歡迎您的參與
您已提交成功！
目錄
? 為行走障礙者研發(fā)的康復訓練機器人
? 從“I視角”開始的初期研發(fā)
? 成為轉折點的運動技能學習理論
? 十年磨一劍 出鞘露鋒芒
? 共甘苦后對豐田的印象有所改善
如果“移動出行”成為了人們挑戰(zhàn)夢想的障礙，那么豐田會以此為己任，全力攻克難關，使“移動出行”助力實現(xiàn)夢想。這正是“讓所有人都享受移動的自由”其本意。
4年前的2017年1月，豐田汽車宣布將全面轉型為移動出行公司，自此這句話便成為豐田迎接新挑戰(zhàn)的風向標，不斷在各種場合被提及。
但其實早在10年前，就已經(jīng)有人提出了這一概念。本期ToyotaTimes將聚焦提出“移動的自由”這一理念的醫(yī)師與工程師們，了解一下他們在為“行走”而付出的努力。
截止至今年8月，豐田研發(fā)的康復訓練系列機器人“Welwalk”已累計銷售過百臺
這款機器人旨在輔助因腦中風等原因導致下肢功能障礙的患者練習行走。它能夠輔助雙腿失去行走能力的病人康復訓練，患者正前方的屏幕還可顯示各種矯正數(shù)據(jù)。
在以往的康復訓練中，理療師會用身體將患者架起來，邊提醒不要摔倒，邊練習行走，在這種狀態(tài)下很難從客觀的角度去觀察步行姿態(tài)。
但是，使用Welwalk的話，可以將機器人調整到適合患者病情狀態(tài)的輔助模式，從康復訓練初期就形成接近康復訓練目標的步行姿態(tài)。讓患者通過自己練習走路的實際感覺，自然而然地恢復行走功能。
另外，機器人還會定期采集病人的訓練數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動根據(jù)恢復情況進行調整與保存，而且為配合不同體型制成的可調整穿戴部件，還有刻度標記，因此即便是更換了治療師也能夠無縫連接，繼續(xù)原定的康復訓練計劃。
腦中風的危害很大，現(xiàn)在已經(jīng)與癌癥、心臟病并列成為威脅日本人健康的三大疾病之一。發(fā)病患者每年約30萬人，患者總數(shù)已達到118萬人。是需要護理的重災區(qū)，很多患者在控制病情后都要進行漫長的康復訓練。
面對以為再也不能用自己雙腳走路的絕望病人，豐田為他們帶來了希望——Welwalk。
可以稱為Welwalk之父的新事業(yè)企劃部保健事業(yè)室鴻巢仁司主管，在采訪中說道：
“其實我們經(jīng)常被問：‘為什么豐田會想到研發(fā)康復器械？’每當這時我就會回答：‘為人類提供走路這種最基本的移動手段，是我們豐田本應為之努力的使命’。大多數(shù)人在聽到這一回答后便釋然了?！?/p>
新事業(yè)企劃部 保健事業(yè)室 鴻巢仁司主管
很多人因病或因傷導致無法自由行走，要如何才能讓這些人也享受到“移動的自由”呢？對如今日本社會面臨的少子高齡化現(xiàn)象，豐田又能做出怎樣的貢獻呢？
懷著這樣的想法，豐田在2007年便開始了醫(yī)療、看護器械方面的研發(fā)工作。
其實，豐田在很早的時期就開始涉足機器人研發(fā)領域。從1980年用于制車工廠的工業(yè)機器人開始，到2005年日本國際博覽會（愛·地球博）為止，豐田一直致力于研發(fā)具有“與人共生”概念的機器人。
豐田研發(fā)人員活用積累下來的技術經(jīng)驗，通過不斷摸索，終于在2007年完成了第一臺試驗機的制造。鴻巢主管與今井田昌幸經(jīng)理（新事業(yè)企劃部保健事業(yè)室）等研發(fā)人員，拜訪了康復醫(yī)學界的權威，才藤榮一教授（現(xiàn)最高顧問），敲響了位于愛知縣豐明市的藤田保健衛(wèi)生大學（現(xiàn)藤田醫(yī)科大學）的大門。
藤田醫(yī)科大學醫(yī)院（位于愛知縣豐明市）
雖然在拜訪才藤教授前，研發(fā)團隊沒有自負地認為技術有多厲害，也清楚研發(fā)工作不可能一蹴而就，但當聽到教授的話后，依然還是受到了打擊。教授在看到試驗機時表示：“這東西根本沒用，你們根本不懂康復訓練，也不了解患者的狀態(tài)?！?
試驗機的外形非常蠢笨，并且在沒有行走障礙的腿上也要穿戴，總重量17kg。在研發(fā)時，所有的測試都是由健全的人驗證，這樣的成品在康復訓練專業(yè)人士，且自身右腳也有障礙的才藤教授眼里，是毫無意義的。
穿戴式步行輔助機器人（未來的Welwalk）試驗機
鴻巢主管回顧道：“現(xiàn)在回想起來，試驗機完全是賣弄技術，從“I視角”出發(fā)制作而成的機器人”。
才藤教授表示：“研發(fā)工作絕對不能脫離康復一線，你不了解患者，不懂得殘疾人的需求，就找不對研發(fā)方向”。自那時起，便開啟了醫(yī)研聯(lián)合的研發(fā)方式。
研發(fā)期間，教授每隔2、3天就會親自穿戴測試機器，汗流浹背地進行實驗測試，獲取數(shù)據(jù)后對問題進行排查。即便是沒有安排測試的日子，他也會來到醫(yī)院，在康復現(xiàn)場傾聽醫(yī)生、治療師以及患者們的訴求。
才藤教授與豐田研發(fā)團隊一起進行測試（上圖右側）
工程師們摒棄了原來的臆想和妄想，以現(xiàn)地現(xiàn)物為基礎，站在“You視角”開展研發(fā)工作。他們每天都會接觸患者，了解臨床所需要的是什么，一線的困難是什么，整理出解決問題的最佳技術。
今井田經(jīng)理在回憶那段時光時表示：“能夠遇到親密的合作伙伴，真的是非常幸運。”
上圖為與鴻巢主管一起致力于Welwalk研發(fā)工作的新事業(yè)企劃部保健事業(yè)室
今井田經(jīng)理。
隨著每天在醫(yī)院的實證試驗，研發(fā)人員逐漸掌握了醫(yī)療用語，也對康復訓練有了整體認知。但這時他們卻又遇到了新問題，仿佛總是無法領會醫(yī)師們所想要傳達的本意。
譬如，他們在對才藤教授指出的問題進行改善后，就會被說：“我確實是這么說的，但你們的理解與我的意圖不太一樣”，總發(fā)生這種理解上的偏差。
在研發(fā)團隊萬分苦惱為什么會發(fā)生這種事情時，才藤教授給出了答案：“這應該是因為你們不懂運動技能學習理論導致的”。聽到這番話后他們馬上開始了學習。
所謂運動技能學習理論是指，幫助因病失去運動機能的患者再次掌握運動方式的理論。2019年，大高洋平教授接過才藤教授的接力棒，繼續(xù)協(xié)助研發(fā)團隊工作。他說道：
“一般來說，如果是工程學的人制作機器人，腦子里一定是以機器為主。醫(yī)療上來講，無論是‘做手術’還是‘開處方藥’，都是以介入治療為主。但是康復訓練卻不同，如果病人本身不能自覺動起來，一切努力都是枉然。康復訓練是幫助有下肢障礙的人，重新學習走路的過程，最重要的是輔助本人自主學習?！?
“以前的康復治療手段，普遍是治療師利用各種輔助道具幫助患者訓練。但要如何創(chuàng)造一種適合的、能夠無縫連接的學習環(huán)境卻是個難題。這種環(huán)境必須要符合不能太過于輔助介入，又不能讓患者覺得練習難度太大的要求。而Welwalk正好符合這些條件，它能夠貼身輔助病人自主訓練，為患者們早日康復做出了貢獻?！?
上圖為隸屬藤田醫(yī)科大學的大高教授，他從才藤教授手中接過接力棒，繼續(xù)為Welwalk研發(fā)工作不斷貢獻。
才藤教授曾說過：“走”和“能走”的差別非常大。也許患者能通過機器人輔助變得“能走”，但過于依賴輔助器械，自己就會變得懶惰，從而無法學會自己“走”。
可以理解醫(yī)師們想要表達的真實意圖成為了研發(fā)轉折點。自此，豐田的研發(fā)團隊遵循著醫(yī)師顧問的意見，在順利研發(fā)的同時，還提出了很多具有創(chuàng)新的提案。
之后被命名為Welwalk的康復器械援助機器人，汲取了各種醫(yī)療現(xiàn)場的反饋。2011年開始在醫(yī)療現(xiàn)場進行實證試驗，自2014年開始，經(jīng)歷了日本全國23家醫(yī)療機構的臨床驗證。
2016年Welwalk WW-1000正式獲得了醫(yī)療器械的批準，次年開始租賃服務。自研發(fā)開始，歷經(jīng)十年，終于取得了成果。在本應松一口氣慶祝一番之時，今井田經(jīng)理卻說，其實當時的研發(fā)團隊心情十分復雜。
“在投放市場使用前，我們已在多家醫(yī)院進行了驗證，對器械的輔助作用是有一定信心的。但考慮到今后要面對更多患者，每位患者的走路方式與體態(tài)又都不同?？祻陀柧毜姆绞揭惨龅侥軌蛞蛉硕惒判?。因此，喜悅之余我們又萌生了一絲擔憂。”
然而，事實卻為忐忑不安的研發(fā)團隊吃下了一顆定心丸。原計劃進行租賃服務的80臺設備被全部約滿，并且公司已經(jīng)開始著手生產(chǎn)下一批設備。
2019年，功能與舒適度均得到提升的Welwalk WW-2000問世，并且從租賃形式轉為了銷售。兩種型號的器械合計94臺，遍布日本全國，至今為止使用過這種康復訓練器械的患者已超5000人。
大高教授期待Welwalk能夠給康復治療這一醫(yī)學領域帶來革新。
“康復治療所面臨的許多問題都非常復雜。很大程度上要依賴熟練的技術與臨床經(jīng)驗，因此也更迫切地需要數(shù)據(jù)化處理?？梢绾慰陀^的、定量的收集數(shù)據(jù)，建構標準化與構造化卻是個大難題。如，你要治療高血壓，可以有吃多少藥能夠控制血壓到多少的參考，但康復治療方面卻無從考證?！?
“但現(xiàn)在使用機器人的話就不一樣了，不但能夠提高治療效果，還能定量監(jiān)測記錄每次治療結果。這樣一直以來所面臨的無法標準化、結構化的難題，便迎刃而解了。這將成為醫(yī)學史上一次偉大的進步?！?/p>
以實現(xiàn)“不讓任何人掉隊的社會”為目標的豐田，已開始研發(fā)下一個型號的Welwalk。截至今年為止，已經(jīng)參與豐田研發(fā)項目五年之久的大高教授表示，經(jīng)過這段時間的接觸，他對豐田的印象有所改變。
“意外地發(fā)現(xiàn)豐田的人都非常能吃苦。那種不畏失敗，努力奮進的樣子，使我對豐田的印象以及相處方式都發(fā)生了改變。從原本的‘知名大企業(yè)精英’變成了‘一群汗流浹背的人’?！?/p>
藤田醫(yī)科大學醫(yī)院一直以來所奉行的“重視臨床”，與豐田的“現(xiàn)地現(xiàn)物”理念不謀而合。擁有著共同價值觀的醫(yī)院與企業(yè)，在時間的磨合下，如今已經(jīng)貫通融會，成為了不可分割的存在。
不過，挑戰(zhàn)還未結束。當被問到今后還有什么待解決的問題時，鴻巢主管回答道：“為了讓所有人都能夠用得起我們的康復器械，接下來的使命就是突破價格壁壘。”
大高教授也早已制定好了下一個目標，他表示：“一直以來，我們的康復對象都是腦中風癥狀較重的患者，但今后希望能夠將治療輻射到更大的范圍。如持續(xù)把控病人出院后的日?？祻陀柧殻蛘咭蚱渌不紝е孪轮系K病人的治療。”
在采訪的最后，我們問大高教授，作為醫(yī)生您最想實現(xiàn)的夢想是什么？他如此答道。
“如果‘讓所有人都享受移動的自由’是豐田的使命，那么‘讓所有人都享受活動的自由’就是負責康復訓練的我們的使命。其實我們殊途同歸，挑戰(zhàn)的是同一座高山?！?/p>
通過“移動”和“活動”的自由，量產(chǎn)幸福。志同道合的醫(yī)師與工程師們，還在繼續(xù)著他們的攀登。
上圖從左往右分別是大高教授、鴻巢主管、今井田經(jīng)理（拍攝于藤田醫(yī)科大學醫(yī)院）
