經顱磁刺激線圈定位難題，Axilum Robotics機器人“快、準、狠”破解
近年來，協作機器人備受關注。
協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。與工業機器人自動作業或被安裝在防護網中作業不同的是，協作機器人能和人類在共同工作空間中進行近距離互動。
隨著協助機器人在準確性、靈活性和安全性上能夠滿足一些細緻工作的需求，基於協作機器人的解決方案開始滲透精神病學等醫療細分領域。
Axilum Robotics就是一家典型的醫療機器人公司，其主營業務為開發協作機器人輔助經顱磁刺激（Transcranial Magnetic Stimulation，TMS）治療。
公司由Benjamin Maurin博士帶領一支來自斯特拉斯堡大學的醫療機器人專家組成，創立地點在法國斯特拉斯堡。
成立8年後，Axilum Robotics公司已經成長為一家基於協作機器人技術輔助經顱磁刺激治療的代表性創新企業。在這背後，Axilum Robotics有著怎樣的故事？
協作機器人與TMS的電火石光
2004年，法國經顱磁刺激（TMS）技術研究人員Jack Foucher博士和法國斯特拉斯堡大學（university of Strasbourg）醫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開發機器人輔助解決方案的想法。
面對有時需要達30次重複相同程式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顱磁刺激技術自動化的解決方案。
經顱磁刺激（Transcranial Magnetic Stimulation，TMS）是一種非侵入性神經刺激技術，最早由醫生和物理學家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教授發明了第一臺現代化經顱磁刺激儀。
患者接受經顱磁刺激治療時，需要佩戴專業的磁療帽，磁療帽中有線圈。當儀器啟動後，電流通過線圈就會產生磁場。磁療帽等於在患者腦部形成一個外部磁場。這個磁場產生的磁訊號可以透過顱骨屏障，刺激大腦皮層，調控腦神經，在腦內引起相關的生理反應，從而起到治療作用。
圖片來源於Axilum Robotics官網
經顱磁刺激技術具有無創和無痛的優點，可輔助藥物治療。隨著該項技術的發展，經顱磁刺激在精神病、神經疾病和康復領域獲得越來越多的認可。在2008年，美國FDA就批准了經顱磁刺激（TMS）技術用於藥物難治性抑鬱症的治療。
但在臨床上，經顱磁刺激（TMS）技術有很大的侷限性，磁刺激調控患者腦神經需要長時間連續刺激，而且對刺激精度要求高，傳統方式依賴醫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。即便有經驗的操作人員在導航系統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顱磁刺激技術自動化的解決方案。
Benjamin Maurin博士受Jack Foucher博士的啟發，通過協作機器人輔助臨床專業人員進行經顱磁刺激治療是一套可行的實踐方案。但這項技術還沒有公司真正完成從研發到臨床應用，Benjamin Maurin博士決定“第一個吃螃蟹”。
首個TMS-Robot
2011年4月7日，Benjamin Maurin博士帶領一群頂尖的醫療機器人專家在法國斯特拉斯堡創立Axilum Robotics公司，專注為研究人員和醫療保健專業人員提供機器人解決方案，協助經顱磁刺激（TMS）技術自動化，以簡化醫療技術程式和改善醫療資源管理。
2年後，Benjamin Maurin團隊在法國斯特拉斯堡ICube實驗室成功研發出了第一個機器人TMS-Robot，這是世界上第一個輔助經顱磁刺激線圈定位的協作機器人。
TMS Robot，圖片來源於Axilum Robotics官網
TMS-Robot機器人相容Magstim、Rapid2磁刺激器和Brainsigh2神經導航系統，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機器人與神經導航系統結合，允許自動執行預先計劃的影象引導經顱磁刺激。一旦在神經導航系統中定義了刺激目標和線圈自轉， 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，並補償治療期間患者的任何頭部移動，保持線圈相對於大腦的位置和方向。TMS-Robot機器人定位精度誤差小於1mm，可重複誤差小於0.1mm，大大提高經顱磁刺激治療過程的精確度、可靠性和可重複性。
TMS-Robot機器人在2013年通過ISO 13485質量管理體系認證。目前，TMS-Robot機器人在9個國家的20多箇中心都已配備，去年7月，國內杭州師範大學採購的一批全自動經顱磁刺激定位機器人系統即為Axilum Robotics公司研發的TMS-Robot機器人。
繼TMS Robot後，Benjamin Maurin博士及其團隊並沒有止步。
2018年，該公司推出了第二臺新型全自動經顱磁刺激定位機器人TMS-Cobot，主要面向美國市場。
TMS-Cobot，圖片來源於Axilum Robotics官網
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”，核心技術是關鍵。技術背後的關鍵支撐，是一支規模不大卻互補的團隊。
成立8年，Axilum Robotics公司的團隊規模不到10人，但其核心技術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名菲爾茲數學獎得主，2011年12月當選突尼西亞總統的蒙瑟夫•馬佐基也是該校校友。
聯合創始人Benjamin Maurin博士擔任公司研發總監，創立Axilum Robotics公司之前，Benjamin Maurin博士從斯特拉斯堡大學獲得醫學機器人博士學位後，先後在Lohr Group、Adept Technology和Cerebellum Automation等高科技公司擔任機器人系統控制領域工程師顧問，在機器人、視覺和軟體開發方面積累了超過10年的經驗。
聯合創始人、總裁兼執行長Michel Berg博士負責公司的運作管理。他畢業於巴黎HEC商學院（HEC School of Management），《經濟學人》雜誌評鑑其為法國排名第1、全世界排名第22的商學院。Michel Berg曾在禮來製藥（Eli Lilly）和世界上最大的私有制藥企勃林格殷格翰集團（Boehringer Ingelheim）擔任業務總監和國際市場營銷，積累了製藥業和醫療裝置領域的豐富經驗。
產品總監Romuald Ginhoux博士則為Axilum Robotics公司提供軟體工程和專案管理方面的經驗。Romuald Ginhoux曾在英國電氣工程師學會（IEE）擔任影象處理和計算機視覺研發工程師，後來在醫學成像軟體和服務公司MEDIAN Technologies擔任系統分析員。他也是斯特拉斯堡大學的機器人博士。
未來，商業化Axilum機器人
Axilum Robotics的第二臺新型全自動經顱磁刺激定位機器人TMS-Cobot今年好訊息不斷……
2月初，TMS-Cobot通過歐洲CE認證，兩週後，美國食品及藥品管理局（FDA）也批准TMS-Cobot的 510（K）許可。
510（K）許可的批准意味著TMS-Cobot機器人可以在美國市場上市，這為Axilum Robotics將其TMS-Cobot機器人商業化鋪好了基石。
據BIS研究的資料顯示，預計到2021年，協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，協作機器人技術發展迅速，但市場還沒有完全開啟，企業搶佔時間視窗贏得先機就顯得尤為重要。
在2月下旬，Axilum Robotics公司就通過授權美國MagVenture公司將TMS-Cobot機器人與其經顱磁刺激治療儀MagVenture TMS搭配銷售，為佔得市場先機落下關鍵棋子 。
目前來看，Axilum Robotics公司會不會成為神經科學領域的壟斷者，我們還不能妄斷結論，但可以看出，Axilum Robotics的雄心遠遠不會止步TMS-Cobot，我們拭目以待。
（編輯：譚欣）