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康复医疗的智能助手——人工智能康复外骨骼机器人
   
日期: 2020-07-20
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世界卫生组织调查结果显示,目前,中国脑卒中的发病率排名世界第一,脑卒中除了高致死率外,还存在着较高的致残率折磨这患者,而做传统的康复训练却比较困难。人之所以可以行走,依靠的是大脑发出指令经由神经传导信号,指挥相关肌肉来完成行走动作。斩获2019好设计奖创意奖中航创世参选项目人工智能康复外骨骼机器人,就是致力于进行患者康复的好设计。对此,我们采访了中航创世机器人(西安)有限公司工程师张瀚桥。

张瀚桥介绍,开发智能化康复机器人系统,包括下肢康复机器人系统、基于深度学习算法的智能化模块和基于3D打印技术的配套个体化护具等部分,运用云平台收集步行多模态参数,实现个体化、适时反馈调节训练,在卒中患者中通过临床研究明确其安全性和有效性。该系统的开发与应用填补我国在智能下肢康复医疗器械高端产品领域的空白。

张瀚桥说,人工智能康复外骨骼机器人研发团队成立于2017年,在项目初期,研发团队5人就长期驻守在医院康复科进行了大量的市场调研,从而发现目前市场康复领域还存在诸多问题:首先是治疗师与患者数量的不匹配,治疗师数量远远少于患者的需求,其次,由于治疗师普遍比较年轻,在护理患者的经验上不足。第三,就是市场上的设备都是相对落后也不智能的,这就无法满足不同患者个性化、定制化的需求,这些现实问题使得目前的康复治疗效果并不理想。“举个简单的例子,脑卒中患者在美国的致残率是百分之三四十,而在我国这个比例达到了百分之七八十。”

中航创世团队的研发成果可以有效解决目前存在的一些问题。人工智能康复外骨骼机器人是一种可以进行穿戴的助力型机器人,是一种先进的康复治疗设备。它通过仿生学,模拟人体自然步态,带动患者进行加强型的平板运动训练,同时提供减重支撑,使患者逐步恢复下肢运动功能。相比传统康复训练方法和训练器材,从原理上更加先进。

首先,通过对关节运动的精准控制,让患者的康复治疗更加高效。其次,通过先进多传感器的运用,使患者的康复训练能够实时进行反馈,让治疗师更加了解患者的治疗情况与进展,制定更加合理针对性的康复训练计划。最后,通过减重系统以及安全保护模块,让患者进行康复训练的时候更加安全。在操作上,康复机器人可以达到“傻瓜”的使用程度。

人工智能康复外骨骼机器人的设计,将有效打破国外技术的垄断局面,同时设备的成本也大大压缩。首研产品下肢康复训练机器人于2018年9月、11月陆续与西京医院、交大第一附属医院康复室达成研究和临床使用合作,患者临床使用达到2000余次,得到院方充分肯定。2019年1月公司与碑林区残疾人联合会共同建立残疾人人工智能康复机器人训练中心。首研产品下肢康复训练机器人2019年6月10日获得《中华人民共和国医疗器械注册证》。目前已经与多家医院、医疗器械代理等达成意向合作。

“对于科研,我们始终都是抱持着一颗敬畏之心。”张瀚桥说,目前工智能康复外骨骼机器人在技术上已经成熟,但是对于产品的不断升级和钻研、对于造福更多患者,让更多人获得健康才是他们不断探索和进取的方向。(西安报业全媒体记者 王晨)