科研级可穿戴设备商业化，APDM公司获NIH超460万美元拨款

位于缅因州波特兰市的APDM公司有这样一个愿望：研发并商业化一种一流的可穿戴设备，来做人体运动的精准监测。这个公司目前获得了美国国家卫生研究院（NIH）三笔资金支持，总金额超过460万美元。与三笔拨款相对应的是三个与俄勒冈健康与科学大学合作的科研项目，其中至少有一个项目的成果会投入商用。

1、产品：多传感器构建人体运动模型

APDM公司用于这些三项研究项目的基础产品叫做OPAL，是一种科研级别的可穿戴传感器（区别于消费者使用的运动手表级别传感器），在人体不同部位可佩戴多个OPAL，来更细致地模拟动作。也就是说，通过控制OPAL的数目和佩戴的位置，就能形成不同的运动模拟情境。最典型的配置有三种：一种是全身的运动模拟，这是能够最全面观察运动情况的一种模型，需要用到15个OPAL传感器；第二种是下肢运动模拟，能观察下肢关节的运动，最适合研究行走、奔跑的步态情况，需要佩戴7个OPAL传感器；第三种是上肢运动模拟，最适合用于中风康复的研究，需要7-8个OPAL。

OPAL传感器几乎可以算作一种有“终极运动监测功能”的可穿戴设备，具体体现在：第一，它的采样率比普通的可穿戴传感器高很多，所以能采集到更连贯、准确的原始运动数据；第二，有8-50小时的电池寿命；第三，强大的软件开发包；第四，可与其他系统同步；第五，一个系统里可以同时使用24个OPAL传感器；第六，有陀螺仪+加速度计的配置来进行转向和动作的追踪。

2、项目：用两期项目实现三项突破

三项研究分别面向了不同的人群：老年人、癌症治疗康复者、神经疾病患者。三个研究其实是被分为了两期——一个一期项目和两个二期项目。二期项目对比一期的优势在于，硬件得到了进一步优化，在一期系统的基础上加入了视觉和听觉反馈，增加了个性化定制的特征，并且更接近商业化临床应用的形式。

一期项目：“MOBILITY REHAB（活动能力康复）”，受到NIH下的国家衰老研究所接近30万美元的拨款支持，项目的执行者有三方：APDM 公司、俄勒冈健康与科学大学神经学科、以及俄勒冈健康与科学大学“平衡失调实验室”项目。该项目旨在用传感器系统来观察老年人的行动能力康复效果。

“一期的目标是要论证一种生物反馈系统的可行性。这种系统可以让物理治疗师在对有步态问题的老年患者进行康复训练时，获取相应的生物反馈。”APDM 公司介绍道。除了反馈之外，这个叫“活动力康复”的系统能够提供客观、确凿的标准来判断病人的进展，记录理疗的效果，再通过对疗效的分析，反过来改进理疗方法。

二期项目：“MOBILITY CLINIC（活动能力诊所）”，由NIH下的美国国家癌症研究所支持，拨款资金超145万美元，用于与俄勒冈健康与科学大学的护理学院合作。他们将用可穿戴设备来监测癌症治疗康复者的摔倒风险。

“这个项目的最终目标是要制造一种便携式医疗支援系统，能迅速且自动地获取癌症康复者的步态平衡情况，而且这种传感器穿戴方便、不显得唐突。”APDM 公司这样介绍道，“‘活动能力诊所’项目的可穿戴设备能方便医生作出更好的临床决策，提高那些因癌症治疗副作用而行动不便的患者的生活质量。”

另一个二期项目（属于美国小企业创新研究计划）：“MOBILITY LIFE（活动能力写生）”，由NIH下的国家老化研究所支持，拨款资金超290万美元，也是三个项目中最大的一笔。在此项目中，APDM公司和俄勒冈健康与科学大学的神经病学系将进行合作，研究患有神经疾病的人群在日常生活中的活动情况。

“在用NIH二期的基金完成这项研究之后，APDM 公司和俄勒冈健康与科学大学将制造出第一个能持续监测运动情况的系统，并实现在持续监控动作的同时对人体转向、平衡情况的描述，不论在家还是在外都能评估跌倒风险，防患于未然，”APDM 公司在其官网上这样写道。“我们还会制造首个无线同步的护踝，内置惯性传感器，用以监测步态和足部细微动作。这个装置的医疗用途包括评估药物治疗导致的行动能力变化、评价帕金森症或多发性硬化症等神经疾病的进展程度等。”

3、起源：从行动状况进行疾病研究

APDM公司成立于2007年11月，当时想研究帕金森症患者活动情况的James McNames医生想找到一种能通过记录高带宽数据来观察人体运动情况，又不会引人注目的可穿戴设备，但他找了好几个星期都无果。为了满足这个研究的要求，Mateo Aboy 博士和硬件工程师 Andrew Greenberg创办了APDM，还把生产出来的可穿戴设备也提供给其他的研究人员。公司的名字其实也是来源于这个最初的需求：Ambulatory Parkinson's Disease Monitoring（APDM，帕金森患者活动与疾病监测）。

至今，APDM生产的可穿戴设备已经研究了25215人的行动情况，并发表了224篇相关的文章。APDM的设备也被广泛运用到了人体步态及平衡分析、跌倒风险评估、运动学研究、持续的在家活动监测等方面。

4、团队：由科研主导转为技术主导

APDM拥有一个精干的19人团队，包括10个工程师人员、3个科研人员、一个生产质量管理人员、两个商务拓展和品牌管理人员、还有三个分别负责运营、技术和行政管理的执行总裁和副总。团队中技术人员的比例超过一半，可细分为硬件工程师、软件工程师、嵌入式系统工程师、数字信号处理器（DSP）工程师几种类别。

从团队的架构就可以看出，APDM公司对他们所生产设备的技术要求相当高，然而三个早期的创始人中有两个都是医疗科研人员。从起初创始人团队的科研主导，到现在大团队的技术主导，颇有种“计算机技术逐渐成为科研的左膀右臂”之势。

来源：动脉网（微信号：vcbeat）   作者：刘露诗