越是經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)，康復(fù)行業(yè)的發(fā)展越是快速。
這是因為隨著生活水平提高，居民的健康意識增強，其對康復(fù)醫(yī)學的認知也更清楚。
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)治療對于患病人群恢復(fù)正常生活、回歸社會有巨大幫助。
基于龐大的人口數(shù)據(jù)，我國被認為是全球康復(fù)需求最大的國家。《柳葉刀》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2019年我國有康復(fù)需求的人數(shù)達4.6億人。例如，我國腦卒中患者約為1300萬人，殘疾人總數(shù)約為8502萬，其中肢體殘疾達2472萬。
龐大的患者需求催生了巨大的康復(fù)市場，而隨著人口老齡化的加速、國民康復(fù)意識的覺醒以及國家政策的強力推動，康復(fù)醫(yī)療服務(wù)行業(yè)市場規(guī)模將持續(xù)增長。
蛋殼研究院發(fā)布的《2019康復(fù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿ρ芯繄蟾妗凤@示：2018年，我國康復(fù)醫(yī)療市場規(guī)模達450億元，預(yù)計到2022年將達到1033億元，2018-2022的年復(fù)合增長率達23%。
同時，蛋殼研究院還對康復(fù)產(chǎn)業(yè)細分領(lǐng)域發(fā)展?jié)摿M行綜合評價，認為康復(fù)機器人、遠程康復(fù)、康復(fù)信息化、骨關(guān)節(jié)康復(fù)、康復(fù)護理和心肺康復(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，我國康復(fù)行業(yè)存在康復(fù)機構(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；另一方面，用于解決上述痛點的傳統(tǒng)外骨骼康復(fù)機器人存在一定的局限性。
事實上，外骨骼是美國軍隊于20世紀60年代專為增強單兵作戰(zhàn)能力而研發(fā)的設(shè)備。1960年左右，美國通用電氣公司和美國國防先進研究項目局研發(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680kg，且供能不足、無法長久續(xù)航。
隨著傳感器、計算機等技術(shù)的發(fā)展，美國、英國、加拿大等國在20世紀80年代加大了對外骨骼設(shè)備的研究。同時，一部分研發(fā)團隊基于外骨骼設(shè)備支撐人體、帶動人體運動的功能，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，20世紀90年代初，全球已有至少56個外骨骼康復(fù)機器人研究中心。
公開資料顯示，傳統(tǒng)外骨骼機器人可通過牽拉、支撐等方式幫助截癱等患者重新實現(xiàn)站立、行走、轉(zhuǎn)身等動作。同時，還可以幫助患者進行一定的康復(fù)訓練。
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，且軟癱時間越長，患者的功能恢復(fù)越差。通過傳統(tǒng)外骨骼康復(fù)機器人進行被動運動，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，對于部分患者，如長期臥床者，傳統(tǒng)外骨骼康復(fù)機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)機器人，在輔助截癱等患者方面具有顯著價值，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)機器人是被動訓練，較主動訓練的康復(fù)效果更小。在康復(fù)領(lǐng)域，醫(yī)學界有一個共識：相比于牽拉式的被動訓練，患者主動訓練的臨床獲益更高。
被動訓練是指通過牽拉患者肢體等手段，幫助患者按照既定的運動軌跡運動。主動訓練則是指按照患者大腦發(fā)出的神經(jīng)信號輔助患者肢體運動，以重塑其肢體與中樞神經(jīng)之間的聯(lián)系，實現(xiàn)肢體運動功能的恢復(fù)。
其中，傳統(tǒng)外骨骼康復(fù)機器人是通過牽拉、支撐等方式幫助患者實現(xiàn)站立、行走、轉(zhuǎn)身等動作，但其并不能幫助患者實現(xiàn)主動訓練。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)機器人需要康復(fù)師先進行約1周時間的培訓，再培訓患者多次后，才可以在康復(fù)師陪護的情況下使用。
最后，人體下肢有7個自由度，但傳統(tǒng)外骨骼康復(fù)機器人的自由度無法滿足患者需求。例如，一機構(gòu)研發(fā)出的坐臥式外骨骼康復(fù)機器人，單下肢具有3個自由度。
總的來看，傳統(tǒng)外骨骼康復(fù)機器人可用于輔助截癱等患者行走、運動，但其要用于康復(fù)治療，還需更進一步的優(yōu)化和突破。
突破硬件及算法，下一代康復(fù)機器人將實現(xiàn)輕便、智能、精準
對于傳統(tǒng)外骨骼康復(fù)機器人在康復(fù)領(lǐng)域的局限性，業(yè)界普遍認為需研發(fā)下一代康復(fù)機器人。
對于下一代康復(fù)機器人，丁也博士認為應(yīng)當需具備以下三個特點：
第一，下一代康復(fù)機器人需更加輕便，使患者穿戴更方便、操作更方便。基于輕便的設(shè)備，患者可在無康復(fù)師輔助的情況下自行穿戴，并自行開展主動康復(fù)訓練。
第二，下一代康復(fù)機器人需更加智能，使機器人對患者的動作意圖更加了解，對患者的思維想法更加理解。其智能化水平需要達到：在特定時間和特定情況下，給予患者需要的支持。同時，智能化康復(fù)機器人還需實現(xiàn)針對不同患者提供個性化定制康復(fù)服務(wù)，并適應(yīng)不同的康復(fù)環(huán)境，如廣場、樓道、康復(fù)室等。
第三，下一代康復(fù)機器人需更加精準。算法是使機器人更理解患者的動作意圖，準確則是在人機交互過程中，機器人能夠精準的給患者提供輔助。如患者在抬腿1秒時，大腿前側(cè)肌肉需要3N力，機器人則在其抬腿1秒時給予大腿前側(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)機器人較為笨重，使患者穿戴不便、康復(fù)師操作不便。對此，丁也博士認為：“康復(fù)機器人企業(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)機器人企業(yè)需要設(shè)計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)動器、新算法，實現(xiàn)康復(fù)機器人整體的優(yōu)化。同時，硬件結(jié)構(gòu)還需符合康復(fù)機器人的價值。
丁也博士表示：“下肢康復(fù)機器人的價值在于康復(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?；诖耍轮祻?fù)機器人的結(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)價值上進行對應(yīng)的創(chuàng)新。”
在驅(qū)動器上，康復(fù)機器人企業(yè)需要實現(xiàn)突破，使功率密度更大，即更輕、更小的驅(qū)動器能夠釋放更大的能量。
在算法上，康復(fù)機器人需要考慮如何更好地感知用戶的行為方式和行動意圖。
丁也博士表示：“遠也科技自主研發(fā)的智能肌肉外甲在立項之初便是朝著下一代機器人的方向研發(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)機器人，遠也科技將于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。
