越是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，康復(fù)行業(yè)的發(fā)展越是快速。
這是因?yàn)殡S著生活水平提高，居民的健康意識(shí)增強(qiáng)，其對(duì)康復(fù)醫(yī)學(xué)的認(rèn)知也更清楚。
山東省青島市膠州中心醫(yī)院王洋、侯玉華發(fā)表的論文《腦卒中康復(fù)治療的護(hù)理配合》顯示：腦卒中患者接受康復(fù)治療后，90%的患者能夠自理生活，30%能夠做較輕的工作；未接受康復(fù)治療的腦卒中患者，僅有6%的患者能夠自理生活，僅有5%的患者能夠做較輕的工作。
通過該研究可以看到，康復(fù)治療對(duì)于患病人群恢復(fù)正常生活、回歸社會(huì)有巨大幫助。
基于龐大的人口數(shù)據(jù)，我國(guó)被認(rèn)為是全球康復(fù)需求最大的國(guó)家?！读~刀》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2019年我國(guó)有康復(fù)需求的人數(shù)達(dá)4.6億人。例如，我國(guó)腦卒中患者約為1300萬(wàn)人，殘疾人總數(shù)約為8502萬(wàn)，其中肢體殘疾達(dá)2472萬(wàn)。
龐大的患者需求催生了巨大的康復(fù)市場(chǎng)，而隨著人口老齡化的加速、國(guó)民康復(fù)意識(shí)的覺醒以及國(guó)家政策的強(qiáng)力推動(dòng)，康復(fù)醫(yī)療服務(wù)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)增長(zhǎng)。
蛋殼研究院發(fā)布的《2019康復(fù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿ρ芯繄?bào)告》顯示：2018年，我國(guó)康復(fù)醫(yī)療市場(chǎng)規(guī)模達(dá)450億元，預(yù)計(jì)到2022年將達(dá)到1033億元，2018-2022的年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)23%。
同時(shí)，蛋殼研究院還對(duì)康復(fù)產(chǎn)業(yè)細(xì)分領(lǐng)域發(fā)展?jié)摿M(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，認(rèn)為康復(fù)機(jī)器人、遠(yuǎn)程康復(fù)、康復(fù)信息化、骨關(guān)節(jié)康復(fù)、康復(fù)護(hù)理和心肺康復(fù)是未來的六大黃金賽道。
困于技術(shù)與理念，傳統(tǒng)外骨骼康復(fù)機(jī)器人存在三大局限
康復(fù)行業(yè)的前途是光明的，但道路是曲折的。一方面，我國(guó)康復(fù)行業(yè)存在康復(fù)機(jī)構(gòu)數(shù)量少、康復(fù)醫(yī)師少、康復(fù)師水平參差不齊等痛點(diǎn)；另一方面，用于解決上述痛點(diǎn)的傳統(tǒng)外骨骼康復(fù)機(jī)器人存在一定的局限性。
事實(shí)上，外骨骼是美國(guó)軍隊(duì)于20世紀(jì)60年代專為增強(qiáng)單兵作戰(zhàn)能力而研發(fā)的設(shè)備。1960年左右，美國(guó)通用電氣公司和美國(guó)國(guó)防先進(jìn)研究項(xiàng)目局研發(fā)出外骨骼設(shè)備——Hardiman，該設(shè)備能使穿戴者的力量增加25倍，但其體積龐大，重達(dá)680kg，且供能不足、無(wú)法長(zhǎng)久續(xù)航。
隨著傳感器、計(jì)算機(jī)等技術(shù)的發(fā)展，美國(guó)、英國(guó)、加拿大等國(guó)在20世紀(jì)80年代加大了對(duì)外骨骼設(shè)備的研究。同時(shí)，一部分研發(fā)團(tuán)隊(duì)基于外骨骼設(shè)備支撐人體、帶動(dòng)人體運(yùn)動(dòng)的功能，開始探索將外骨骼技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)，20世紀(jì)90年代初，全球已有至少56個(gè)外骨骼康復(fù)機(jī)器人研究中心。
公開資料顯示，傳統(tǒng)外骨骼機(jī)器人可通過牽拉、支撐等方式幫助截癱等患者重新實(shí)現(xiàn)站立、行走、轉(zhuǎn)身等動(dòng)作。同時(shí)，還可以幫助患者進(jìn)行一定的康復(fù)訓(xùn)練。
例如，腦卒中、偏癱等患者可能在早期出現(xiàn)1-2周的軟癱期，且軟癱時(shí)間越長(zhǎng)，患者的功能恢復(fù)越差。通過傳統(tǒng)外骨骼康復(fù)機(jī)器人進(jìn)行被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，有助于患者肢體功能的恢復(fù)，加速患者的康復(fù)過程，提升預(yù)后效果。
另外，對(duì)于部分患者，如長(zhǎng)期臥床者，傳統(tǒng)外骨骼康復(fù)機(jī)器人可幫助其拉伸肌肉，延緩肌肉萎縮。
但是，以軍用外骨骼為內(nèi)核的傳統(tǒng)外骨骼康復(fù)機(jī)器人，在輔助截癱等患者方面具有顯著價(jià)值，但將其用于康復(fù)治療，則存在著明顯的局限性。
首先，傳統(tǒng)外骨骼康復(fù)機(jī)器人是被動(dòng)訓(xùn)練，較主動(dòng)訓(xùn)練的康復(fù)效果更小。在康復(fù)領(lǐng)域，醫(yī)學(xué)界有一個(gè)共識(shí)：相比于牽拉式的被動(dòng)訓(xùn)練，患者主動(dòng)訓(xùn)練的臨床獲益更高。
被動(dòng)訓(xùn)練是指通過牽拉患者肢體等手段，幫助患者按照既定的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)。主動(dòng)訓(xùn)練則是指按照患者大腦發(fā)出的神經(jīng)信號(hào)輔助患者肢體運(yùn)動(dòng)，以重塑其肢體與中樞神經(jīng)之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)肢體運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)。
其中，傳統(tǒng)外骨骼康復(fù)機(jī)器人是通過牽拉、支撐等方式幫助患者實(shí)現(xiàn)站立、行走、轉(zhuǎn)身等動(dòng)作，但其并不能幫助患者實(shí)現(xiàn)主動(dòng)訓(xùn)練。也因此，其康復(fù)效果十分有限。
其次，傳統(tǒng)外骨骼康復(fù)機(jī)器人較為笨重、龐大，使用也較為復(fù)雜。例如，一部分傳統(tǒng)外骨骼康復(fù)機(jī)器人需要康復(fù)師先進(jìn)行約1周時(shí)間的培訓(xùn)，再培訓(xùn)患者多次后，才可以在康復(fù)師陪護(hù)的情況下使用。
最后，人體下肢有7個(gè)自由度，但傳統(tǒng)外骨骼康復(fù)機(jī)器人的自由度無(wú)法滿足患者需求。例如，一機(jī)構(gòu)研發(fā)出的坐臥式外骨骼康復(fù)機(jī)器人，單下肢具有3個(gè)自由度。
總的來看，傳統(tǒng)外骨骼康復(fù)機(jī)器人可用于輔助截癱等患者行走、運(yùn)動(dòng)，但其要用于康復(fù)治療，還需更進(jìn)一步的優(yōu)化和突破。
突破硬件及算法，下一代康復(fù)機(jī)器人將實(shí)現(xiàn)輕便、智能、精準(zhǔn)
對(duì)于傳統(tǒng)外骨骼康復(fù)機(jī)器人在康復(fù)領(lǐng)域的局限性，業(yè)界普遍認(rèn)為需研發(fā)下一代康復(fù)機(jī)器人。
對(duì)于下一代康復(fù)機(jī)器人，丁也博士認(rèn)為應(yīng)當(dāng)需具備以下三個(gè)特點(diǎn)：
第一，下一代康復(fù)機(jī)器人需更加輕便，使患者穿戴更方便、操作更方便?；谳p便的設(shè)備，患者可在無(wú)康復(fù)師輔助的情況下自行穿戴，并自行開展主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練。
第二，下一代康復(fù)機(jī)器人需更加智能，使機(jī)器人對(duì)患者的動(dòng)作意圖更加了解，對(duì)患者的思維想法更加理解。其智能化水平需要達(dá)到：在特定時(shí)間和特定情況下，給予患者需要的支持。同時(shí)，智能化康復(fù)機(jī)器人還需實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同患者提供個(gè)性化定制康復(fù)服務(wù)，并適應(yīng)不同的康復(fù)環(huán)境，如廣場(chǎng)、樓道、康復(fù)室等。
第三，下一代康復(fù)機(jī)器人需更加精準(zhǔn)。算法是使機(jī)器人更理解患者的動(dòng)作意圖，準(zhǔn)確則是在人機(jī)交互過程中，機(jī)器人能夠精準(zhǔn)的給患者提供輔助。如患者在抬腿1秒時(shí)，大腿前側(cè)肌肉需要3N力，機(jī)器人則在其抬腿1秒時(shí)給予大腿前側(cè)肌肉3N力。
說起來容易做起來難。要研發(fā)出下一代康復(fù)機(jī)器人，各企業(yè)還需從材料、結(jié)構(gòu)、算法等方面逐一突破。
在材料上，傳統(tǒng)外骨骼康復(fù)機(jī)器人較為笨重，使患者穿戴不便、康復(fù)師操作不便。對(duì)此，丁也博士認(rèn)為："康復(fù)機(jī)器人企業(yè)需要探索新材料，確保產(chǎn)品更輕便，并保持支撐性。"
在硬件結(jié)構(gòu)上，康復(fù)機(jī)器人企業(yè)需要設(shè)計(jì)出讓患者穿戴更方便、更輕松的整體結(jié)構(gòu)，且這一結(jié)構(gòu)需要考慮到新材料、新驅(qū)動(dòng)器、新算法，實(shí)現(xiàn)康復(fù)機(jī)器人整體的優(yōu)化。同時(shí)，硬件結(jié)構(gòu)還需符合康復(fù)機(jī)器人的價(jià)值。
丁也博士表示："下肢康復(fù)機(jī)器人的價(jià)值在于康復(fù)，因此，適應(yīng)癥患者應(yīng)是有一定肌力、有康復(fù)需求的患者，而非截癱等患者?；诖?，下肢康復(fù)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)不應(yīng)是傳統(tǒng)的支撐患者全身重量的結(jié)構(gòu)，而應(yīng)在其康復(fù)價(jià)值上進(jìn)行對(duì)應(yīng)的創(chuàng)新。"
在驅(qū)動(dòng)器上，康復(fù)機(jī)器人企業(yè)需要實(shí)現(xiàn)突破，使功率密度更大，即更輕、更小的驅(qū)動(dòng)器能夠釋放更大的能量。
在算法上，康復(fù)機(jī)器人需要考慮如何更好地感知用戶的行為方式和行動(dòng)意圖。
丁也博士表示："遠(yuǎn)也科技自主研發(fā)的智能肌肉外甲在立項(xiàng)之初便是朝著下一代機(jī)器人的方向研發(fā)的。作為全球首款智能肌肉外甲，其具備輕便舒適、智能定制、精準(zhǔn)助力等特性。"
為了讓醫(yī)生及患者深度了解智能肌肉外甲及下一代康復(fù)機(jī)器人，遠(yuǎn)也科技將于2022年7月16日舉辦全球首款肌肉外甲產(chǎn)品線上發(fā)布會(huì)。
屆時(shí)，遠(yuǎn)也科技邀請(qǐng)的蘇州工業(yè)園區(qū)管委會(huì)主要領(lǐng)導(dǎo)，高瓴創(chuàng)投、碧桂園創(chuàng)投、線性資本、喬貝資本等知名機(jī)構(gòu)的投資人以及國(guó)內(nèi)康復(fù)領(lǐng)域頂尖專家，將共同研討智能肌肉外甲的應(yīng)用及未來。
