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颠覆性医疗革命：未来科技与医疗的无缝对接 [:1700802198]
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颠覆性医疗革命：未来科技与医疗的无缝对接 趋势14 让钢铁侠成为现实：动力驱动的外骨骼和义肢
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2013年11月一个阳光明媚的日子，在布达佩斯令人神往的弗朗兹·李斯特音乐科学院（Franz Liszt Academy of Music），我参加了由奇点大学组织的欧洲峰会。我们聆听了阿曼达·博克斯特尔（Amanda Boxtel）的演讲，1992年，她在科罗拉多州亚斯本的一次滑雪意外中因脊髓受伤而瘫痪。她告诉我们，在她听到自己再也不能走路的诊断结果时是怎样的感受，以及她如何拒绝停止梦想。从那时起，她就制定了适应性滑雪课程，传递过奥林匹克火炬，组织过残疾人漂筏探险，甚至在南极做过研究工作。她还曾成为了一家名为Ekso Bionics的创新型公司的推广大使中的一员。
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2005年Ekso Bionics公司在加利福尼亚州成立，它肩负着一个勇敢的使命，那是去设计和开发动力驱动的外骨骼，让瘫痪的人们再次站立行走成为可能。动力驱动的外骨骼是一个人们可以穿在身上的移动框架。它含有能提供肢体运动所需的部分能量的电机或者液压系统。
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他们的外骨骼可供由于各种原因造成不同程度瘫痪的人士使用。到2012年末，艾科索·贝尔尼克斯（Ekso Bionics）已帮助很多人迈出了100多万步，在没有外骨骼的情况下这是根本不可能的。博克斯特尔是10名收到定制外骨骼的Ekso Bionics测试使用者之一。博克斯特尔称：“那个项目展示了人类创造性和科技的巨大胜利，它汇聚了一种绝美、时尚且符合自然的有机设计来恢复我原有的真实身体机能。”
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她在会议上所穿的外骨骼是用精准的3D打印技术为她量身定制设计的。通过全身扫描帮助设计者们制作符合她尺寸的机器人套装模具。然后，他们将机械部件和控制器与套装啮合在一起。这个过程通常需要花费大约3个月时间。设计者们必须面对各式各样的挑战，例如，瘫痪的人是否有感觉，因为察觉不到的碰伤会引发感染。博克斯特尔的套装在设计上使用了魔术贴绑带以便贴合她的身材。这能让她的皮肤得以呼吸，从而使她可以行走而不会出很多汗。
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阿曼达·博克斯特尔借助3D打印出的Ekso混合机器人套装站立在布达佩斯的英雄广场上
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其他挑战包括动力供应问题、关节灵活度、监测不合理运动的错误控制以及定制化等。然而，用来展示所取得的进展，还有什么比让一个人穿着外骨骼在2014年巴西世界杯开球更强的呢？
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我和Ekso Bionics公司的首席技术官罗素·安高德（Russ Angold）谈论了Ekso Bionics公司的未来。他曾在多家公司担任过工程师一职，并且在Ekso的授权许可使用技术方面与洛克希德·马丁公司有着紧密的合作。他向我描述了该产品获得的巨大关注：
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这真的非常有趣，在不到两年的时间里，我们的数据库里已有了3000多个不同的个人。这个设备正在帮助很多人，没有这个装置的帮助，他们无法工作，或者他们的治疗会花费更多的时间。我们的工作就是为他们提供这项技术，使得他们保持健康并拥有一个完整的生活。
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自从将注意力放到脊髓损伤起，Ekso Bionics公司一直致力于使其科技为更多的人服务。现在，他们想将该技术应用扩展到其他人群，甚至增加开发力度，以使该设备能够满足像半身不遂这类患者。在考虑价格时，必须把该设备在减少像尿道感染或者慢性疼痛这样的并发症方面的价值作为考虑因素。
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安高德指出，任何新技术都会遇到障碍，以及为了让患者心甘情愿去尝试他们的产品，公司在谨慎小心地不去过度承诺其设备能做什么的同时，也更加看重那些能从他们的外骨骼产品中获益的医疗专家和患者的认可与接受。
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建筑师罗伯特·吴（Robert Woo）曾遭受过一次意外，致使他四肢瘫痪。他的双臂在一段时间后得以恢复，但双腿依然瘫痪。他曾觉得自己一无是处，也曾想过结束生命。在上网时，他偶然发现了一款名为ReWalk的机器人外骨骼，这是以色列阿尔贡医疗科技（Argo Medical Technologies）公司开发的。他申请了该公司的研究计划并且接受训练如何使用它们。典型的患者需要20到70个课时来学习如何使用这些可穿戴机器人。吴说当他能够再次站在他妻子身边并给她一个拥抱，以及和他的孩子们步行去公园时，他简直激动不已。这些普通人习以为常的事情，对他而言却是一种奢求。
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感知机器人实验室（Perceptual Robotics Laboratory）的意大利工程师们开发了一个他们称为“身体延伸者”（Body Extender）的东西，它是一个能帮助移动重物的机器人，一个每只手能提起50公斤重物的外骨骼。他们声称这是迄今为止所制造的最为复杂的外骨骼。它不仅可以用于组装像飞行器之类复杂的产品，还可以在地震后救援幸存者或者移开大石块。它甚至还有许多我们尚未发现的真正潜能。
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定制化义肢
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霍夫·赫尔（Hugh Herr）领导着麻省理工学院媒体实验室的生物机械电子学（Biomechatronics）研究小组，他在2014年做了一次非常精彩的TED演讲。三十年前，赫尔在一次登山中意外地失去了他的双腿。他谈到了他的计划，要为那些需要义肢的人们制造更便宜且可以广泛获得的灵活的智能义肢。他的团队正在探索一个专为残疾人设计全新的的智能生物混合义肢和外骨骼。它构造出假体膝盖、腿和脚踝，这些义肢有机地结合了生物力学和微型处理器，以期恢复正常的步态、平衡和速度。它们甚至有可能增强包括体力或速度等生物功能。在演讲结束的时候，他给大家带来了一个惊喜。在2013年马拉松炸弹爆炸事件中失去左腿的交际舞舞蹈演员安卓恩·海斯莱特·戴维斯（Adrianne Haslet-Davis）上台为观众表演了舞蹈，这是她自那次意外后的第一次表演。
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芝加哥康复研究所（Rehabilitation Institute of Chicago, RIC）、范德堡大学的设计者们以及自由创新（Freedom Innovations）义肢公司在制造人造四肢方面取得了一个突破，这些人造四肢使截肢患者能够通过大脑控制就能够上楼、转动脚踝以及顺利通过倾斜路面。一个由大脑控制的仿生学腿，无疑是迈向未来的一大步。芝加哥康复研究所自2005年就开始了这项研究。利用他们在2012年的创新成果，四年前在一次摩托车意外中失去了腿的扎克·沃特（Zac Vawter）爬了两千多级楼梯，到达了芝加哥威利斯大厦（Willis Tower）的第103层。
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2014年，这个义肢获得了美国食品药品局的批准，准许其在康复中心使用，但尚未允许个人在家中使用。公司、研究人员以及患者正在向美国食品药品局申请，希望能获得批准在家中使用。
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一整套由3D Systems公司3D打印而成的Ekso套装
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穿在患者身上的完整的Ekso套件
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位于美国三藩市的Bespoke 创新公司在定制化方面走得更远，他们制造基于患者需求以及个性化设计的精美的义肢。Bespoke公司的设计师斯考特·萨米特（Scott Summit）解释说，对单一截肢患者，尚存的那条腿被扫描并镜像复制，从而得到正确的几何尺寸。
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