无动力储能外骨骼（ES-EXO）

2020-02-24 清华大学无障碍发展研究院

无动力储能外骨骼

Unpowered Energy-stored Exoskeleton（ES-EXO）

图 ES-EXO无动力储能外骨骼

一、ES-EXO介绍

无动力储能外骨骼（ES-EXO）是一款面向截瘫患者，旨在帮助其实现站立和行走，从而降低并发症的产生，提高生活质量和增强自信心的助行产品。ES-EXO将使用者上肢和躯干运动功能未受损伤的肌肉产生的能量传递到下肢，代偿下肢运动功能受损的肌肉，达到使用者和外骨骼同时运动的效果。通过特殊的结构设计，ES-EXO可根据使用者身高、体重和损伤情况设置参数，在髋关节伸展过程中最大程度储存来自重心降低及髋关节屈肌被动拉伸所产生的能量，并在髋关节屈曲过程中释放，为行走时下肢的摆动提供助力，实现降低使用者能量消耗，减缓上肢和躯干肌肉疲劳速度。

    ES-EXO适用于T8—T12范围内的完全性脊髓损伤患者和T4—T12范围内的非完全性脊髓损伤患者，以及脊柱裂、转移性骨髓炎、肌源性、神经源性疾病造成的下腰部骨盆、下肢需要支撑的患者，可广泛应用于康复机构、医院、社区以及家庭。

    ES-EXO是在中国康复研究中心康复专家团队的指导下，由清华大学智能与生物机械实验室团队以及清大瑞康科技有限公司科研项目组共同研发，受到患者、医生和社会的一致认可，先后获得中国康复医学会第一届科技成果一等奖、北京医学科技成果二等奖和北京市科技成果二等奖。

二、ES-EXO独特优势

1、骨盆模块化设计

    ES-EXO背板可根据使用者腰部尺寸调节长度和宽度，满足不同使用者需求，并且避免由身材改变或衣物增减带来的穿戴不适；背板采用左右分体设计，便于使用者穿戴，在轮椅上即可完成；

    ES-EXO左右侧骨盆托与患者腰部相贴合，避免使用者行走过程中产生应力集中，产生压痛和皮肤、组织损伤等。

图 ES-EXO骨盆模块化设计

2、髋关节储能设计

ES-EXO髋关节采用特殊的结构设计，可储存使用者髋关节伸展过程中来自重心降低及髋关节屈肌被动拉伸所产生的能量，并在髋关节屈曲过程中释放，为行走时下肢的摆动提供助力，从而提高使用者行走效率，降低能量消耗。

图 ES-EXO髋关节储能设计

3、个性化助行

ES-EXO可以根据使用者个体差异性（包括身高、体重和损伤情况），具有针对性的设置髋关节储能元件参数，从而充分利用使用者残存肌肉运动功能，最大程度降低其行走过程中能量消耗、减缓疲劳速度，为每一位使用者提供与之能力配比个性化助行服务。

4、价格优势

我国脊髓损伤患者数量极为庞大，已达到130万，并且以每年以12-15万的速度增长；呈年轻化的特点，集中在16-30岁年；随改革开放农民进城务工，大量工人和农民从事高危工作，导致脊髓损伤发病率增加，工人和农民患者占患者总数的66.08%，这类群体在我国大多属于低收入家庭，对于损伤后高额的治疗和康复费用负担过重。

相比已经商业化的外骨骼，ES-EXO定价预计为3—5万元，使广大患者能够接受并负担得起，从而为其提高生活质量，以及树立自信心提供良好平台。

(本项目由清华大学无障碍发展研究院副院长、智能与生物机械实验室主任季林红教授团队研发)