医疗级的小型肌电传感器企业,上海丞电科技让康复医疗家庭化成为可能

2016-11-29 18:54:27来源: 动脉网 关键字:肌电传感器  康复医疗

传感器因其处在采集数据的最前哨,在医疗健康领域一直是个重要角色。2015年,医疗传感器市场规模达到了82.1亿美元,预计医疗传感器市场到2022年将达到150亿美元,而2016年到2022年期间的复合增长率为8.5%。

市场前景好,但是顶级的传感器还是被发达国家垄断,上海丞电科技有限公司作为我国唯一一家小型肌电传感器公司,已经将其产品应用在了康复医疗和仿生义肢,未来更会拓展到VR/AR,体育健身,人体外骨骼等朝阳产业中。

上海丞电的仿生义肢

肌电传感器被资本市场认可

说起创业的初衷,创始人叶可涵告诉记者,在上海植生所做研究员的期间,研究关于脑电的课题,脑电研究虽然很火,容易出理论文章,但是技术尚未成熟,不能落地。期间,叶可涵发现肌电信号的理论研究已经成熟,可以应用到生产实践。且国内没有一家专门研发生产小型商业肌电传感器的公司。

与此同时,美国肌电手势控制制造商Thalmtic Lab,2013年获得Intel Spark Capital领头的1450万美元。Myo臂环在kickstarter上众筹超过200万。另一家肌电健身服制造商Athos,2015年融资3550万美元。这些事件刺激了叶可涵在创办小型肌电传感器研发公司——上海丞电。

联合创始人张云海是美国金融硕士,毕业后在Boston Technologies,Harvard Innovation Lab从事资讯类工作,熟悉中美的医疗器械和销售渠道,也在很好的医疗销售人脉。

研发团队中大多数曾就职于诺诚、西门子等大型医疗器械公司,拥有丰富的医疗器械研发落地经验。

医疗级小型肌电传感器

作为一家以传感器研发应用的科技公司,传感器的质量决定公司的发展。传感器最大的作用就是采集数据。数据准确性已经成为众多创新医疗传感器真正进入医疗市场的主要障碍,作为医疗健康数据的入口,数据的准确度是医疗传感器最大的应用价值。医疗传感器数据的准确度主要取决于传感器本身特性、传感器测量方法和位置、背后的算法三个因素。

上海丞电自主研发的肌电传感器是一种电荷传感器,具有采样率高,抗干扰能力强,滤波效果好的特点。其核心算法可以将采集到的有效肌电数据通过滤波转化为清晰波形,然后通过处理波形应用到康复、健身、VR\AR等领域,目前已经通过国家二类医疗器械质量检测。

肌电传感器在康复医学上的应用

肌电传感器属于较底层的技术,可应用的领域非常广泛,这里我们详细的介绍一下它在康复医疗和仿生义肢上的应用。目前,骨科和神经内科病人选择康复的场所一般是在医院、康复中心和家中。

骨科和神经内科的用户在初期都有相当长时间的康复需求,而在医院康复有医生监护和护士的指导,可以让病人安心,但是我国医院的康复科室容纳率以及用户时间,经济成本远远不能满足病人需求,很多人无法按照最佳的康复频率来进行康复。

在专业康复机构康复治疗的病人确实能得到专业的指导和优质服务,但是价格昂贵,多数人并不能长期负担。

当大多数人选择在家中康复时,病人可能不知道该做什么,无法确定自己动作是否到位,没有医生对康复效果进行评判等原因,让人难于顺利康复。尤其是中风病人,需要更长时间的康复,康复的移动化显然是非常有价值的。

针对康复市场上的痛点,上海丞电基于小型肌电传感器设计了一款小型肌电康复系统,由无线进行传输,同时允许2-3台协同工作。用户在家中用一体式的电极贴片或绑带的方式将设备固定在需要康复的肌肉束上,佩戴在上肢,练习上肢的抓握、抬举;佩戴在下肢,练习行走、蹬踏。辅以可视化的操作界面,相对于医院大型设备更加简单,而且人性化。

游戏化康复训练解决方案:在美国,电子游戏训练已经是FDA(美国国家药监局)认可的一种康复电子处方。目前,丞电科技与各大医院的康复医师以原有康复动作为基础,一起设计了极具带入感的康复游戏。

游戏画面中手臂的动作由用户肌肉发力的情况、肌电信号和运动姿势信号决定,用户可以直观的了解自己康复的过程,并通过训练用户肌肉的放松,耐力,控制精确性,手眼一致等,让用户在更加具有依从性和趣味性的过程中得以康复。

在康复游戏中EMGRehab还能实时检查运动姿势,提醒和帮助患者调整错误的姿势,避免留下后遗症。

另外,传感器可记录肌肉发力和运动情况,记录数据库,医生可借助EMGRehab的云平台远程诊断和指导。

叶可涵向记者透露,目前EMGRehab产品是从主动康复切入的,预计2017年启动研发上肢,和下肢单关节的被动式康复设备。

肌电传感器在仿生义肢上的应用

据中国残联统计,我国的截肢的人数有226万。叶可涵透露,针对仿生义肢(和外骨骼)项目的调研发现,仿生义肢存在几大问题,一,价格昂贵:普遍价格在 5 万-10 万美金,很难普及。二, 不够接地气,过于科研级别:且不易维修更新。三,延展性差:无法超越生物性能机构,来更多维度的帮助生活和工作。

上海丞电利用肌电传感器打造了能够快速进入市场的仿生义肢(外骨骼),这款仿生义肢有以下定位:低价、实用、可塑性强(人机结合的可能)。

下面通过与同类产品的技术对比来诠释上海丞电的产品理念:

低成本高效的抓握解决方案:人类日常生活70%的生活习惯是由抓握完成的,仿生义肢只要可以掌握好抓握的动作,即可让用户恢复到接近正常人的自理生平。

仿生手抓握的一个关键技术难点在如何控制抓握力度,使其在握一个一次性水杯时不会直接将其捏炸。现有的解决方案是在手指部位装配 15-20 枚的压力传感器,再通过机器学习来控制舵机抓握一件物品。这也就是在第一段提到为什么同类的仿生义肢无法做到防水的原因,也导致了用户学习成本提高,是整个仿生义肢价格居高不下的原因之一。

上海丞电采用了空气离合器这一独创的解决方案,在抓握一样物品遇到阻力的时候,和汽车挂空挡的原理一样,保持原有握力,但不再施力。配合在手指选材的高静摩擦材质和五指抓握方式,可以通过这一低成本的方案,来实现原有的方案。

解决定制化的成本问题:同类的产品价格昂贵除了上文提到的原因之外,还有两点,一,腔套的尺寸都需定制化,开模成本高。二,一体化结构,维修成本极其高昂,且仿生义肢属于常用物品,舵机和轴承的保养和维护必不可少。

上海丞电的产品,在腔套的设计上采用了嵌合式的设计,对于手臂的粗细有一定的包容性,未来仿生义肢和外骨骼都将会用S,M,L号不同规格的产品来满足90%以上的用户需求。使得产品量产变成可能,降低了制作成本。

另外考虑到日后维护和延展性的考虑,上海丞电仿生义肢的五指都是统一结构,易于制造和更换。且手指和手掌之间利用卡槽固定,属于可拆卸结构,易于维修。

延展性强:同类产品的舵机一般置于手掌部位,而丞电公司的产品置于手掌后部,首先可以将产品的重量后置,增加稳定性。更重要的是可大大提升的仿生义肢的可延展性,试想在爬山时候将手掌换成爬山勾,在组装物品时变成一把电动螺丝刀,这样的人机交互相信是未来的趋势之一。

叶可涵透露,目前公司的仿生义肢产品已经能进入量产阶段,会先与红十字会和残联进行合作,在实际的合作过程中来确定下一步的研发方向,并会利用仿生技术进入外骨骼领域。

其他领域的应用

除了在医疗领域的应用,叶可涵表示未来也会应用在AR\VR领域和体育健身领域。

加拿大有一家将肌电传感器应用在AR\VR领域的公司——Thalmtic Lab,Thalmtic Lab 团队由从滑铁卢大学的实验室中走出来的,团队 2013 年获得 Intel,Spark Capital 领投 1450 万美元投资。并与 2016 年 12 月获得 B 轮融资 1.2 亿元。其肌电设备已经被使用在 OculusRift 上,并应用于多个户外场景。其核心的技术就是基于小型肌电传感器的一系列手势识别技术。

在健身领域,肌电健身服制造商Athos 也拿到了5120万美元的融资,目前很多美国职业的运动队已经开始使用Athos 的产品,包括NBA的金州勇士队。在民用市场也卖的非常好,特别是一些体育健身爱好者,一套设备的带衣服的价格是在 299 美元-499 美元。丞电表示,目前已有一些VR游戏领域和体育健身领域的团队开始合作,相信在不久的未来就会出现多领域的产品。

先进入B端,然后逐步民用化

叶可涵表示,对于EMGRehab这样的医疗器械,公司的发展是先进入B端权威机构,竖立专业的品牌形象,在用户体验到产品的同时带领产品进入千家万户。目前公司已经和20家三甲医院,160家二甲医院和连锁社区机构进行了合作,合作机构包括新起点康复医院和中华康复医师协会等。

第二阶段是实现康复移动化,建立远程康复指导。这一阶段主要是深耕二甲,三甲级医疗机构。

未来公司会提供定制

[1] [2]

关键字:肌电传感器  康复医疗

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/article_201611297055.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:瑞萨推出血糖仪用MCU,内置生物感测电路
下一篇:CES 2017闭幕:这十个医疗健康产品备受关注

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利
推荐阅读
全部
肌电传感器
康复医疗

小广播

独家专题更多

2017东芝PCIM在线展会
2017东芝PCIM在线展会
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
汇总了TI汽车信息娱乐系统方案、优质音频解决方案、汽车娱乐系统和仪表盘参考设计相关的文档、视频等资源
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
​TE工程师帮助将不可能变成可能,通过技术突破,使世界更加清洁、安全和美好。

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 医学成像 家庭消费 监护/遥测 植入式器材 临床设备 通用技术/产品 其他技术 综合资讯

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2017 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved