為實(shí)現(xiàn)“讓所有人都享受移動(dòng)的自由” 醫(yī)師與工程師們努力挑戰(zhàn)每一“步”

目錄

? 為行走障礙者研發(fā)的康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人
? 從“I視角”開(kāi)始的初期研發(fā)
? 成為轉(zhuǎn)折點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)理論
? 十年磨一劍 出鞘露鋒芒
? 共甘苦后對(duì)豐田的印象有所改善

如果“移動(dòng)出行”成為了人們挑戰(zhàn)夢(mèng)想的障礙，那么豐田會(huì)以此為己任，全力攻克難關(guān)，使“移動(dòng)出行”助力實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想。這正是“讓所有人都享受移動(dòng)的自由”其本意。

4年前的2017年1月，豐田汽車宣布將全面轉(zhuǎn)型為移動(dòng)出行公司，自此這句話便成為豐田迎接新挑戰(zhàn)的風(fēng)向標(biāo)，不斷在各種場(chǎng)合被提及。

但其實(shí)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(dòng)的自由”這一理念的醫(yī)師與工程師們，了解一下他們?cè)跒椤靶凶摺倍冻龅呐Α?/p>

為行走障礙者研發(fā)的康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人

截止至今年8月，豐田研發(fā)的康復(fù)訓(xùn)練系列機(jī)器人“Welwalk”已累計(jì)銷售過(guò)百臺(tái)

這款機(jī)器人旨在輔助因腦中風(fēng)等原因?qū)е孪轮δ苷系K的患者練習(xí)行走。它能夠輔助雙腿失去行走能力的病人康復(fù)訓(xùn)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(fù)訓(xùn)練中，理療師會(huì)用身體將患者架起來(lái)，邊提醒不要摔倒，邊練習(xí)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(jī)器人調(diào)整到適合患者病情狀態(tài)的輔助模式，從康復(fù)訓(xùn)練初期就形成接近康復(fù)訓(xùn)練目標(biāo)的步行姿態(tài)。讓患者通過(guò)自己練習(xí)走路的實(shí)際感覺(jué)，自然而然地恢復(fù)行走功能。

另外，機(jī)器人還會(huì)定期采集病人的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)恢復(fù)情況進(jìn)行調(diào)整與保存，而且為配合不同體型制成的可調(diào)整穿戴部件，還有刻度標(biāo)記，因此即便是更換了治療師也能夠無(wú)縫連接，繼續(xù)原定的康復(fù)訓(xùn)練計(jì)劃。

腦中風(fēng)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(wàn)人，患者總數(shù)已達(dá)到118萬(wàn)人。是需要護(hù)理的重災(zāi)區(qū)，很多患者在控制病情后都要進(jìn)行漫長(zhǎng)的康復(fù)訓(xùn)練。

面對(duì)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(lái)了希望——Welwalk。

從“I視角”開(kāi)始的初期研發(fā)

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(shuō)道：
“其實(shí)我們經(jīng)常被問(wèn)：‘為什么豐田會(huì)想到研發(fā)康復(fù)器械？’每當(dāng)這時(shí)我就會(huì)回答：‘為人類提供走路這種最基本的移動(dòng)手段，是我們豐田本應(yīng)為之努力的使命’。大多數(shù)人在聽(tīng)到這一回答后便釋然了。”

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(dǎo)致無(wú)法自由行走，要如何才能讓這些人也享受到“移動(dòng)的自由”呢？對(duì)如今日本社會(huì)面臨的少子高齡化現(xiàn)象，豐田又能做出怎樣的貢獻(xiàn)呢？

懷著這樣的想法，豐田在2007年便開(kāi)始了醫(yī)療、看護(hù)器械方面的研發(fā)工作。

其實(shí)，豐田在很早的時(shí)期就開(kāi)始涉足機(jī)器人研發(fā)領(lǐng)域。從1980年用于制車工廠的工業(yè)機(jī)器人開(kāi)始，到2005年日本國(guó)際博覽會(huì)（愛(ài)·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(jī)器人。

豐田研發(fā)人員活用積累下來(lái)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)不斷摸索，終于在2007年完成了第一臺(tái)試驗(yàn)機(jī)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(fù)醫(yī)學(xué)界的權(quán)威，才藤榮一教授（現(xiàn)最高顧問(wèn)），敲響了位于愛(ài)知縣豐明市的藤田保健衛(wèi)生大學(xué)（現(xiàn)藤田醫(yī)科大學(xué)）的大門。

藤田醫(yī)科大學(xué)醫(yī)院（位于愛(ài)知縣豐明市）

雖然在拜訪才藤教授前，研發(fā)團(tuán)隊(duì)沒(méi)有自負(fù)地認(rèn)為技術(shù)有多厲害，也清楚研發(fā)工作不可能一蹴而就，但當(dāng)聽(tīng)到教授的話后，依然還是受到了打擊。教授在看到試驗(yàn)機(jī)時(shí)表示：“這東西根本沒(méi)用，你們根本不懂康復(fù)訓(xùn)練，也不了解患者的狀態(tài)?！?

試驗(yàn)機(jī)的外形非常蠢笨，并且在沒(méi)有行走障礙的腿上也要穿戴，總重量17kg。在研發(fā)時(shí)，所有的測(cè)試都是由健全的人驗(yàn)證，這樣的成品在康復(fù)訓(xùn)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(wú)意義的。

穿戴式步行輔助機(jī)器人（未來(lái)的Welwalk）試驗(yàn)機(jī)

鴻巢主管回顧道：“現(xiàn)在回想起來(lái)，試驗(yàn)機(jī)完全是賣弄技術(shù)，從“I視角”出發(fā)制作而成的機(jī)器人”。

才藤教授表示：“研發(fā)工作絕對(duì)不能脫離康復(fù)一線，你不了解患者，不懂得殘疾人的需求，就找不對(duì)研發(fā)方向”。自那時(shí)起，便開(kāi)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(huì)親自穿戴測(cè)試機(jī)器，汗流浹背地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，獲取數(shù)據(jù)后對(duì)問(wèn)題進(jìn)行排查。即便是沒(méi)有安排測(cè)試的日子，他也會(huì)來(lái)到醫(yī)院，在康復(fù)現(xiàn)場(chǎng)傾聽(tīng)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(tuán)隊(duì)一起進(jìn)行測(cè)試（上圖右側(cè)）

工程師們摒棄了原來(lái)的臆想和妄想，以現(xiàn)地現(xiàn)物為基礎(chǔ)，站在“You視角”開(kāi)展研發(fā)工作。他們每天都會(huì)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(wèn)題的最佳技術(shù)。

今井田經(jīng)理在回憶那段時(shí)光時(shí)表示：“能夠遇到親密的合作伙伴，真的是非常幸運(yùn)?！?/p>

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。

成為轉(zhuǎn)折點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)理論

隨著每天在醫(yī)院的實(shí)證試驗(yàn)，研發(fā)人員逐漸掌握了醫(yī)療用語(yǔ)，也對(duì)康復(fù)訓(xùn)練有了整體認(rèn)知。但這時(shí)他們卻又遇到了新問(wèn)題，仿佛總是無(wú)法領(lǐng)會(huì)醫(yī)師們所想要傳達(dá)的本意。

譬如，他們?cè)趯?duì)才藤教授指出的問(wèn)題進(jìn)行改善后，就會(huì)被說(shuō)：“我確實(shí)是這么說(shuō)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(tuán)隊(duì)萬(wàn)分苦惱為什么會(huì)發(fā)生這種事情時(shí)，才藤教授給出了答案：“這應(yīng)該是因?yàn)槟銈儾欢\(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)理論導(dǎo)致的”。聽(tīng)到這番話后他們馬上開(kāi)始了學(xué)習(xí)。

所謂運(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)理論是指，幫助因病失去運(yùn)動(dòng)機(jī)能的患者再次掌握運(yùn)動(dòng)方式的理論。2019年，大高洋平教授接過(guò)才藤教授的接力棒，繼續(xù)協(xié)助研發(fā)團(tuán)隊(duì)工作。他說(shuō)道：

“一般來(lái)說(shuō)，如果是工程學(xué)的人制作機(jī)器人，腦子里一定是以機(jī)器為主。醫(yī)療上來(lái)講，無(wú)論是‘做手術(shù)’還是‘開(kāi)處方藥’，都是以介入治療為主。但是康復(fù)訓(xùn)練卻不同，如果病人本身不能自覺(jué)動(dòng)起來(lái)，一切努力都是枉然?？祻?fù)訓(xùn)練是幫助有下肢障礙的人，重新學(xué)習(xí)走路的過(guò)程，最重要的是輔助本人自主學(xué)習(xí)?！?

“以前的康復(fù)治療手段，普遍是治療師利用各種輔助道具幫助患者訓(xùn)練。但要如何創(chuàng)造一種適合的、能夠無(wú)縫連接的學(xué)習(xí)環(huán)境卻是個(gè)難題。這種環(huán)境必須要符合不能太過(guò)于輔助介入，又不能讓患者覺(jué)得練習(xí)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(xùn)練，為患者們?cè)缛湛祻?fù)做出了貢獻(xiàn)?！?

上圖為隸屬藤田醫(yī)科大學(xué)的大高教授，他從才藤教授手中接過(guò)接力棒，繼續(xù)為Welwalk研發(fā)工作不斷貢獻(xiàn)。

才藤教授曾說(shuō)過(guò)：“走”和“能走”的差別非常大。也許患者能通過(guò)機(jī)器人輔助變得“能走”，但過(guò)于依賴輔助器械，自己就會(huì)變得懶惰，從而無(wú)法學(xué)會(huì)自己“走”。

可以理解醫(yī)師們想要表達(dá)的真實(shí)意圖成為了研發(fā)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。自此，豐田的研發(fā)團(tuán)隊(duì)遵循著醫(yī)師顧問(wèn)的意見(jiàn)，在順利研發(fā)的同時(shí)，還提出了很多具有創(chuàng)新的提案。

十年磨一劍 出鞘露鋒芒

之后被命名為Welwalk的康復(fù)器械援助機(jī)器人，汲取了各種醫(yī)療現(xiàn)場(chǎng)的反饋。2011年開(kāi)始在醫(yī)療現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)證試驗(yàn)，自2014年開(kāi)始，經(jīng)歷了日本全國(guó)23家醫(yī)療機(jī)構(gòu)的臨床驗(yàn)證。

2016年Welwalk WW-1000正式獲得了醫(yī)療器械的批準(zhǔn)，次年開(kāi)始租賃服務(wù)。自研發(fā)開(kāi)始，歷經(jīng)十年，終于取得了成果。在本應(yīng)松一口氣慶祝一番之時(shí)，今井田經(jīng)理卻說(shuō)，其實(shí)當(dāng)時(shí)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)心情十分復(fù)雜。

“在投放市場(chǎng)使用前，我們已在多家醫(yī)院進(jìn)行了驗(yàn)證，對(duì)器械的輔助作用是有一定信心的。但考慮到今后要面對(duì)更多患者，每位患者的走路方式與體態(tài)又都不同。康復(fù)訓(xùn)練的方式也要做到能夠因人而異才行。因此，喜悅之余我們又萌生了一絲擔(dān)憂。”

然而，事實(shí)卻為忐忑不安的研發(fā)團(tuán)隊(duì)吃下了一顆定心丸。原計(jì)劃進(jìn)行租賃服務(wù)的80臺(tái)設(shè)備被全部約滿，并且公司已經(jīng)開(kāi)始著手生產(chǎn)下一批設(shè)備。

2019年，功能與舒適度均得到提升的Welwalk WW-2000問(wèn)世，并且從租賃形式轉(zhuǎn)為了銷售。兩種型號(hào)的器械合計(jì)94臺(tái)，遍布日本全國(guó)，至今為止使用過(guò)這種康復(fù)訓(xùn)練器械的患者已超5000人。

大高教授期待Welwalk能夠給康復(fù)治療這一醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶來(lái)革新。

“康復(fù)治療所面臨的許多問(wèn)題都非常復(fù)雜。很大程度上要依賴熟練的技術(shù)與臨床經(jīng)驗(yàn)，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(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化與構(gòu)造化卻是個(gè)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(fù)治療方面卻無(wú)從考證?！?

“但現(xiàn)在使用機(jī)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(cè)記錄每次治療結(jié)果。這樣一直以來(lái)所面臨的無(wú)法標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)化的難題，便迎刃而解了。這將成為醫(yī)學(xué)史上一次偉大的進(jìn)步。”

共甘苦后對(duì)豐田的印象有所改善

以實(shí)現(xiàn)“不讓任何人掉隊(duì)的社會(huì)”為目標(biāo)的豐田，已開(kāi)始研發(fā)下一個(gè)型號(hào)的Welwalk。截至今年為止，已經(jīng)參與豐田研發(fā)項(xiàng)目五年之久的大高教授表示，經(jīng)過(guò)這段時(shí)間的接觸，他對(duì)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(jìn)的樣子，使我對(duì)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(xué)醫(yī)院一直以來(lái)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(jià)值觀的醫(yī)院與企業(yè)，在時(shí)間的磨合下，如今已經(jīng)貫通融會(huì)，成為了不可分割的存在。

不過(guò)，挑戰(zhàn)還未結(jié)束。當(dāng)被問(wèn)到今后還有什么待解決的問(wèn)題時(shí)，鴻巢主管回答道：“為了讓所有人都能夠用得起我們的康復(fù)器械，接下來(lái)的使命就是突破價(jià)格壁壘?！?/p>

大高教授也早已制定好了下一個(gè)目標(biāo)，他表示：“一直以來(lái)，我們的康復(fù)對(duì)象都是腦中風(fēng)癥狀較重的患者，但今后希望能夠?qū)⒅委熭椛涞礁蟮姆秶?。如持續(xù)把控病人出院后的日?？祻?fù)訓(xùn)練，或者因其他疾患導(dǎo)致下肢障礙病人的治療。”

在采訪的最后，我們問(wèn)大高教授，作為醫(yī)生您最想實(shí)現(xiàn)的夢(mèng)想是什么？他如此答道。

“如果‘讓所有人都享受移動(dòng)的自由’是豐田的使命，那么‘讓所有人都享受活動(dòng)的自由’就是負(fù)責(zé)康復(fù)訓(xùn)練的我們的使命。其實(shí)我們殊途同歸，挑戰(zhàn)的是同一座高山。”

通過(guò)“移動(dòng)”和“活動(dòng)”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(xué)醫(yī)院）