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康复机器人领域有什么新的实践

2019年10月17日 15:31 次阅读

康复机器人的目的并非是替代治疗师,机器人应该定义为一种辅助系统,替代治疗师一部分的工作,尤其是高强度、体力消耗大、重复度高的工作。

康复机器人领域有什么新的实践

随着医疗产业和机器人产业成为新一轮风口,处于两者交叉领域的康复机器人也进入高速增长期。第三方咨询机构Grand View Research预测,2016年以后五年间,广义康复机器人的年复合增长率约为37%,其中康复机器人年复合增长率为21%,外骨骼机器人年复合增长率为47%,远高于其他类别的医疗机器人的平均增速。

除了机器人产业的浪潮,国家对医疗器械行业的政策利好也推动着行业发展。2016年10月,国务院发布的《关于加快发展康复辅助器具产业的若干意见》指出,到2020年,康复辅具产业规模将突破7000亿元。

与此相应的是大批康复机器人企业的涌现,上肢康复机器人、步态训练机器人、可穿戴式外骨骼机器人等产品也纷纷走向市场。

上海卓道医疗科技有限公司诞生于康复机器人元年,是国内最早一批康复机器人企业。但创业之初,卓道医疗也走了不少弯路,只能在摸索中寻找产业发展方向。经过四年,卓道医疗已经将两款产品推向市场,并完成三轮融资。

这个从一开始就试图打造世界顶级康复机器人的团队,至今仍走在行业前沿。

先“道”难开

2015年,国内康复机器人领域几乎还一片空白,市面上只有少数国外产品和更少数的国产产品。但政策的春风已经吹起,新芽也渐渐破土而出。

国务院印发的《中国制造2025》是一份标志性的纲领,文件明确提出我国要提高医疗器械的创新能力和产业化水平,重点发展医用机器人等高性能诊疗设备等,积极鼓励国内医疗器械的创新。康复机器人就是医用机器人的重点发展方向之一,后来人们把2015年称为医用康复机器人的元年。

也是在这一年,在大学做了3年多全职科研的王道雨创立了卓道医疗。他读研究生时专攻医疗器械方向,同窗好友简卓则研究康复机器人,两人取长补短,选择了熟悉的康复机器人领域发展,从两人姓名中各摘一字,给公司取名“卓道”,寓意探索高端康复机器人领域的卓越之道。

“在那个时代,康复机器人领域全球只有一个标杆企业在做,国内只有一两家同类型仿制产品,所以非常需要创新的产品弥补临床和市场需求。”卓道医疗董事长王道雨告诉记者,当时康复医疗本身还处在早期阶段,提供辅助工具或者机器人系统的厂商非常少,而且价格高昂。一款产品300多万元的价格,普通医院基本不可能收回成本。

“我们能不能改变现状?”王道雨当时这么问自己和同事。

于是,王道雨和简卓带着康复工程领域科班出身的团队,着手开发NimBot外骨骼机器人。这款产品参照了国外最先进的上肢康复机器人,应用了包含动力远程传动、柔性驱动技术、柔性机械关节、力反馈技术等要素的整套方案,其间申请了数十项发明和实用新型专利。

但是看着这台凝聚了团队心血的大家伙,王道雨发现,除了自主创新,公司还要面临更多问题。“由于这种机器人很难上量,分摊成本会很高,一台机器人的终端价格还是很难降下来。如果不能广泛应用,机器人提升效率的目的就难以实现。”王道雨说。

后来,卓道医疗的工程师们花了三个月时间跑临床,研究应用场景,观察患者是怎么训练的,分析患者和治疗师使用康复机器人的频率和费用。确定了临床场景的需求以后,他们将工程方案重新优化,按照更符合实际的需求去定义功能,并据此研发新的解决方案。

“我们在临床中发现,大量患者用健侧带动患侧在桌面上活动,但是仅靠患者来做这种训练很难达到治疗师需要的效果,所以我们想,能不能用机械臂去完成?”这样一个看似简单的场景需求,成了卓道医疗新产品的起点。

从2016年4月立项,到2018年11月拿到注册证,卓道医疗花了一年时间开发新产品,又花了一年半的时间审批注册,新产品ArmGuider终于面世。

“当时选择做AG的时候,就是想挑软柿子捏,要快速把一款产品推向市场,但做起来之后才发现医疗器械没有软柿子。我们团队10多个学康复工程出身的工程师,到了临床发现大家都还是小学生。”王道雨对当时的遭遇记忆尤深。

康复机器人系统的核心是康复训练,训练就是再现一种治疗方案,但是治疗方案非常复杂,不同的病因导致的运动功能障碍不一样,同样病因导致的功能障碍在不同的阶段也不一样,所以系统要匹配不同的治疗方案,算法的复杂程度也难以想象。

初心未改

如今,ArmGuider拿到了II类医疗器械注册证,是卓道医疗现阶段的核心产品。

ArmGuider应用了机器人辅助技术和智能交互技术,通过算法控制机械结构重现专业级的治疗方案,同时借助游戏和力学交互辅导患者进行训练,还可以根据患者的状态自适应地提供不同的方案,也是人工智能在康复领域的应用探索。

另一方面,ArmGuider康复机器人可以将治疗过程的所有结果都数据化,为医生和专家群体提供科研所需的数据。

但王道雨坦言,康复机器人的目的并非是替代治疗师,机器人应该定义为一种辅助系统,替代治疗师一部分的工作,尤其是高强度、体力消耗大、重复度高的工作。与治疗师相比,康复机器人的训练不再靠传统经验,而是提供标准化的治疗方案,很难像人一样灵活,所以机器人是一套辅助系统,为治疗师服务。

“中国的治疗师在数量上与国际平均水平相差太大,国际标准是每10万人口至少40个治疗师,而中国只有不到2个,也就是说在中国很难实现一对一的康复治疗。于是治疗师给患者的训练就变成一种指导,最终患者独自训练,效果就大打折扣。机器人的出现就是在无法一对一治疗的阶段,能够给治疗师配备一个助手,帮助他给多个患者进行训练。”王道雨说。

2019年3月,卓道医疗完成了数千万元的Pre-A轮融资,由幂方资本领投,中铂基金跟投。这也是卓道医疗第三次融资。“幂方是一家不跟风的基金,他们在康复领域有了很长一段时间的研究,有深刻的理解力,而幂方认识到我们能从这个领域内跑出来,所以我们花了四个月的时间达成合作的方案。”王道雨称,这也是卓道医疗最重要的一次融资。

目前,ArmGuider已经开始在中国市场销售,在国内超过50家顶尖医院装机应用,另一款对传统作业治疗设备进行智能化改造的SmartColor也开始量产。所以这次Pre-A轮融资支撑了卓道医疗的产品布局和市场拓展。

更大的计划已经铺开,卓道医疗在年初启动了产品线计划,开始研发针对不同部位、不同场景、不同阶段的康复机器人产品。公司也将在今年第四季度启动新一轮融资。

离卓道医疗成立即将4年,但这支团队依然没有放弃最初的NimBot外骨骼机器人,这款产品已经完成了第五代样机的开发。当时由于研发成本高、难度大,外骨骼机器人的方案被搁置,但是卓道医疗团队认为,这依然是模拟治疗手法中最好的方案。所以公司目前的研发中,很大一部分精力就是在尝试降低成本,让NimBot成为一个临床可以用、用得起的产品,如今该产品已经完成了样机的研发,启动了申请市场准入的程序。

王道雨说:“我们团队是中国最早一批康复工程科班出身的人,对于这个领域还是有追求。排除商业的因素,NimBot依然是最接近理想的解决方案,我们希望在细分领域,有顶尖的中国产品站出来,向全球展示我们新一代智能制造商的梦想与实践。”

来源:时代周报

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