揭秘:ReWalk机器人外骨骼诞生背后的故事

Argo公司在ReWalk机器人外骨骼获FDA批准个人在医院以外的地方使用后,准备赴美IPO。至此全球已有三家机器人外骨骼公司获得投资者的青睐。

机器人外骨骼ReWalk可让下身瘫痪者能够再次行走,它最近也成为了首个获FDA(美国食品和药物管理局)批准用于个人用途的仿生机器外骨骼。国外媒体近日发布文章详细讲述了它诞生背后的故事。

以下是文章主要内容:

有很多个晚上,吉恩·劳雷亚诺(Gene Laureano)压根就不想醒来。这不是因为他很压抑,而是因为他实在太享受做梦了:在梦里,他能够再次行走。

他是一名退伍军人,布朗克斯人。2001年,他在参与一个焊接项目时不慎从20英尺高的梯子跌落,致使其腰部以下的身体瘫痪。

多年以来,劳雷亚诺一直非常执着地找办法摆脱轮椅。有一次,他甚至拿起邻居的拐杖试图令自己站起来,结果却摔了个人仰马翻,连门牙都撞掉了。直到2012年,他才找到了他一直在寻觅的答案。当年11月,他坐着轮椅去退伍军人医院的时候,看到了一个被他称作"穿着运动鞋的机器人"的奇妙装置。它就是ReWalk,一种计算机化外骨骼。2013年1月,劳雷亚诺加入到该设备的临床试验。就在他被告知他永远都无法再行走十年多后,他终于重新走出了第一步。"我重新站起来的那一天,我知道我即将要从不可能走向可能。"他说,"那对我来说是一个绝妙的时刻。"

劳雷亚诺将这一切归功于以色列医疗技术公司Argo创始人、ReWalk发明者阿米特·高弗尔(Amit Goffer)。该博士本身是四肢瘫痪者,他深知长期困在一张轮椅上是多么地痛苦。正因为此,高弗尔这名生物医学工程师在1998年开始了打造替代方案的征程。在ReWalk发明出来后,人们使用它走过了不少不可思议的旅程。2012年,下身瘫痪的Claire Lomas穿上ReWalk完成了伦敦马拉松比赛。2013年春天,前美国军士Theresa Hannigan在总统奥巴马访问耶路撒冷期间向他展示了ReWalk。去年秋季,劳雷亚诺和一群ReWalk用户环绕纽约的河滨公园完成了1英里的赛跑。

而ReWalk目前为止最大的里程碑就发生在几周前——它成为了首个也是唯一一个获FDA批准用于个人用途的外骨骼。ReWalk并非首创。Ekso、Indego等其它的同类设备目前也被应用于全球各地的复原和研究中心,就在上个月,一下身瘫痪男子利用杜克大学发明的意识控制外骨骼走进球场为巴西世界杯开球。不过,ReWalk是美国第一款可以在市面买到的外骨骼——尽管价格高达6.95万美元——通过它,下身瘫痪者就可以随时随地行走。对于劳雷亚诺来说,这是梦想成真。

丑陋的原型

是一场噩耗促使高弗尔开发ReWalk的。1997年,他从离家40分钟车程处给孩子租来了一些越野车。

对于他来说,后来发生的事情历历在目:越野车刹车失灵了。他的车子硬生生撞在了树干上。高弗尔被甩到树枝上,跌到地上时他的脖子折断了。那个时候,他运营的公司Odin Medical Technologies致力于给手术室生产MRI设备。他表示,在研究脑成像技术多年后,他着地的那一刻就知道自己遭遇了什么。"我的儿子和救护车人员过来的时候,"他记得,"我跟他们说:'别碰我。我四肢瘫痪了。'"

ReWalk挂在墙上充电

在后来的9个月里,他在医院学习如何使用轮椅,如何锻炼肌肉。"感觉就像是身陷一个大黑洞,"事隔多年后他回忆道,"当你处于这样一个黑洞的时候,你只有一条路可走。那就是站起来。"

直到出院的时候高弗尔才开始想到:为什么人们还在使用轮椅呢?他想要造出某种全然不同的设备。在接下来的六年里,由高弗尔的朋友和同事组成的一个小团队埋头打造被他亲切地称为首款ReWalk的"丑陋原型"。到2004年,在高弗尔的车库里,他们围绕两个不同的物体成功完成了测试。2006年,他们进入了闻名世界的以色列理工大学孵化器,进一步对设备进行改良,而后将它推向临床试验。

说服研究人员ReWalk的确可行的重要性其实不亚于完善该技术。该类外骨骼长期以来只是科幻小说才有的东西。据安·斯庞根(Ann Spungen)博士称,相关的发明者自90年代初期就一直拿着他们不靠谱的原型产品来试图说服像她这样的脊椎损伤研究人员采用。斯庞根是全国脊椎损伤医疗后果卓越中心的副主任。因此,2010年8月,高弗尔第一次来到该中心展示ReWalk的时候,斯庞根也是持怀疑态度。

"我看到他们的人穿着ReWalk走进来的时候,心想他肯定不是瘫痪者,因为他的行走那么顺畅。"她回忆道。出于怀疑,她提出查看对方的双脚,后来发现他确实下身完全瘫痪。她记得她后来就去找中心的主任,跟他说:"我们得使用这个设备。"

现在,斯庞根是外骨骼行走的顶尖研究人员之一。她所在的中心目前有6个ReWalk,已使得包括劳雷亚诺在内的14个下半身瘫痪者能够重新行走。虽然她坦言那只是一小样本,但她指出,一周仅几个小时的外骨骼行走,那14个患者就能获得巨大的健康益处。他们悉数去除了一些脂肪,有的长了肌肉。他们还获得了各种好处,如自我印象变好,没以往那么痛苦,睡眠质量好了,肠道功能也改善了。要知道,对于下身瘫痪者和四肢瘫痪者来说,即便是像上洗手间这么简单的事情也会令他们变衰弱,对他们的日常生活造成很大的影响。

已研究瘫痪医疗后果24年的斯庞根指出,外骨骼是"我们迄今为止见到过的最重大的发明"。

这是一小步,也是一大步

一小步

距离劳雷亚诺利用ReWalk走出第一步已有一年后,现在,他已经能够轻松自如地控制该有些沉重的设备。而刚接触ReWalk的另一位下身瘫痪者佐尔坦·托斯(Zoltan Toth)用起来则非常吃力。

托斯在完成一次ReWalk训练后接受血压检查

现年30岁的托斯在接受针对ReWalk的第四个训练课程,他仍不大相信他毫无知觉的双脚能够再次支撑起他。所以,他现在主要是依靠拐杖,挪动套上该外骨骼的双脚行走实在是吃力,没多久便一身汗。"我一开始也是这样。"劳雷亚诺安慰托斯说,"别泄气。坚持下去,你就能够开始越来越多地站立起来。"

套上该机器人的劳雷亚诺昂首站着,有两个机动化装置套在他的脚上。他还身背装有驱动电池的黑色背包,手握一双拐杖。他的手腕上戴着一块充当遥控器的黑色大手表。每走一步,他需要在该手表选定行走模式,然后向前倾。前倾会激活ReWalk的内部传感器,从而将脚提起。再次前倾,就能再走一步,以此类推。

现在,常常被Argo叫去做演示的劳雷亚诺行走起来感觉就像是在沙滩上漫步的正常人。看着他行走,既令人觉得不可思议,又让人觉得平平无奇。不可思议是因为他能行走了。平平无奇则是因为一切看起来都很自然,让人容易忘记他本身不能行走。

然而,对于托斯和很多其他的初学者来说,做到那样可不容易。据斯庞根称,有些ReWalk用户完全学不会,甚至有的学到很好的都还面临着不少障碍。另外,近7万美元的标价对于很多的患者来说太过高昂,对于当中的失业人群尤其如此。据世界卫生组织(WHO)估计,该类患者有约60%处于失业状态。斯庞根说,很多患者在开始自行筹资购买ReWalk。

前进一大步

不过,据Argo CEO拉里·亚辛斯基(Larry Jasinski)称,随着ReWalk获得FDA的认证,现在说服保险公司将它纳入保险范围要容易些。他指出,由于能够让用户更加健康,像ReWalk这样的外骨骼实际上可能可以帮保险公司省下一些钱。根据美国国立卫生研究院2007年的一项调查,脊椎损伤患者一年的直接医疗成本平均达2.145万美元。

由于可以帮助减少患者的治疗和住院的次数,长期来说ReWalk能够大大降低医疗保健成本。

劳雷亚诺将ReWalk称作"穿着运动鞋的机器人"

不过,斯庞根提醒道,即便是对买得起ReWalk的患者来说,ReWalk也不会完全取代轮椅。在她的中心中,ReWalk用户平均一个小时可走大约1英里。而正常人一个小时可走3英里,这意味着机动化轮椅还是要高效得多。ReWalk重50磅,还太重因而难以加快速度。另外,如果动力太大,突然停下来会很危险。"在提速之前,它还需要进行一点改进。"她说。

然而,Argo面临的最大障碍或许是,四肢瘫痪者仍不能使用ReWalk,因为他们无法利用双臂控制对维持身体平衡很重要的拐杖。这意味着高弗尔——那个让劳雷亚诺等人再次行走的发明者——却仍要使用轮椅。他称自己对此没有太在意。"你要看到使用该设备的人对其家庭产生的巨大影响,看到得以重新站起来的退伍军人士兵在我的肩膀上喜极而泣。"他说,"这些带来的满足是无尽的,我甚至都想不起自己的情况了。"

即便如此,Argo目前在开发一款让四肢瘫痪者或者多发性硬发症等其它使人衰弱疾病的患者也能够使用的设备。"我的时刻会到来的。"高弗尔说,"我在耐心等候。"

原文发布于微信公众号 - 机器人网(robot_globalsources)

原文发表时间:2014-07-29

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏镁客网

2018,谷歌撤退

2018年的谷歌数次受挫,退步连连,也许皮猜真应该生在中国,就会知道“杀伐决断,才能攘外安邦。”

11730
来自专栏科技向令说

2016年如何用正确的姿势抢“头条”?

上周五,《花千骨》里饰演东华上仙的钱泳辰在上海高调求婚吕一事件刷爆了全网。这场声势浩荡的求婚过后,响铃这货“恰好”翻到了这对明星情侣在11月11日和12月2日两...

10020
来自专栏PHP在线

我在华为20年之小趣事回忆

原文出处: panshaoqin(@魔法爸爸) 收拾好行李,从杜塞尔多夫机场乘机回国,突然间想起今天(2015年8月15日)是我来公司20年的纪念日。1995...

39960
来自专栏钱塘大数据

大数据如何改变一座城市?

“贵阳,坐落于云贵高原的山区之中,不沿海、不沿边,属于欠发达地区。”过去,在关于贵阳的描述中,不难看到这些文字。但从2013年开始,这些描述悄然改变,“大数据之...

10930
来自专栏VRPinea

除了涉足娱乐和医疗,VR还在关怀女性方面做了这么多努力

35990
来自专栏VRPinea

买不起VR女神宫本光天价手办?没关系!这位金发小姐姐或许更合你意

373100
来自专栏量子位

DeeCamp,(可能是)全球最好的 AI 夏令营

从7月23日开始至8月23日,5周时间,他们将以2018 DeeCamp人工智能训练营之名,度过一段AI为核心的产、学、研全链条之旅。

19100
来自专栏华章科技

被失业!未来六大传统产业将这样被颠覆(超现实)

未来的农业、制造业、体育、医疗、律师,甚至编辑记者行业等将迎来怎样的崭新形态?你会被失业吗?

11330
来自专栏腾讯大讲堂的专栏

我不是药神的背后,远不止那么简单!

18730
来自专栏大数据文摘

【数据为证】科技如何改变色情业

23380

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券