過(guò)去，很多人一癱瘓就要一輩子依靠輪椅。外骨骼的出現(xiàn)，改變了重癥肢體殘障人士幾乎無(wú)法行走的困境。當(dāng)人體骨骼、肌肉的功能缺失時(shí)，外骨骼提供了如骨骼一樣的支撐、像肌肉一樣的驅(qū)動(dòng)源。

近日，借助自研的人體外骨骼，身患脆骨癥的“扭扭車男孩”張亮第一次站起來(lái)了！他走了１６米，花了大約５分鐘?！耙暯亲兏邘?lái)的感官?zèng)_擊力非常震撼?！睆埩翆?duì)科技日?qǐng)?bào)記者表示，目前他平均一周做兩三次行走訓(xùn)練。談及自研外骨骼的初衷，張亮說(shuō)：“我從仿生結(jié)構(gòu)出發(fā)，盡量讓它更加實(shí)用、簡(jiǎn)單?！?/p>

讓坐在輪椅上的殘疾人起身行走，甚至“跑”完馬拉松全程，外骨骼是如何做到的？現(xiàn)如今醫(yī)用外骨骼的普及程度如何？未來(lái)有怎樣的發(fā)展趨勢(shì)？４月２４日，帶著這些問(wèn)題，科技日?qǐng)?bào)記者采訪了北京航空航天大學(xué)教授、北京大艾機(jī)器人科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱大艾機(jī)器人）董事長(zhǎng)帥梅。

既能輔助行走也能進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練

過(guò)去，很多人一癱瘓就要一輩子依靠輪椅。帥梅表示，外骨骼的出現(xiàn)，改變了重癥肢體殘障人士幾乎無(wú)法行走的困境。作為在人體外面穿戴的另一副“骨骼”，目前外骨骼在醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域得到了應(yīng)用。

記者來(lái)到北京陽(yáng)光大艾肢體殘疾人士康復(fù)中心，幾位患者“嵌”在外骨骼康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人當(dāng)中，一步一步，在原地練習(xí)抬腿行走；在父母的鼓勵(lì)下，一名男孩“嵌”在小一號(hào)的外骨骼康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人里，繞著場(chǎng)地踏步行走。

外骨骼是怎樣帶動(dòng)人行走的？“當(dāng)人體骨骼、肌肉的功能缺失時(shí)，外骨骼提供了如骨骼一樣的支撐、像肌肉一樣的驅(qū)動(dòng)源，它通過(guò)腿桿上綁帶傳遞控制力，來(lái)驅(qū)動(dòng)患者的下肢做出動(dòng)作?！睅浢繁硎?，而讓穿戴者下肢做出正常的行走步態(tài)，步態(tài)算法是其中最核心的技術(shù)。

北京２０２２年冬殘奧會(huì)火炬手楊淑亭穿戴大艾外骨骼直立行走傳遞火炬，邵海朋穿戴新一代大艾ＡＩ外骨骼輕松自然完成火種匯集。電視轉(zhuǎn)播中出現(xiàn)的國(guó)產(chǎn)下肢外骨骼，給大眾留下了深刻印象。

“他們都是不完全性的脊髓損傷患者。楊淑亭１１年無(wú)法站立行走，但借助外骨骼她重新站起來(lái)了。邵海朋通過(guò)外骨骼訓(xùn)練，不僅使癱瘓的下肢恢復(fù)功能重新站立行走，還于２０１８年打破機(jī)器人行走馬拉松世界紀(jì)錄。”帥梅說(shuō)。據(jù)介紹，完全性脊髓損傷患者，也能在外骨骼的帶領(lǐng)下再次行走，恢復(fù)身體各方面機(jī)能。

“外骨骼不僅能助行，更是一種全新的治療設(shè)備。”帥梅說(shuō)，腦卒中或脊髓損傷致殘的根本原因，是中樞神經(jīng)受到損傷導(dǎo)致肢體無(wú)法得到控制。中樞神經(jīng)組織過(guò)去被認(rèn)為是不可再生的，但是通過(guò)外骨骼帶動(dòng)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，能夠重塑肢體與中樞神經(jīng)之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)肢體運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)?！斑@一現(xiàn)象值得循證醫(yī)學(xué)進(jìn)行更加深入的研究?！睅浢氛f(shuō)。

國(guó)內(nèi)企業(yè)加速產(chǎn)品迭代、場(chǎng)景落地

國(guó)內(nèi)外骨骼的研究始于２０００年前后，最初主要參與力量來(lái)自浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等高校。這些高校從下肢外骨骼的人體信息采集、機(jī)械結(jié)構(gòu)、步態(tài)分析，以及控制策略等方面進(jìn)行了較為深入的研究。

２０１５年以后，圍繞外骨骼的創(chuàng)業(yè)熱情涌現(xiàn)。

目前，國(guó)產(chǎn)外骨骼廠商正在產(chǎn)品迭代、場(chǎng)景落地方面持續(xù)發(fā)力、加速布局。以大艾機(jī)器人為例，２０１０年，帥梅開(kāi)始研究外骨骼，經(jīng)過(guò)６年研發(fā)不斷取得突破，并于２０１６年創(chuàng)立大艾機(jī)器人將自己的成果產(chǎn)業(yè)化。２０１８年６月，大艾機(jī)器人成為國(guó)內(nèi)首家獲得醫(yī)療器械注冊(cè)證的外骨骼公司，其自主研發(fā)成功的外骨骼獲準(zhǔn)上市；２０１９年申請(qǐng)成立了北京陽(yáng)光大艾肢體殘疾人士康復(fù)中心，提供與肢體殘疾相關(guān)的康復(fù)訓(xùn)練等專業(yè)服務(wù)。

如今，帥梅帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)持續(xù)致力于將產(chǎn)品“普惠化”，不斷改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，降低價(jià)格成本，最新推出的“艾家”外骨骼康復(fù)機(jī)器人價(jià)位已由以往的近百萬(wàn)元降至１０萬(wàn)元以下，達(dá)到個(gè)人居家使用能接受的程度。目前，該公司外骨骼已在全國(guó)１００多家醫(yī)院投入使用，累計(jì)治療患者超萬(wàn)例、訓(xùn)練超百萬(wàn)人次。

此外，２０１５年成立的上海傅利葉智能科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱傅利葉智能）主要生產(chǎn)康復(fù)機(jī)器人，其自主研發(fā)的ＡｒｍＭｏｔｕｓ?。牛停杖S上肢康復(fù)機(jī)器人、ＥｘｏＭｏｔｕｓ?。停聪轮祻?fù)機(jī)器人等產(chǎn)品，針對(duì)身體不同部位，融合多種康復(fù)類型，可提供從急性期、穩(wěn)定期到恢復(fù)期的全周期同質(zhì)化康復(fù)治療，顯著提升康復(fù)效率。其中，ＡｒｍＭｏｔｕｓ?。牛停盏脑O(shè)計(jì)采用了手術(shù)機(jī)器人專用鋼絲，以及創(chuàng)新的線驅(qū)傳動(dòng)方式，搭配混合串并聯(lián)桿結(jié)構(gòu)，應(yīng)用輕量化的碳纖維材料，從而減小了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)中的慣量和摩擦力。截至目前，傅利葉智能共有３０多款上市產(chǎn)品，出口全球４０多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，入駐２０００多家醫(yī)院和機(jī)構(gòu)，執(zhí)行超過(guò)４億次康復(fù)訓(xùn)練動(dòng)作。

發(fā)展前景廣闊，但仍面臨一些阻礙

數(shù)據(jù)顯示，截至目前，我國(guó)肢殘人士接近２５００萬(wàn)人，６５歲以上老人已達(dá)２億人。“老年人、殘疾人都可以使用外骨骼，因此其市場(chǎng)前景十分廣闊?！睅浢繁硎?，外骨骼行業(yè)目前處于發(fā)展期，以科研、創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)作為支撐發(fā)展驅(qū)動(dòng)力。

中國(guó)殘聯(lián)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，“十三五”期間，我國(guó)通過(guò)實(shí)施精準(zhǔn)康復(fù)服務(wù)行動(dòng)等，累計(jì)為１２５２．５萬(wàn)名殘疾人提供輔助器具服務(wù)，２０２０年殘疾人基本輔助器具適配率超過(guò)８０％。到２０２５年，有需求的殘疾人基本輔助器具適配率預(yù)計(jì)將達(dá)到８５％以上。截至目前，使用外骨骼進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的患者已超百萬(wàn)人次。

在帥梅看來(lái)，醫(yī)用外骨骼的發(fā)展，尚面臨一些阻礙。

由于外骨骼的造價(jià)成本較高，市場(chǎng)中每臺(tái)外骨骼的售價(jià)在７０萬(wàn)元到１２０萬(wàn)元不等，有些甚至高達(dá)２００萬(wàn)元，高昂的價(jià)格成為外骨骼在小型醫(yī)療機(jī)構(gòu)和個(gè)人消費(fèi)者中普及的主要限制因素。

其次，現(xiàn)在醫(yī)保對(duì)外骨骼康復(fù)治療的支持力度還不夠，目前僅北京、陜西利用機(jī)器人進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練產(chǎn)生的費(fèi)用可醫(yī)保報(bào)銷，全國(guó)大部分地區(qū)只能自費(fèi)。

２０２１年，工信部等部門發(fā)布《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，要求增加高端產(chǎn)品供給，面向醫(yī)療健康、養(yǎng)老助殘等領(lǐng)域需求，重點(diǎn)推進(jìn)服務(wù)機(jī)器人的研制及應(yīng)用，推動(dòng)產(chǎn)品高端化智能化發(fā)展。２０２２年，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《“十四五”國(guó)家老齡事業(yè)發(fā)展和養(yǎng)老服務(wù)體系規(guī)劃》提出，加快人工智能、腦科學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)、可穿戴等新技術(shù)在健康促進(jìn)類康復(fù)輔助器具中的集成應(yīng)用。今年１月，工信部等十七部門印發(fā)《“機(jī)器人＋”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案》。其中也明確提到了對(duì)發(fā)展外骨骼機(jī)器人的支持。

２０２０年以來(lái)，廣東、河北、上海、浙江等多省市均出臺(tái)了外骨骼相關(guān)政策，支持外骨骼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及其在醫(yī)療康復(fù)、養(yǎng)老等領(lǐng)域的應(yīng)用。

帥梅認(rèn)為，未來(lái)智能康復(fù)工程一定會(huì)大量替代人工康復(fù)技術(shù)。“康復(fù)智慧云平臺(tái)的建立是大勢(shì)所趨，其可以把訓(xùn)練數(shù)據(jù)完全收集起來(lái)形成大數(shù)據(jù)，構(gòu)建有效的康復(fù)方法評(píng)價(jià)和評(píng)測(cè)體系，最終支持全國(guó)智慧化康復(fù)體系的建立。所以未來(lái)醫(yī)用外骨骼一定會(huì)越來(lái)越先進(jìn)，越來(lái)越方便?！睅浢繁硎尽?/p>

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