穿上外骨骼，擺脫輪椅不是夢

　　一名截癱患者在外骨骼輔助下起身站立。

　　新華社記者 劉坤攝

　　◎本報記者 唐 芳

　　過去，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法行走的困境。當(dāng)人體骨骼、肌肉的功能缺失時，外骨骼提供了如骨骼一樣的支撐、像肌肉一樣的驅(qū)動源。

　　近日，借助自研的人體外骨骼，身患脆骨癥的“扭扭車男孩”張亮第一次站起來了!他走了16米，花了大約5分鐘�！耙暯亲兏邘�來的感官沖擊力非常震撼�！睆埩翆�科技日報記者表示，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：“我從仿生結(jié)構(gòu)出發(fā)，盡量讓它更加實用、簡單。”

　　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?未來有怎樣的發(fā)展趨勢?4月24日，帶著這些問題，科技日報記者采訪了北京航空航天大學(xué)教授、北京大艾機器人科技有限公司(以下簡稱大艾機器人)董事長帥梅。

　　既能輔助行走也能進行康復(fù)訓(xùn)練

　　過去，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。

　　記者來到北京陽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;在父母的鼓勵下，一名男孩“嵌”在小一號的外骨骼康復(fù)訓(xùn)練機器人里，繞著場地踏步行走。

　　外骨骼是怎樣帶動人行走的?“當(dāng)人體骨骼、肌肉的功能缺失時，外骨骼提供了如骨骼一樣的支撐、像肌肉一樣的驅(qū)動源，它通過腿桿上綁帶傳遞控制力，來驅(qū)動患者的下肢做出動作�！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年無法站立行走，但借助外骨骼她重新站起來了。邵海朋通過外骨骼訓(xùn)練，不僅使癱瘓的下肢恢復(fù)功能重新站立行走，還于2018年打破機器人行走馬拉松世界紀(jì)錄。”帥梅說。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)身體各方面機能。

　　“外骨骼不僅能助行，更是一種全新的治療設(shè)備�！睅浢氛f，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)致肢體無法得到控制。中樞神經(jīng)組織過去被認為是不可再生的，但是通過外骨骼帶動進行康復(fù)訓(xùn)練，能夠重塑肢體與中樞神經(jīng)之間的聯(lián)系，實現(xiàn)肢體運動功能的恢復(fù)�！斑@一現(xiàn)象值得循證醫(yī)學(xué)進行更加深入的研究�！睅浢氛f。

　　國內(nèi)企業(yè)加速產(chǎn)品迭代、場景落地

　　國內(nèi)外骨骼的研究始于2000年前后，最初主要參與力量來自浙江大學(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、機械結(jié)構(gòu)、步態(tài)分析，以及控制策略等方面進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，國產(chǎn)外骨骼廠商正在產(chǎn)品迭代、場景落地方面持續(xù)發(fā)力、加速布局。以大艾機器人為例，2010年，帥梅開始研究外骨骼，經(jīng)過6年研發(fā)不斷取得突破，并于2016年創(chuàng)立大艾機器人將自己的成果產(chǎn)業(yè)化。2018年6月，大艾機器人成為國內(nèi)首家獲得醫(yī)療器械注冊證的外骨骼公司，其自主研發(fā)成功的外骨骼獲準(zhǔn)上市;2019年申請成立了北京陽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)團隊持續(xù)致力于將產(chǎn)品“普惠化”，不斷改進產(chǎn)品設(shè)計，降低價格成本，最新推出的“艾家”外骨骼康復(fù)機器人價位已由以往的近百萬元降至10萬元以下，達到個人居家使用能接受的程度。目前，該公司外骨骼已在全國100多家醫(yī)院投入使用，累計治療患者超萬例、訓(xùn)練超百萬人次。

　　此外，2015年成立的上海傅利葉智能科技有限公司(以下簡稱傅利葉智能)主要生產(chǎn)康復(fù)機器人，其自主研發(fā)的ArmMotus EMU三維上肢康復(fù)機器人、ExoMotus M4下肢康復(fù)機器人等產(chǎn)品，針對身體不同部位，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 EMU的設(shè)計采用了手術(shù)機器人專用鋼絲，以及創(chuàng)新的線驅(qū)傳動方式，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，從而減小了機器人運動中的慣量和摩擦力。截至目前，傅利葉智能共有30多款上市產(chǎn)品，出口全球40多個國家和地區(qū)，入駐2000多家醫(yī)院和機構(gòu)，執(zhí)行超過4億次康復(fù)訓(xùn)練動作。

　　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，我國肢殘人士接近2500萬人，65歲以上老人已達2億人�！袄夏耆恕�殘疾人都可以使用外骨骼，因此其市場前景十分廣闊�！睅浢繁硎�，外骨骼行業(yè)目前處于發(fā)展期，以科研、創(chuàng)新、實驗作為支撐發(fā)展驅(qū)動力。

　　中國殘聯(lián)相關(guān)負責(zé)人介紹，“十三五”期間，我國通過實施精準(zhǔn)康復(fù)服務(wù)行動等，累計為1252.5萬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80%。到2025年，有需求的殘疾人基本輔助器具適配率預(yù)計將達到85%以上。截至目前，使用外骨骼進行康復(fù)訓(xùn)練的患者已超百萬人次。

　　在帥梅看來，醫(yī)用外骨骼的發(fā)展，尚面臨一些阻礙。

　　由于外骨骼的造價成本較高，市場中每臺外骨骼的售價在70萬元到120萬元不等，有些甚至高達200萬元，高昂的價格成為外骨骼在小型醫(yī)療機構(gòu)和個人消費者中普及的主要限制因素。

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

　　2021年，工信部等部門發(fā)布《“十四五”機器人產(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，重點推進服務(wù)機器人的研制及應(yīng)用，推動產(chǎn)品高端化智能化發(fā)展。2022年，國務(wù)院印發(fā)的《“十四五”國家老齡事業(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、可穿戴等新技術(shù)在健康促進類康復(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)《“機器人+”應(yīng)用行動實施方案》。其中也明確提到了對發(fā)展外骨骼機器人的支持。

　　2020年以來，廣東、河北、上海、浙江等多省市均出臺了外骨骼相關(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。

　　帥梅認為，未來智能康復(fù)工程一定會大量替代人工康復(fù)技術(shù)�！翱祻�(fù)智慧云平臺的建立是大勢所趨，其可以把訓(xùn)練數(shù)據(jù)完全收集起來形成大數(shù)據(jù)，構(gòu)建有效的康復(fù)方法評價和評測體系，最終支持全國智慧化康復(fù)體系的建立。所以未來醫(yī)用外骨骼一定會越來越先進，越來越方便�！睅浢繁硎�。

（責(zé)任編輯：華康）