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AI辅助运动康复,司羿智能打造国内首款软体外骨骼康复机器人

赵泓维 2018-06-07 08:00

随着我国老年化进程加重,脑卒中患者数量持续上升。据2017年《中国脑卒中防治报告》公布的数据显示,我国每年约有246万脑卒中新发人群,并以每年8.7%的速度持续上升。其中高达75%卒中幸存者存有着不同程度的运动功能障碍。


根据美国权威机构Wintergreen Research发布的康复中心机器人行业报告(包括康复机器人、主动型假肢、机器人外骨骼等)预测,2020年美国该市场规模将达18亿美元。而中国为人口大国,有着更强大的市场潜力。


我国的康复医疗产业仍处于发展初期,庞大且迫切的市场需求与资金投入少,康复机构数量少、规模小、设备研发落后等现状严重不匹配。


上升的运动功能障碍患者数量推动术后康复市场不断扩大,有限的康复场所与设施显然难以满足此类需求。医院和患者都希望出现一款协助患者在家中康复的器械,以舒缓医院人流压力并优化患者康复体验。


所以,市场迫切需要一种价格亲民,技术创新的康复机器人以填充这一空白。


在此图景下,成立于2017年9月的上海司羿智能科技有限公司(简称:司羿智能)大胆创新,将软性机器人技术应用于康复领域,提供卒中后患者运动能力康复与代偿技术整体解决方案。


司羿智能坐落在国家高科技园张江高科,在成立初期便获得上海市大学生创业基金,下肢软体外骨骼也刚获得上海市科委项目立项。在不到一年的时间内,司羿智能推出了两款康复机器人产品:软体康复机器人手套和仿生软体外骨骼机器人。公司名取义于后裔射日,寓意企业的产品可以让使用者如像后羿一般,健壮且有力量。

 

告别笨重,追寻舒适


传统的下肢康复机器人构造复杂,价格昂贵。著名的下肢康复机器人locomat,在国内售价为300万;国内璟和公司研发的7自由度外骨骼Flexbot,售价为一百万。这类康复机器人此类机器人虽效果显著,但器械体积庞大,不能穿戴行走。


现有的穿戴外骨骼企业推出的外骨骼产品重量一般大于12千克,价格三十万起。此类外骨骼以固定式的步态带动人体进行康复训练,一般用于康复中心。


剖析市场后,司羿智能认为辅助患者日常生活、非固定式的软体机器人存在巨大市场,并就此展开研发工作。


在5月24日举办的BIO—FORUM2018会议上,司羿智能推出了国内首款下肢软体外骨骼EasyWalkTM,这款产品重量不足3千克,定价仅数万元,轻盈便捷,没有刚性骨架,更多通过纺织物固定,整个设备轻盈便捷。


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该软体外骨骼机器人在肌腱处助力,拥有实时力控制,声控急停(已申请专利)等功能。患者能轻易携带该产品进行日常活动,将患者从机器中解放出来。


功能上看,该软体外骨骼当前能很好的帮助中风患者,此外,脑瘫、阿兹海默症(老年痴呆症)、多重硬化症、帕金森症、老年行动不便等情况都可以使用。


以上设计源于司羿智能研究人员的开放理念,司羿智能总经理尹刚刚告诉动脉网记者:“司羿智能推出的下肢软体外骨骼EasyWalkTMX1没有刚性骨架,而是采用“电机+线驱”的方式。助力原理是:仿人的肌肉收缩式助力,将绷带捆在使用者的小腿肌肉上;通过鲍登线(类似自行车刹车线)传递动力,而要做到准确的助力,司羿智能的软体外骨骼采用脚压力、加速计和陀螺仪等传感器来读取穿戴者腿部的速度和角度,实时预知穿戴者的运动,能在精确的时间内根据需求快速助力。此外,该机器人应用人工智能算法通过穿戴传感器数据,模式识别出步态周期中需要助力的时间点,同时能自适应各种行走模式(平地行走、上坡下坡、上楼等)。


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司羿智能目前在与华山医院吴毅主任、上海交通大学Peter Shull教授就EasyWalkTMX1的产品技术、安全性试验、临床有效性进行合作,以尽早的取得CFDA认证并商业应用。相信未来正常人也能轻易携带该产品进行日常活动,或是穿戴郊游、登山。


多功能康复机器人手套


手指被赋予很多活动功能,因此恢复手指功能对于患者的心理建设、日常自主生活能力恢复具有重要的意义,司羿智能研发的康复机器人手套已与上海华山医院康复科开展密切合作,并得到了康复专家复旦大学附属华山医院康复医学科主任贾杰教授在临床应用方面的指导与认可。


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针对手指痉挛、麻痹、瘫痪等症状,羿生TM软性康复机器人手套通过仿生气动人工肌肉驱使手指关节活动,使手指痉挛、麻痹、瘫痪等症状得到极大的改善。在有效帮助手各项功能的康复同时该产品还作用于脑部神经,促进运动康复。


司羿智能首创采用仿生气动人工肌肉柔性驱动器做为康复手套的动力,安全且轻便,告别以往冰冷的康复机械结构;同时,康复机器人手套体积重量小,可以让患者更早地进行卧床康复训练,提高康复效果。


羿生TM软性康复机器人手套能帮助患者进行多种训练模式:主动训练、被动训练、趣味训练、对侧训练,还能进行康复评定。其物联网功能可以将患者的康复训练数据实时上传云端,医生可通过康复训练数据进行远程指导。


目前该款康复机器人手套在多家医院康复科同时开展科研临床实验,产品已送上海医疗器械检测所检测,预计于2018底向递交临床试验的申报材料,2019年获得CFDA认证。未来康复手套除销售医院还将以租赁和零售相结合的方式打开居家康复这一蓝海市场。


研发团队


上海司羿智能科技有限公司目前团队规模近十人,包括来自机械、电子、软件、康复工程等领域的技术人才,都来自国内一流学府。


司羿创始人尹刚刚,有着近十年的机器人从业经验,2014年开始从事康复机器人研发,先后为日本企业与大学研究开发刚性外骨骼、机器人护理床、智能助力行器等前沿产品,秉持国际先进的康复设备和理念,深入了解国内外康复行业现状。


公司已与上海华山医院、上海交通大学、上海第十人民医院等科研院校及医院建立了长期的合作关系,针对医学临床应用需求,开发真正有临床应用价值、能够真正帮到患者及医生的康复机器人产品,加速了新产品的研究与开发及销售推广应用。


政策助力未来康复机器人市场发展


2016年3月,国家卫计委联合5部门印发《关于新增部分医疗康复项目纳入基本医疗保障支付范围的通知》,在原已纳入支付范围的9项医疗康复项目基础上,将“康复综合评定”等20项新增康复项目纳入医保支付范围。

 

据前瞻产业研究院发布的《中国康复医疗行业发展前景与投资预测分析报告》显示,2016年中国康复医疗市场规模约270亿元。


随着我国未来将继续加大对医疗服务的改革、三级康复医疗体系的完善以及与康复医疗相关的医保政策进一步落实,2020年中国的康复医疗市场规模或突破700亿元,年复合增速不低于20%。

 

国家政策对社会资本办医和民营康复机构的扶持力度不断加大,步入老龄化的中国市场即将成为快速增长的下个阵地。


康复医院以其人才要求低、盈利周期短、易复制扩张的优点极易受到社会资本的青睐,为国产化创造巨大的发展契机。


软性外骨骼机器人不仅适合康复中心等机构用户,而且在个人用户普及方面显示出巨大的潜力。在此环境下,司羿智能将乘势而上,潜心研发,服务患者。


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