震動とは、身体の一部がリズミカルに不随意的に振動する運動と定義されています。緊張したときなど、誰でも時々震えることがありますが、この微震は日常生活に支障をきたすことはありません。しかし、他の病態では、障害をもたらす振戦が発生します。例えば、本態性振戦は最も一般的な神経性運動障害であり、全世界の65歳以上の人口の5.8％以上が罹患していると言われています。パーキンソン病の患者数は、地球上で1,000万人以上と推定されています。どちらの疾患も、食事や飲み物などの日常生活動作に大きな支障をきたす可能性があります。振戦は薬物療法や手術で治療できることもありますが、これらの治療には欠点があります。薬物療法は、振戦患者の約半数に限定的な振戦の軽減をもたらします。手術は個人によっては危険な処置であり、またその効果も年数が経つにつれて低下する可能性があります。このような背景から、手足のバイオメカニクスを修正することで振戦に効果的に対処する治療法は、有効な代替策となり得るでしょう。STILは、このようなアプローチで、震えを安定させるための新しい装具を開発しています。

閃き
STILのCEO兼創業者であるIJsbrand de Langeは、2014年にマイケル・J・フォックス財団によるパーキンソン病の人々に関するプロモーションビデオを見たとき、生体力学的補助具のアイデアを思いついたといいます。と語りかける。「この震えは、筋肉が収縮と解放を繰り返すことで起こる腕の不随意運動です。震えは神経疾患の症状ですが、私は基本的に手の震えも機械的な欠陥と考えていました。特に当時は機械工学の学士号を取得しており、技術的な観点から問題を見ていたからです。機械が不随意的に振動する場合、アクティブまたはパッシブなダンピング技術を適用し、問題を解決することができる。なぜ、それが人間には通用しないのか、そう思った。そのアイデアが頭に残り、ドイツのフエスト社のバイオニック・ラーニング・ネットワークでインターンシップをしているときに、最終プロジェクトで何とかしたいと脳波が出ました」そこで、デルフト工科大学の修士論文のために、振動を再現して抑制する原理検証実験装置を製作したのです。当時はまだ未完成の装置だったが、機械的な力を有効に使って震動を抑えられることを証明したのである。

最初は賞や助成金、その後は行き詰まり
2017年、これをベースにSTILが設立されました。長年の研究の末、患者さんや医師と協力して、震えを抑えるウェアラブルソリューション「STIL装具」を開発しました。複数の人工関節を持つ運動学的構造により、手から上腕へ生体力学的な力を方向転換する医療機器です。まず、特許を取得したこのデザインは、腕の自由な動きを完全に可能にします。また、各関節には特殊なダンパーを内蔵し、震動による高周波の振動運動を打ち消しつつ、意図した動きを可能にします。この組み合わせにより、STIL装具は世界で唯一の存在となり、振戦の患者さんが再び自立して飲食することを可能にしたのです。STILは、EIT Health、Rabobank、Reiner de Graaf Hospital、さらにはDutch Brain Foundationなど、オランダ国内のパートナーをすぐに見つけ、スタートアップを支援することにした。その結果、技術面では数世代にわたる振戦装具が開発され、専門家の間で注目を集め、賞を獲得したほか、フラウンホーファー生体工学研究所とのユーロスターズプロジェクトなど、国際的なコラボレーションも実現したのです。同時に、その裏側では、IJsbrand de LangeとSTILの最高技術責任者であるNicola Pambakianとそのチームが、発明のデザインを絶えず改良し、一部はCADと3Dプリンターを使って、一部は入手可能な標準的な機械要素を調達して独自の部品を開発しました。後者は、手と手首の動きをクッションにしてコントロールするために、装具に組み込むべき部品を特定する際にも有効でした。STILは当初、市販の回転ブレーキを使おうとしたが、すぐにこの部品が自分たちの使用目的に合っていないことに気づいた。ニコラ・パンバキアンとエンジニアリングチームは、カスタマイズされたダンピングソリューションについてサプライヤーからのサポートを必要としていたとき、行き詰まりを感じていた。ネットで代替ダンパーメーカーを探すのは簡単なことでした。しかし、STILに協力してくれるサプライヤーを見つけるのは、また別の話です。

Think globally and act locally
STILは、オンライン調査の過程で、ACE Stoßdämpfer GmbHを協力候補として特定しました。世界有数のモーションコントロールソリューションプロバイダーであるスタビラス社の一員で、ドイツ・ランゲンフェルトに拠点を置き、衝撃や振動を減衰・制御する幅広い標準製品に加え、カスタマイズされたエンジニアリングを提供している会社です。また、ACEはヨーロッパ全域のセールスエンジニアと外部販売パートナーとの幅広いネットワークを通じて、お客様や関係者と非常に密接に連携していることもプラスに働いています。例えば、Han TitulaerとRalf Küppersは、ベネルクス諸国のACEエキスパートとして、10年以上にわたってお客様や販売代理店と良好な関係を保っています。STILは、グローバルに考えローカルに行動するACEの仕事スタイルにすぐに魅了され、Han Titulaerは専門的なアドバイスや製品サンプルを求める最初の窓口として、地元でますます重要な存在となりました。ACEは機械的な振動制御と医療技術のアプリケーションの両方に精通しているため、STIL装具のユースケースに具体的な知識を直接提供することができました。このように、さまざまなタイプの回転ブレーキが揃ったことで、患者テストでも有望な結果が得られ、長期的なパートナーシップを築くための素晴らしいスタートとなったのです。「ダンピング特性、寸法、耐久性など、STILの要求を見たとき、適切なダンピングソリューションはまだ市場にありませんでした」とHan Titulaerは説明します。つまり、STILは患者さんのニーズとクッションの適切な性能を明確に把握していたのですが、最適なフィッティングの物理的な製品を作るためのリソースがなかったのです」。そこでSTILのエンジニアは、Han Titulaerと、マネージングディレクターのDr Peter KremerとプロダクトマネージャーのHeiner Tapkenが率いるACEの拡大するプロジェクトチームに、彼らの医療製品用に画期的な新しいダンパーを一緒に開発できないか、と持ちかけたのです。ACEはこのチャレンジを快諾してくれました。


ACEが選択した幅広い制振・速度制御ソリューションと、パートナーと共にカスタマイズ製品を開発する同社の意欲は、その後、勝利の組み合わせとなりました。この協力関係は、望ましい周波数特性や軸方向の負荷力など、ユーザーと技術的な要件を定義することから始まりました。また、この特殊なアプリケーションでは、反動は許されません。そうでないと、震える動きがうまくダンパーに吸収されず、かえって遊びがなくなってしまうのです。このような機能は、市販の部品ではほとんど実現されていない。そして最後に、従来の回転ブレーキよりも大幅に長い寿命を持つことが求められます。

ACEのコンサルティングチームとエンジニアが立ち上がり、新しい回転ブレーキを開発した後、STILの検証を患者さんに行うために、まずACEが技術的な検討を行った。理想的な解決策にたどり着くまで、3世代の回転ブレーキが繰り返し開発されたのです。その後、STILは、2022年末までに完了する予定の最初の臨床試験で、この特殊なシリーズの回転ブレーキを使用するための大型受注にゴーサインを出したのです。この結果も良好であれば、同社独自の医療機器のCEマーキングが可能となります。この成果は、ACEの支援と粘り強さなくしてはあり得なかったでしょう。

「この素晴らしいプロジェクトに参加できたことは、ACEにとって非常にエキサイティングなことでした。IJsbrandとNicolaを中心とした若いチームは、多くの人々の日常生活に役立つ、非常に革新的な製品を開発しました。Peter Kremer博士とHeiner Tapkenは、「STIL社が求めていたクッションのソリューションを提供できたことを大変嬉しく、また誇りに思うとともに、同社が世界中で成功を収めることを祈っています。イイスブラント・デ・ランゲは、このコラボレーションを振り返って、嬉しそうにコメントしています。「長年にわたり、多くのパートナーと仕事をしてきましたが、ACEのようなコミットメントを示すパートナーはいませんでした。ACEが提供する柔軟性、サービスの質、優れた製品に非常に感銘を受けました。」

STILは現在、オランダの医療市場で「振戦防止装具」を発売しようとしています。また、ACEの親会社であるスタビラス社と共同で、11月14日から17日まで開催されるMedica 2022のホール14、スタンドD68で、この医療技術ソリューションを初めて広いステージで紹介する予定です。他の欧州諸国への導入は2024年を予定しており、ドイツをパイロット市場としています。