這家公司讓癱瘓患者站立行走,獲FDA認可的機械外骨骼

近年來,國際康復市場發展迅猛,相關康復技術人員缺口達百萬之多,因此增加機器人來協助治療師進行康復訓練,是該領域發展的主要方向。在康復機器人領域,Ekso Bionics是較早投入研究的公司之一,也是首家獲得美國FDA認可的公司。

Ekso Bionics 於2005年在加州里士滿成立,是一家仿生機械骨骼設計研發商,創始人為Russ Angold、Homayoon Kazerooni、Nathan Harding。創始人兼首任CEO Nathan Harding 畢業於卡內基梅隆大學,本科期間他就在多位機器人專家的指導下在校內的田徑機器人中心實習,之後進入了加州大學伯克利分校攻讀機械工程專業的碩士學位。2003年,Harding 進入了伯克利大學人機工程實驗室(Berkeley Robotics and Human Engineering Laboratory,Bleex)擔任諮詢顧問,該實驗室的主任是著名機器人專家 Homayoon Kazerooni 教授,當時 Kazerooni 教授正在領導團隊研發一個名為人力通用載具(Human Universal Load Carrier,HULC)的項目,該項目由國防部資助。

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HULC是一個由電池驅動的機械外骨骼。主要結構集中在下半身的胯關節和膝關節處,通過搭載的液壓組件把重量均勻分散在外骨骼上,不需要穿戴者來承重,可以讓一名士兵在戰鬥中額外攜帶90公斤的負重,並以16公里/小時的速度高速行進。士兵在實際穿戴時,只需要把腳踩在托盤上,再固定好大腿、腰部和肩部的系帶,HULC的感應器就會自動偵測穿戴者的行動意圖,然後驅動液壓組件做出相應的動作,保證HULC的動作與穿戴者的動作一致。

2005年2月,Bleex 在 Harding 的主導研發下推出了針對普通徒步旅行者的機械外骨骼 ExoHiker,該產品也是由電池驅動,在HULC的功能基礎增加了手持式 LCD 顯示屏,每小時僅耗電0.08度,通過搭載太陽能電池板隨用隨充可以使用很長時間,運行時幾乎沒有噪音。

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隨著 ExoHiker 的成功推出,Nathan Harding 聯合Kazerooni 教授和老同事 Russ Angold 成立了 Berkeley ExoWorks。2009年,ExoWorks同洛克希德馬丁展開合作,雙方簽訂了技術許可協議,共同利用 HULC 的技術開發新產品。一年之後,雙方推出了一款名為「eLEGS」的智能仿生外骨骼,可以讓殘障人士實現站立和行走。

2011年,Berkeley ExoWorks 更名為 Ekso Bionics ,eLEGS 也更名為 Ekso。至此,Ekso Bionics 開啟了面向醫療康復領域的發展之路,致力於幫助那些脊髓或其他肢體損傷后的患者恢復行走。

經過多年的研發與試驗,Ekso Bionics開發的 Ekso GT 機械骨骼復健設備,終於在2016年4月獲得了 FDA 的許可,成為首個獲得 FDA 許可的用於中風及偏癱患者的機械外骨骼。Ekso GT售價10萬美元,重23公斤,採用鋁鈦合金材質,具備電動馬達及陀螺儀、彈道等先進感測器,包括三種行走模式,即FirstStep(康復治療師輔助進行)、ActiveStep(用戶自主控制模式) 和ProStep(自動感應用戶身體動作觸發每一步),能夠利用多個感測器來檢測患者的運動情況,判斷其受傷程度,從而得出患者行走時具體需要幫助的程度。

目前,全球有170多個康復中心在使用 Ekso GT 系列醫療設備,今年 Ekso Bionic 推出了 SmartAssist 和 Ekso Pulse 輔助軟體,配合硬體為醫生和理療師提供先進的治療方案,Ekso Pulse 則提供了在線衡量病人康復進展情況的平台。

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