2018年4月,上海一家三甲醫(yī)院的康復(fù)科室內(nèi),一位腦卒中病人正在試用英漢思的助力型動力外骨骼。對于這次產(chǎn)品的試用,英漢思的ceo兼創(chuàng)始人朱瀚琦既期待又有些擔(dān)憂。“盡管之前的人體試驗很成功,但聽到一位病人告訴我,試用我們的儀器后,行走明顯感覺更加省力,行走時長也增加了不少的時候,我才覺得這些年的努力終有所獲。” 朱瀚琦告訴動脈網(wǎng)記者。
英漢思(enhanced robotics)成立于2017年12月,總部位于美國達拉斯,專注于輕型康復(fù)研發(fā)。2018年9月,公司完成第一代demo樣機開發(fā),并在2019年初向fda、ce提交了臨床資質(zhì)認證,獲得多家醫(yī)院試用,采購意向。從公司成立到產(chǎn)品進入審批,看似僅僅用了一年的時間,事實上,從2013年開始,團隊前身就獲得了美國國立研究院(nih)的數(shù)百萬美元研究,開始了早期的動力外骨骼的研究。
用于家庭康復(fù)的輕型康復(fù)機器人
“切入康復(fù)領(lǐng)域一方面是由于康復(fù)機器人是博士期間的課題,另一方面源于一篇對行走障礙人群的。”朱瀚琦表示。拿到機械工程與電氣工程雙碩士學(xué)位后,朱瀚琦去往美國德州大學(xué)攻讀博士學(xué)位,博士期間,他看到nih的一篇中老年人的調(diào)研中寫道,行走障礙人群中發(fā)生抑郁、焦慮、社會隔離的比例高達30.8%,而沒有行走障礙的人群,這個比例僅為3.8%。
在中國,隨著人群老齡化速度加快,中老年人數(shù)量快速增長,腦卒中、肌無力、關(guān)節(jié)炎等患有中老年常見疾病的人數(shù)也逐年增加。
據(jù)統(tǒng)計,截止到2018年,全國有超過1.5億人需要接受康復(fù)治療或者長期伴隨行走障礙問題。目前行走障礙康復(fù)主要依靠康復(fù)師的運動物理治療,效率低下。
另一方面,中國康復(fù)師資源缺口超30萬,康復(fù)資源供應(yīng)不足,高性能的康復(fù)器具被外企壟斷,且由于其多為大型器械,價格高昂,只能在醫(yī)院內(nèi)使用,患者不能自行使用。
“我們希望將專業(yè)的康復(fù)器械變成一種消費型的電子醫(yī)療器械,從而幫助行走障礙人群提高生活質(zhì)量,這也是公司創(chuàng)立的初衷。” 朱瀚琦說道。這篇調(diào)研也決定了英漢思團隊的技術(shù)導(dǎo)向并不以大型康復(fù)器械為主,而是以高性能的輕量化的康復(fù)動力外骨骼為主。
2017年初,朱瀚琦及其團隊研發(fā)的輕型動力外骨骼樣機已經(jīng)過三次迭代,可以實現(xiàn)助力行走的功能。2018年11月,經(jīng)過詳細的市場調(diào)研,英漢思最終將產(chǎn)品使用場景定義為家庭康復(fù)以及院內(nèi)外骨骼康復(fù),分別推出了智能膝關(guān)節(jié)康復(fù)機器人和助力型動力外骨骼兩款輕型康復(fù)機器人產(chǎn)品。
突破壁壘,自主研發(fā)生產(chǎn)核心零部件
“輕型康復(fù)機器人的核心在于動力驅(qū)動,我們產(chǎn)品整個動力驅(qū)動的零部件,包括電機、傳動、電驅(qū)等,都是自主研發(fā),并在國內(nèi)生產(chǎn)的。”朱瀚琦解釋道。與院內(nèi)大型康復(fù)器械不同,由于輕型康復(fù)器械體積小,重量輕,對成本的要求更高。以膝關(guān)節(jié)康復(fù)器械為例,如果直接進口外企的核心零部件,單單動力驅(qū)動的成本就高達1萬元及其以上,總物料成本將達到3-5萬,高額的售價使其難以作為家庭康復(fù)器械使用。英漢思的兩款產(chǎn)品在硬件上都是自產(chǎn)自研,因此成本更低。此外,傳統(tǒng)的液壓驅(qū)動的動力外骨骼機器人整體重量達到十五六公斤,而英漢思自研的產(chǎn)品重量僅為兩公斤左右,患者佩帶也更加輕便。
英漢思的核心產(chǎn)品助力型動力外骨骼主要針對腦卒中病人的康復(fù)階段,傳統(tǒng)的動力外骨骼使用范圍有限,通常在院內(nèi)使用,通過軌跡控制算法帶動病人在院內(nèi)行走。“但對中風(fēng)康復(fù)期病人而言,他們往往可以緩慢行走,只是步態(tài)不標準。在這種情況下,軌跡控制型的輕型康復(fù)機器人使用場景有限,不能適應(yīng)院外不同的復(fù)雜行走環(huán)境。”
英漢思的助力型動力外骨骼通過結(jié)合ai、扭矩控制等技術(shù),實現(xiàn)在不同的環(huán)境中的智能輔助行走,從而大大拓展了動力外骨骼的使用潛力。該產(chǎn)品根據(jù)患者的使用習(xí)慣分為單膝和單髖兩個不同的版本,重量不超過3.5公斤。據(jù)朱瀚琦透露,英漢思的助力型動力外骨骼設(shè)計的核心算法曾被選為知名期刊《ieee control system》的封面。
公司的另一款核心產(chǎn)品是針對關(guān)節(jié)置換、十字韌帶修復(fù)、半月板修復(fù)等膝關(guān)節(jié)手術(shù)后3-6個月的膝關(guān)節(jié)動力外骨骼機器人。該產(chǎn)品是一款可穿戴型自動化康復(fù)設(shè)備,重量僅為2.7公斤,集智能關(guān)節(jié)活動度訓(xùn)練、等張肌力訓(xùn)練、重力模擬訓(xùn)練、等速肌力評測等功能為一體,用于協(xié)助康復(fù)師幫助患者完成多功能的訓(xùn)練,提升康復(fù)效率。同時,該設(shè)備可以記錄追蹤康復(fù)過程中的人體數(shù)據(jù)并進行分析,從而優(yōu)化康復(fù)訓(xùn)練。而與這款輕型膝關(guān)節(jié)擁有同等功能的一款大型進口醫(yī)療康復(fù)器械重量超過公斤,售價近百萬。
對于產(chǎn)品的推進,朱瀚琦透露,公司的兩款產(chǎn)品已在上海、西安的幾家三甲醫(yī)院進行試用,同時兩款產(chǎn)品均提交了二類醫(yī)療器械的注冊申請。產(chǎn)品上市將從二級專科康復(fù)醫(yī)院、康養(yǎng)結(jié)合的養(yǎng)老機構(gòu)、院外運營的康復(fù)中心、社康中心等北上廣深的高端康復(fù)市場切入,通過醫(yī)療器械代理銷售或向醫(yī)院直銷的方式,在醫(yī)生的推薦下提供給患者。
“雖然目前康復(fù)醫(yī)療器械并不能脫離醫(yī)療機構(gòu)直接面向患者,但我們最終的目標是希望患者能將我們的產(chǎn)品作為日常康復(fù)器械使用。” 朱瀚琦表示。
推進產(chǎn)品的同時,英漢思也在尋求醫(yī)療器械廠商的合作,共同制定康復(fù)綜合性解決方案提供給醫(yī)院。朱瀚琦表示,雖然動力外骨骼可以作為單一的醫(yī)療器械獨立使用,但也可以與其他康復(fù)醫(yī)療器械配套使用。
例如,助力型動力外骨骼可以與智能天軌系統(tǒng)搭配使用,幫助腦卒中病人盡快康復(fù)。膝關(guān)節(jié)動力外骨骼也可以與神經(jīng)肌肉電刺激療法配套使用,讓患者的康復(fù)過程更加安全、高效、舒適、便捷。
來源:東方財富
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