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人体动力外骨骼在神经肌肉疾病的应用前景

发布时间：2016/11/28

什么是人体动力外骨骼?

动力外骨骼，最初出现在科幻小说中的机械及电子设备，是一种能够增强人体能力的可穿戴机器。它能够帮助人们跑得更快、跳得更高、能够携带更多更重的东西，并且帮助穿戴它的人在战场、建筑工地或者其它有危险的地方生存下来。电影《钢铁侠》主角穿戴的就是动力外骨骼产品。

如今，动力体外骨骼已经是一款可穿戴式新型轻量机器人。通过电池带动电机，提供额外动力能量，它不仅能帮助残疾人恢复行走能力，还有望避免患者因长时间坐在轮椅上而出现了一系列副作用，同时还可以改善心脏健康状况、锻炼肌肉强度、缓解抑郁症等。

在当前同类外骨骼机器人装备研究与开发中，日本筑波大学的机械人专家三阶吉行和他的同事们在2004年创建了一个叫做“Cyberdyne”的公司，开始把他们花了十年时间研制的动力外骨骼推向市场。这种动力外骨骼叫做HAL，是人体辅助义肢（HybridAssistive Limb）的缩写，主要用于医疗领域，帮助残障者行动和伤患复健以及为护士们助力。这也是当今市场上最著名的商用动力人体外骨骼产品之一。

虽然这类外骨骼机器人的临床应用表现可喜，但是目前这些成熟的“外来的洋装”产品价位惊人，如：以色列知名外骨骼公司Rewalk Robotics 的个人用外骨骼产品 Personal 6.0 售价 7.7 万美元；日本Cyberdyn 的 HAL 价格超过 20 万美元；美国suitX 今年发布的 Phoenix，号称是同类产品中价格最为低廉的，但也要价4万美元……

值得高兴的是，在刚刚结束的2016年中国国际高新技术成果交易展会中，我们欣喜的看到两家机构展示他们最新研发的人体外骨骼产品，且产品应用直接指向医学康复。这吸引了我们极大的目光与期待。我们也非常有幸与这两家机构的代表做了深度交流。他们分别是：中国科学院深圳先进技术研究院及尖叫科技公司

尖叫科技创始人李牧然介绍，相比国外的外骨骼产品，该公司动力人体外骨骼S1 将大幅降低外骨骼产品的价格门槛。作为「中国第一套商业机器人外骨骼」，S1 是一款面向医疗领域的外骨骼产品，主要用于下肢肌肉、骨骼、软组织、神经损伤者的康复训练以及日常活动辅助。S1 在尺寸上将提供多个型号，每个型号还能进行一定的微调，可以很好地适配不同用户的体型。S1 能够没有拐杖辅助的情况下，帮助使用者以自己的步调实现「自主」行走，从而给需要长期使用的用户带来更好的体验。而在用于下肢康复训练时，S1 也可以使用符合相关医疗标准的内置康复方案，来帮助使用者矫正腿部运动，规范行走步态。

(尖叫科技产品）

无独有偶，中科院深圳先进技术研究院彭安思高级工程师介绍：该院自2012年开始开始研究下肢外骨骼机器人，目前已经研发了三代康复外骨骼机器人样机。这是机器人与康复医学工程交叉领域的研究成果，其主要针对因中枢神经损伤或其他原因导致下肢行走不便的患者。为了便于运动障碍患者穿戴和使用康复机器人，需要通过交互系统对来人体信号的采集，通过捕捉穿戴者的运动状态和运动意图，结合步态技术，实现基于阻抗特性的人机交互模式的输入，通过柔性反馈机制，规律的实现对人体运动意图的放大，实现人机协调动。

（中科院彭安思高级工程师演示外骨骼产品）

目前这两家机构的产品并不针对MD神经肌肉疾病患者的辅助与康复。如果需要应用在此疾病患者身上，还要做部分改良，同时也需要通过一定的医学论证及临床验证。值得期待的是由于DMD/BMD神经肌肉疾病患者，神经感知功能良好，外骨骼产品在DMD/BMD神经肌肉疾病的应用将成为可能。

中科院彭工与尖叫科技李总不约而同表示，接下来他们会认真评估该类产品在MD神经肌肉疾病患者应用的技术可行性，而同时他们也会先真正认识MD神经肌肉疾病。

鉴于以上，MDbaby关爱中心第一时间联络了深圳市儿童医院肌病研究室韩春锡博士及上海复旦大学附属儿科医院李西华博士。韩博士表示，动力外骨骼的确有机会应用在DMD患者身上，但也要同时保护患者肌肉组织，产品设计时需要做好临床医学论证，相信动力外骨骼可以帮助到DMD患者。李博士也表示，日本HAL团队在90年代就开启了动力外骨骼的研究工作，如果国内有机构能够参与研究开发，设计出适合DMD患者的动力外骨骼产品，这将会给患者群体带来极大的帮助。

目前MDbaby关爱中心正在积极深入接触这两家机构，参与动力人体外骨骼产品在MD神经肌肉疾病的应用讨论、评估与开发。希望他们能够尽快开展对MD神经肌肉疾病相关动力人体外骨骼产品的研发工作。我们也希望国内有更多企业、院校、事业单位能够参与我国动力人体外骨骼产品的研制工作，为全国近10万MD神经肌肉疾病患者带来更有效的帮助！

面对当前无比期待的基因药物开发和可预知基因药物带来的天价恐惧，动力人体外骨骼产品带来的帮助或许更值得患者期待，似乎它是真的有那么触手可及。

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