近年來,協(xié)作機器人備受關(guān)注。
協(xié)作機器人的概念最初由美國伊利諾州西北大學的兩位教授J.Edward Colgate和Michael Peshkin提出。與工業(yè)機器人自動作業(yè)或被安裝在防護網(wǎng)中作業(yè)不同的是,協(xié)作機器人能和人類在共同工作空間中進行近距離互動。
隨著協(xié)助機器人在準確性、靈活性和安全性上能夠滿足一些細致工作的需求,基于協(xié)作機器人的解決方案開始滲透精神病學等醫(yī)療細分領(lǐng)域。
Axilum Robotics就是一家典型的醫(yī)療機器人公司,其主營業(yè)務(wù)為開發(fā)協(xié)作機器人輔助經(jīng)顱磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation,TMS)治療。
公司由Benjamin Maurin博士帶領(lǐng)一支來自斯特拉斯堡大學的醫(yī)療機器人專家組成,創(chuàng)立地點在法國斯特拉斯堡。
成立8年后,Axilum Robotics公司已經(jīng)成長為一家基于協(xié)作機器人技術(shù)輔助經(jīng)顱磁刺激治療的代表性創(chuàng)新企業(yè)。在這背后,Axilum Robotics有著怎樣的故事?
協(xié)作機器人與TMS的電火石光
2004年,法國經(jīng)顱磁刺激(TMS)技術(shù)研究人員Jack Foucher博士和法國斯特拉斯堡大學(university of Strasbourg)醫(yī)學機器人研究小組的前主管Michel de Mathelin教授會面,Jack Foucher博士提出為TMS開發(fā)機器人輔助解決方案的想法。
面對有時需要達30次重復相同程序的治療和為了確保刺激的準確性,Jack Foucher博士一直在尋求一種經(jīng)顱磁刺激技術(shù)自動化的解決方案。
經(jīng)顱磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation,TMS)是一種非侵入性神經(jīng)刺激技術(shù),最早由醫(yī)生和物理學家Jacques-Arsène d'Arsonval在巴黎法蘭西學院提出。1985年,英國謝菲爾德大學的Anthony Barker教授發(fā)明了第一臺現(xiàn)代化經(jīng)顱磁刺激儀。
患者接受經(jīng)顱磁刺激治療時,需要佩戴專業(yè)的磁療帽,磁療帽中有線圈。當儀器啟動后,電流通過線圈就會產(chǎn)生磁場。磁療帽等于在患者腦部形成一個外部磁場。這個磁場產(chǎn)生的磁信號可以透過顱骨屏障,刺激大腦皮層,調(diào)控腦神經(jīng),在腦內(nèi)引起相關(guān)的生理反應(yīng),從而起到治療作用。
經(jīng)顱磁刺激技術(shù)具有無創(chuàng)和無痛的優(yōu)點,可輔助藥物治療。隨著該項技術(shù)的發(fā)展,經(jīng)顱磁刺激在精神病、神經(jīng)疾病和康復領(lǐng)域獲得越來越多的認可。在2008年,美國FDA就批準了經(jīng)顱磁刺激(TMS)技術(shù)用于藥物難治性抑郁癥的治療。
但在臨床上,經(jīng)顱磁刺激(TMS)技術(shù)有很大的局限性,磁刺激調(diào)控患者腦神經(jīng)需要長時間連續(xù)刺激,而且對刺激精度要求高,傳統(tǒng)方式依賴醫(yī)生手動移動線圈位置,花費時間長,效率低,且很難做到位置、角度、線圈方向都同時滿足要求。即便有經(jīng)驗的操作人員在導航系統(tǒng)引導下能夠正確定位線圈的位置,但是因為治療過程比較長,被治療患者頭部會有移動,幾乎不可能保證在長時間過程中刺激位置和角度完全一致。Jack Foucher博士一直在尋求一種經(jīng)顱磁刺激技術(shù)自動化的解決方案。
Benjamin Maurin博士受Jack Foucher博士的啟發(fā),通過協(xié)作機器人輔助臨床專業(yè)人員進行經(jīng)顱磁刺激治療是一套可行的實踐方案。但這項技術(shù)還沒有公司真正完成從研發(fā)到臨床應(yīng)用,Benjamin Maurin博士決定“第一個吃螃蟹”。
首個TMS-Robot
2011年4月7日,Benjamin Maurin博士帶領(lǐng)一群頂尖的醫(yī)療機器人專家在法國斯特拉斯堡創(chuàng)立Axilum Robotics公司,專注為研究人員和醫(yī)療保健專業(yè)人員提供機器人解決方案,協(xié)助經(jīng)顱磁刺激(TMS)技術(shù)自動化,以簡化醫(yī)療技術(shù)程序和改善醫(yī)療資源管理。
2年后,Benjamin Maurin團隊在法國斯特拉斯堡ICube實驗室成功研發(fā)出了第一個機器人TMS-Robot,這是世界上第一個輔助經(jīng)顱磁刺激線圈定位的協(xié)作機器人。
TMS-Robot機器人兼容Magstim、Rapid2磁刺激器和Brainsigh2神經(jīng)導航系統(tǒng),包括一個7自由度的機器人手臂和一個2自由度的計算機控制的患者座椅。
TMS-Robot機器人與神經(jīng)導航系統(tǒng)結(jié)合,允許自動執(zhí)行預先計劃的圖像引導經(jīng)顱磁刺激。一旦在神經(jīng)導航系統(tǒng)中定義了刺激目標和線圈自轉(zhuǎn), TMS-Robot機器人會自動將線圈定位到目標處,確保線圈和頭部接觸,并補償治療期間患者的任何頭部移動,保持線圈相對于大腦的位置和方向。TMS-Robot機器人定位精度誤差小于1mm,可重復誤差小于0.1mm,大大提高經(jīng)顱磁刺激治療過程的精確度、可靠性和可重復性。
TMS-Robot機器人在2013年通過ISO 13485質(zhì)量管理體系認證。目前,TMS-Robot機器人在9個國家的20多個中心都已配備,去年7月,國內(nèi)杭州師范大學采購的一批全自動經(jīng)顱磁刺激定位機器人系統(tǒng)即為Axilum Robotics公司研發(fā)的TMS-Robot機器人。
繼TMS Robot后,Benjamin Maurin博士及其團隊并沒有止步。
2018年,該公司推出了第二臺新型全自動經(jīng)顱磁刺激定位機器人TMS-Cobot,主要面向美國市場。
8年,從“0”做到“1”
進軍美國市場是Axilum Robotics公司邁向國際市場的良好開端。在Benjamin Maurin看來,Axilum Robotics從“0”做到“1”,核心技術(shù)是關(guān)鍵。技術(shù)背后的關(guān)鍵支撐,是一支規(guī)模不大卻互補的團隊。
成立8年,Axilum Robotics公司的團隊規(guī)模不到10人,但其核心技術(shù)團隊主要來自斯特拉斯堡大學。斯特拉斯堡大學是世界學術(shù)百強大學之一,學生和教授中有17名諾貝爾獎得主,1名菲爾茲數(shù)學獎得主,2011年12月當選突尼斯總統(tǒng)的蒙瑟夫•馬佐基也是該校校友。
聯(lián)合創(chuàng)始人Benjamin Maurin博士擔任公司研發(fā)總監(jiān),創(chuàng)立Axilum Robotics公司之前,Benjamin Maurin博士從斯特拉斯堡大學獲得醫(yī)學機器人博士學位后,先后在Lohr Group、Adept Technology和Cerebellum Automation等高科技公司擔任機器人系統(tǒng)控制領(lǐng)域工程師顧問,在機器人、視覺和軟件開發(fā)方面積累了超過10年的經(jīng)驗。
聯(lián)合創(chuàng)始人、總裁兼首席執(zhí)行官Michel Berg博士負責公司的運作管理。他畢業(yè)于巴黎HEC商學院(HEC School of Management),《經(jīng)濟學人》雜志評鑒其為法國排名第1、全世界排名第22的商學院。Michel Berg曾在禮來制藥(Eli Lilly)和世界上最大的私有制藥企勃林格殷格翰集團(Boehringer Ingelheim)擔任業(yè)務(wù)總監(jiān)和國際市場營銷,積累了制藥業(yè)和醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗。
產(chǎn)品總監(jiān)Romuald Ginhoux博士則為Axilum Robotics公司提供軟件工程和項目管理方面的經(jīng)驗。Romuald Ginhoux曾在英國電氣工程師學會(IEE)擔任圖像處理和計算機視覺研發(fā)工程師,后來在醫(yī)學成像軟件和服務(wù)公司MEDIAN Technologies擔任系統(tǒng)分析員。他也是斯特拉斯堡大學的機器人博士。
未來,商業(yè)化Axilum機器人
Axilum Robotics的第二臺新型全自動經(jīng)顱磁刺激定位機器人TMS-Cobot今年好消息不斷……
2月初,TMS-Cobot通過歐洲CE認證,兩周后,美國食品及藥品管理局(FDA)也批準TMS-Cobot的 510(K)許可。
510(K)許可的批準意味著TMS-Cobot機器人可以在美國市場上市,這為Axilum Robotics將其TMS-Cobot機器人商業(yè)化鋪好了基石。
據(jù)BIS研究的數(shù)據(jù)顯示,預計到2021年,協(xié)作機器人的市場份額將達約20億美元,共計15萬臺。Axilum Robotics很清楚,協(xié)作機器人技術(shù)發(fā)展迅速,但市場還沒有完全打開,企業(yè)搶占時間窗口贏得先機就顯得尤為重要。
在2月下旬,Axilum Robotics公司就通過授權(quán)美國MagVenture公司將TMS-Cobot機器人與其經(jīng)顱磁刺激治療儀MagVenture TMS搭配銷售,為占得市場先機落下關(guān)鍵棋子 。
目前來看,Axilum Robotics公司會不會成為神經(jīng)科學領(lǐng)域的壟斷者,我們還不能妄斷結(jié)論,但可以看出,Axilum Robotics的雄心遠遠不會止步TMS-Cobot,我們拭目以待。
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