Een revolutie voor bionische prothesen.

Lichamelijke beperkingen volledig compenseren: dat is de missie van Revival Bionics. Deze start-up, opgericht in 2021, heeft twee jaar gewerkt aan geavanceerde technologieën in de biomechatronica en beschikt nu over een eerste product waarmee mensen met een amputatie of verlamming van de onderste ledematen weer kunnen lopen. Voor zijn eerste product – een aangedreven voetprothese voor mensen met een amputatie onder de knie – was Revival Bionics op zoek naar de best presterende onderdelen. De start-up koos voor aandrijvingen van maxon, overtuigd van de kwaliteit van haar producten en de knowhow van de teams. Een terugblik op een succesvolle samenwerking.

 

Lichamelijke beperkingen volledig compenseren.

Op dit moment kan iemand met een geamputeerd of verlamd onderbeen nog steeds niet zijn of haar mobiliteit volledig terugwinnen, ondanks gebruik van bestaande technologieën. De CEO van Revival Bionics is zich terdege van dit feit bewust, aangezien hij in 2018 zelf te maken kreeg met deze lichamelijke beperking. Guillaume Baniel wilde zijn ervaring als ingenieur gebruiken om een orthese met voortstuwende krachten te maken die de verlamming van zijn linkerbeen kon compenseren. “Ondanks de grote betrokkenheid van mijn paramedisch team besefte ik dat er geen goede prothese bestond om mijn handicap of die van iemand met een amputatie op bevredigende wijze te compenseren. Als UTC-ingenieur met een achtergrond bij Thales was ik van mening dat ik iets beters moest kunnen ontwikkelen,” herinnert de CEO van Revival Bionics zijn Na een revalidatiejaar raakte hij geïnteresseerd in de enige werkelijk geavanceerde bionische protheses die op de markt beschikbaar waren: protheses ontwikkeld door Hugh Herr, de beroemde bergbeklimmer die twee beenamputaties onderging en nu hoofd is van de Biomechatronics-groep van het MIT Media Lab.

Hoewel het goed is dat deze bionische prothesen überhaupt bestaan, maken ze bij elke stap een hoog geluid en zijn ze erg stug, wat een bron van ongemak is. Revival Bionics besloot toen een andere richting aan zijn project te geven en een voortstuwende, comfortabele en stille voetprothese voor mensen met een amputatie onder de knie te ontwikkelen.

“In het ziekenhuis ontmoette ik vaak jonge mensen onder de 30 jaar die hun hele leven met een ongemakkelijke prothese zouden moeten rondlopen die hun lichamelijke beperking met nooit meer dan 50% kon compenseren. Stel je dezelfde situatie voor bijzienden voor: het zou zijn alsof ze hun hele leven met een bril moesten rondlopen die hun zicht nog meer vertroebelt, in plaats van een bril te dragen die hun gezichtsvermogen corrigeert.”

Gebaseerd op twee belangrijke technologische bouwstenen bedacht Guillaume Baniel een nieuwe architectuur voor een compactere en autonome prothese. Zodra zijn project op poten was gezet, sloot hij zich aan bij Eurasanté, een ontwikkelingsbureau in Lille dat gewijd is aan technologieoverdracht en bedrijfsontwikkeling in de biowetenschappen, en richtte hij in 2021 Revival Bionics op. Nathan Girard, een man met een passie voor robotica en met een hart voor compensatieprojecten voor mensen met een lichamelijke beperking, sloot zich snel bij het avontuur aan als CTO. 

Bionische prothese: de sleutelrol van de motor.

In tegenstelling tot passieve producten die uit eenvoudige koolstofveren bestaan kunnen de door Revival Bionics ontwikkelde bionische prothesen actieve loopbewegingen maken omdat ze zijn uitgerust met een motor en een kunstmatige achillespees. De motor ondersteunt de loopbeweging van het been en dempt de stap bij het neerkomen, zodat de hiel van het andere been niet hard grond raakt. De motorondersteunde loopbeweging vermindert de verschijnselen van artrose, biedt meer comfort bij de gehele stap en is minder stug op de stomp van de gebruiker.

“Op dit moment beschikken we over een voet die je met een prothesekoker aantrekt en waarmee je goed kunt lopen zonder dat je er invloed op hoeft uit te oefenen. Het idee is dat de gebruiker de stap alleen nog als het ware hoeft af te wikkelen,” legt Guillaume Baniel uit. Om een vloeiende loopbeweging te verkrijgen, moest Revival Bionics een aantal technologische problemen oplossen voordat een concurrerend product op de markt kon worden aangeboden, zowel wat betreft de hardware als de software:

• Er moest een mechanische protheseconstructie worden ontwikkeld die een compact en stil was.
• Het mechanisme moest aangestuurd worden op basis van algoritmen die de loopbeweging nabootsen.

De technische uitdaging lag dus in de haalbaarheid van een biomechatronische kunstenkel die in voldoende grote aantallen kon worden geproduceerd en die voldoende kracht leverde om bepaalde afstanden te voet af te leggen.” Er is veel vraag naar dit soort producten, want de menselijke enkel is een ingenieus en buitengewoon krachtig gewricht. De enkel zorgt voor de loopbeweging waarmee we ons zo makkelijk in het dagelijks leven kunnen verplaatsen. Voor de kunstenkel kwamen alleen de meest efficiënte materialen in aanmerking: titanium, aluminium en koolstofvezel,” aldus de CEO van Revival Bionics.

 

Bionische prothese aangedreven door de EC60 Flat van maxon.

In de biomechatronica worden hoge eisen aan compactheid en spanningsniveaus gesteld. Omdat de accu niet te groot mocht zijn, kon Revival Bionics niet terugvallen op de spanningsniveaus van bijvoorbeeld exoskeletten (48 V). “Voor een ingenieur is het niet moeilijk om met een standaardspanning te werken. Voor de drager is in dit geval echter een lagere spanning vereist, en dat vergt vakmanschap. We hebben daar intern een term voor bedacht: ‘hardware craftmanship’,” vertelt de CEO.

Prestaties, afstand, compactheid, koppel, geluid... De motorkeuze was uiteraard van cruciaal belang. Revival Bionics onderzocht verschillende motoren en constateerde al snel dat de EC 60 Flat motor van maxon de beste optie op de markt was.

“Argumenten voor onze keuze voor maxon waren de kwaliteit en beschikbaarheid van de producten waardoor we snel vooruitgang konden boeken, en de knowhow en inzet van de teams in de opstartfase. Het hoge koppel van de EC 60 Flat-motor biedt voordelen voor de gebruiker. Bovendien produceert de motor dankzij het lage toerental en de motorarchitectuur aanzienlijk minder lawaai,” aldus Guillaume Baniel. Hij voegt hier aan toe: “Om snel over de motoren te kunnen beschikken, hebben we veel gebruik gemaakt van de maxon e-shop. Daarnaast hebben we de teams van maxon om ondersteuning gevraagd. Uiteindelijk verliep de levering zeer vlot en konden we ons richten op het creëren van toegevoegde waarde.”

De CEO van Revival Bionics is vooral blij dat hij een kant-en-klaar product kon vinden waarmee hij snel naar een MVP (Minimum Viable Product) kon toewerken en dit kon verbeteren nadat hij feedback uit de markt had gekregen: “Als je de kwaliteit ziet van de producten die al commercieel beschikbaar zijn, lijdt het geen twijfel dat maxon ook in de toekomst ondersteuning kan blijven bieden!”

Bionische prothesen: de lastige balans tussen concurrentievermogen en toegankelijkheid.

Om zijn hulpmiddel zo toegankelijk mogelijk te maken, is het prijsbeleid van een prothese een belangrijk punt. “Voor dergelijke innovatieve hulpmiddelen zal de marktintroductie aanvankelijk tegen een hoge prijs gebeuren. Dit is noodzakelijk omdat zo de winstgevendheid van het bedrijf bij de investeerders verzekerd kan worden. Onze prothese zal daarom eerst toegankelijk zijn voor zogenaamde verzekeringspatiënten. Met deze eerste verkopen zal ons apparaat vervolgens aan klinische onderzoeken kunnen deelnemen, zodat het geleidelijk aan voor meer mensen toegankelijk wordt, met name voor diabetici, die 60% van de mensen met een amputatie uitmaken,” aldus Guillaume Baniel.

Revival Bionics is daarnaast van plan zijn protheses toegankelijk te maken voor de meest voorkomende schoenmaten, niet alleen voor mannen, maar ook voor vrouwen. Terwijl de gemiddelde schoenmaat voor vrouwen 37-38 (23 cm) is, start de belangrijkste concurrent op de markt bij maat 40 (25 cm).

In de toekomst wil de start-up ook de markt voor pediatrie betreden om protheses aan te bieden aan kinderen die zonder ledematen zijn geboren en aan kinderen die aan kanker lijden die tot amputatie heeft geleid. Dit is een grote uitdaging, omdat de protheses en de software aan de groei van de jonge gebruiker moeten worden aangepast. Om dit project te realiseren, vooral vanuit economisch oogpunt, is Revival Bionics van plan nauw samen te werken met de verschillende instanties.

Intussen is Revival Bionics er trots op de eerste Grand Prix van de regio Hauts-de-France te hebben gewonnen (de eerste editie van de wedstrijd vond in 1999 plaats in samenwerking met BPI). Deze Franse wedstrijd, georganiseerd door het Franse Ministerie van Hoger Onderwijs, Onderzoek en Innovatie, beloont elk jaar de 10 beste projecten van innovatieve technologiebedrijven uit meer dan 23.000 inzendingen. Dit is een mooie opsteker voor een businessproject dat het naar onze overtuiging nog ver zal schoppen!

Wat is de volgende stap voor Revival Bionics? Nu het demonstratiemodel de verwachte resultaten laat zien, is de start-up bezig fondsen te werven zodat het product verder ontwikkeld kan worden, met als uiteindelijke doel de CE-markering. De maxon EC 60 Flat motor zal in deze commerciële oplossing worden geïntegreerd en Revival Bionics is van plan maxon bij zijn toekomstige ontwikkelingen te betrekken.

Meer informatie: https://www.revivalbionics.fr/

 

Video van de eerste kunstenkel die in real-time de voetbeweging van de wandelaar reproduceert:

 

Guillaume Baniel, CEO van Revival Bionics, op SIDO 2022 met maxon France.

Bekijk het ontwerp van de bionische voet van Revival Bionics!

De maxon Group organiseert een rondetafelgesprek op SIDO op dinsdag 14 september van 15.30 tot 16.15 uur over het thema “Human Movement, New Possibilities Thanks to Bionics: precisie en personalisering van biomechatronische oplossingen”. Tot ziens in het Centre des Congrès in Lyon.

Maak ook kennis met de twee andere sprekers van het rondetafelgesprek, beiden specialist op het gebied van menselijke beweging en mechatronische technologieën. Dit is ook een mooie gelegenheid om (opnieuw) kennis te maken met het Smart Arm team, winnaar van de Cybathlon Challenge 2022, en met de AIMove masteropleiding aan de Ecole des Mines die door maxon France wordt ondersteund en zich momenteel midden in de toelatingsprocedure bevindt.

• Nathanael Jarrassé: CNRS-onderzoeker in robotica en bio-engineering, Sorbonne University en ISIR, Smart Arm.
• Alina Glushkova: Onderzoeksingenieur, MINES ParisTech, CAOR (Centre de Robotique) en Master AI Move.

Haal hier gratis je tickets voor de SIDO. Toegangscode E-LY22MAX