不完全統計，全國癲癇外科手術(shù)量已從2015年4000臺左右，增長(cháng)至2018年近20000臺，而作為實(shí)施癲癇外科手術(shù)至關(guān)重要的術(shù)前SEEG顱內深部電極監測技術(shù)，自2013年前后由國內著(zhù)名神經(jīng)科學(xué)術(shù)帶頭人之一的劉興洲教授引入中國以來(lái)也廣泛普及開(kāi)來(lái)，從2014年的不足百臺，迅速增長(cháng)至2019年的近5000臺，其中能實(shí)施SEEG手術(shù)的癲癇中心從2014年的6家增長(cháng)至2019年的近200家。

       癲癇手術(shù)中最主要、也是最核心的臨床價(jià)值在于，能否準確查找及有效明確癲癇致病灶，以及界定致癇灶與周?chē)９δ苣X區之間的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )聯(lián)系，也只有這樣一個(gè)前提，才能最大限度借助外科手術(shù)方式“剔除”致癇區對周邊正常腦功能的影響。

       這里借用臨床界某神外教授的比喻，“癲癇每一次的發(fā)作，就像在廣漠的草原里燃起熊熊烈火，致癇區就是起火點(diǎn)。最有效控制大火蔓延的方式，就是隔絕大火起源點(diǎn)與周邊草原的聯(lián)系。”

       產(chǎn)業(yè)價(jià)值及重要參與方：

       難治性癲癇作為一個(gè)艱深和高壁壘的領(lǐng)域，受到的產(chǎn)業(yè)關(guān)注并不少。目前，國內已有眾多產(chǎn)業(yè)方切入癲癇功能神外領(lǐng)域。

       在癲癇診斷和治療的產(chǎn)業(yè)鏈中，既包括了研發(fā)大型醫療設備的全球知名醫療集團，如尼高力、日本光電、GE、飛利浦。也包括研發(fā)手術(shù)機器人、AI輔助診斷等創(chuàng )新性的解決方案。

       目前，國內已有包括華科精準、睿米、華志微創(chuàng )等國內知名功能神外手術(shù)機器人完成布局。在手術(shù)高值耗材方面，有包括華科恒生、諾爾醫療、瑞神安在內的醫療器械商，形成對ALICS,PMT,ADtech等海外進(jìn)口電極（三類(lèi)高值耗材）的進(jìn)口替代。

       據不完全統計，作為全球腦電圖機領(lǐng)域知名廠(chǎng)商的日本光電及美國尼高力，為滿(mǎn)足國內大量三家醫院建設癲癇外科中心的需求，過(guò)去兩年在中國市場(chǎng)新投放的高導聯(lián)腦電圖機數量累計超過(guò)300臺以上，而購置這些專(zhuān)用于SEEG電極的128-256通道高導聯(lián)腦電圖機，也視作癲癇外科手術(shù)能力指數增長(cháng)的前置性指標。

       此外，作為快速提升手術(shù)效率的神外機器人，在過(guò)去兩年里也處于快速商業(yè)化的階段。除國際知名品牌ROSA神外機器人以外，國內包括華科精準、睿米、華志微創(chuàng )等一批具有自主知識產(chǎn)權的神外機器人，也在過(guò)去兩年里批量投放臨床使用，據不完全統計，截至2019年底，以上神外手術(shù)機器人廠(chǎng)商，在國內累計投放設備數已超過(guò)150臺。

       以上大量新建癲癇中心的出現，SEEG等關(guān)鍵臨床手段的普及推廣，以及高導聯(lián)腦電圖機、神外手術(shù)機器人等關(guān)鍵設備的持續大規模投放，也側面反映出不少具有敏銳商業(yè)嗅覺(jué)的全球VC及產(chǎn)業(yè)資本，正積極布局至具有5500萬(wàn)病患的癲癇產(chǎn)業(yè)，以滿(mǎn)足飛速增長(cháng)的癲癇診療需求。

癲癇診斷與治療上下游全景圖

       在難治性癲癇治療這個(gè)小眾的領(lǐng)域，不同的切入方想要解決的問(wèn)題并不同。手術(shù)機器人大大地提高了手術(shù)的精準度和效率；磁共振兼容的腦內電極讓醫生可以精準定位致癲區位置等等

       但從解決臨床核心痛點(diǎn)而言，關(guān)鍵點(diǎn)還是在于如何快速精準識別和分析SEEG深部腦電，以及多模態(tài)融合算法形成顱內3D影像與SEEG腦電耦合并輸出精確癲癇致癇灶以及深刻理解癲癇異構網(wǎng)絡(luò )模型。

       以下這張診斷治療周期圖，也能體現難治性癲癇診斷環(huán)節的重要性：

基于SEEG手術(shù)方式的難治性癲癇診斷與治療

       從圖中可以明確，SEEG手術(shù)術(shù)后的偵測周期是最為耗時(shí)的環(huán)節。同時(shí)，我們還可以預見(jiàn)，隨著(zhù)神外手術(shù)機器人、關(guān)鍵臨床器械功能迭代（如SEEG電極3.0T磁共振兼容）、SEEG腦電圖AI輔助決策等產(chǎn)品和技術(shù)的推廣，難治性癲癇診療效率將從各個(gè)環(huán)節得到提升，未來(lái)國內SEEG手術(shù)數量將會(huì )快速擴增。

       例如，我們注意到公開(kāi)報道的諾爾醫療，除了布局術(shù)中高值耗材SEEG腦電極外，還向下游拓展，在A(yíng)I輔助識別和分析SEEG腦電信號領(lǐng)域也有深入布局。

       相關(guān)產(chǎn)業(yè)與腦科學(xué)關(guān)聯(lián)度：★★★★★☆

       從上面這張圖我們相信，伴隨5G、大數據、AI技術(shù)的廣泛應用，在癲癇特別是難治性癲癇領(lǐng)域將有機會(huì )出現“黃金谷”,來(lái)自腦部深部的腦電信息或許能夠成為探索和打開(kāi)腦部研究的一把鑰匙，幫助科學(xué)家更好地認知大腦。

       近兩年來(lái)，《Science》、《Natural》等核心知名期刊也出現多篇以SEEG深部腦電作為切入點(diǎn)，對腦部基礎認知進(jìn)行研究的成果。

       我們或許可以這樣認為SEEG腦電極作為“宇宙深空探測器”負責記錄大量深腦信息，再由有經(jīng)驗的宇宙物理學(xué)家們（神外科學(xué)家們）去解讀大腦其中的奧秘。

       在與腦科學(xué)領(lǐng)域內一些專(zhuān)家交流過(guò)程中，我們關(guān)注到，難治性癲癇在診斷與治療過(guò)程中，利用SEEG深腦電極，能獲得大規模稀缺的深部腦電數據，近年來(lái)，全球眾多頂級科研機構開(kāi)始借助這些珍貴信息，形成對大腦的更為全局的認知，我們嘗試以中國腦計劃“一體兩翼”的視角，用下面這張圖展示SEEG深部腦電對認知腦、保護腦以及創(chuàng )造腦所起到的重要作用：

       從這張圖我們能更加全景的理解到，通過(guò)癲癇診斷過(guò)程，特別是SEEG手術(shù)邏輯的介入，利用fMRI、PET、CT等影像設備，形成對大腦3D影像，借助SEEG電極所獲得并記錄下的特定區域神經(jīng)元簇群所釋放的深部腦電（如pHFO高頻小波），形成對于大腦功能區域腦網(wǎng)絡(luò )的拓撲結構認知，即利用時(shí)域、頻域與空間分布之間的信息耦合，而這一過(guò)程恰恰可以用于腦功能網(wǎng)絡(luò )圖譜的繪制。

       而要實(shí)現繪制蒲慕明院士所描述的‘全腦功能圖譜’這一重要目標，正是借助于癲癇發(fā)作過(guò)程中，遍布于大腦多大200多個(gè)SEEG電極極點(diǎn)（IOT），記錄癲癇激發(fā)態(tài)下的腦電傳播效應，并最終獲得大量珍貴認知數據。

       動(dòng)脈網(wǎng)也將持續關(guān)注腦科學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)展，追蹤腦科學(xué)領(lǐng)域突破，作為打開(kāi)人腦黑盒的一把鑰匙，SEEG手術(shù)在國內開(kāi)展情況如何，深腦數據如何能帶來(lái)癲癇領(lǐng)域跨時(shí)代的變化，動(dòng)脈網(wǎng)將持續關(guān)注報道。隨著(zhù)深度學(xué)習、人工智能和帶來(lái)了新的數據搜集和處理工具，我們希望SEEG深腦數據能夠推動(dòng)癲癇領(lǐng)域診療技術(shù)前進(jìn)和進(jìn)一步探索腦電世界，或許神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域取得實(shí)質(zhì)性突破就在不遠的未來(lái)。