8月7日,67歲的陳伯在家中打開連著電視的APP,戴上黑色手套開始“抓取”電視里的各類物件,當(dāng)虛擬物品碰撞的瞬間,手套傳來握住實物的觸感,他因腦卒中偏癱的右手無名指微微顫動。同樣的情況正在多地上演。在成都市第八人民醫(yī)院的康復(fù)科內(nèi),正在進行恢復(fù)訓(xùn)練的趙大爺穿上“外骨骼裝備”,伴隨著機械腿的助力,一步一個腳印穩(wěn)穩(wěn)前行……
在社會老齡化程度日益加深的背景下,隨著智能設(shè)備和系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,曾被視作科幻場景的智慧康復(fù)醫(yī)療,已經(jīng)逐步走進醫(yī)院、社區(qū)里寬闊的訓(xùn)練室,甚至是家庭的客廳與廚房。
康復(fù)不再單調(diào)
當(dāng)麻將游戲引入康復(fù)訓(xùn)練
“再摸一個五萬,就能和牌了?!痹谌A西醫(yī)療機器人研究院,記者體驗到了這款完全“四川芯”“四川造”的A2上肢訓(xùn)練機器人。當(dāng)手臂放上手柄,機器會提供阻尼,隨著不時地移動手柄,模擬抓牌、打牌的動作,記者需要用一定力量才能將“牌”打到正確的位置……這種看似“打麻將”的行為,實則是在進行上肢康復(fù)鍛煉。

“都說傷筋動骨100天,康復(fù)訓(xùn)練耗時更長,更別說腦卒中的恢復(fù)了,很多老人跑三次醫(yī)院就放棄了?!比A西醫(yī)療機器人研究院上肢康復(fù)機器人項目負責(zé)人張?zhí)┞愿嬖V記者,傳統(tǒng)意義上的康復(fù)鍛煉較為枯燥,動作較為機械,病人難以堅持,且難以達到手腦并用的鍛煉效果。
基于此,團隊將《健身環(huán)大冒險》的“成癮”機制引入醫(yī)療領(lǐng)域:完成“7+3”數(shù)學(xué)題時,需將手柄移動到代表數(shù)字10的動畫位置,答對會觸發(fā)正確音效;麻將游戲中,則需要模擬動作進行洗牌,再通過手柄將牌移動到隨機位置才能順利打出。這種“川味”十足的游戲設(shè)計成為突破口,既包含認知挑戰(zhàn),需要患者用大腦思考如何贏得游戲,又有肢體運動的訓(xùn)練,從而實現(xiàn)了“認知-運動雙康復(fù)”模式。
“每天20分鐘的訓(xùn)練,讓康復(fù)不再單調(diào)?!蹦壳?,在成都“今福蓉長者之家”等多個養(yǎng)老院康復(fù)訓(xùn)練室里,這款設(shè)備已成最搶手的“玩具”。
技術(shù)突破仍在加速。在研究院的演示廳,張?zhí)┞越o記者戴上手套,這款“手部康復(fù)訓(xùn)練機器人”也沿用了“游戲”邏輯,由動力手套、主機、鏡像手套三部分組成,通過機械輔助來增加康復(fù)患者關(guān)節(jié)活動度和緩解肌張力。

隨著幾次手掌攤開、握拳,記者感覺有力量引導(dǎo)手指被動收緊、放松,反復(fù)幾次動作后,靈活度、開合范圍等各項數(shù)據(jù)顯示在屏幕上,后續(xù)對應(yīng)的訓(xùn)練計劃也自動生成,并推薦了合適訓(xùn)練的游戲。在一款抓取物品的游戲訓(xùn)練中,還能明顯感覺到手部傳來不同物品的觸感。
更為重要的是,這兩款康復(fù)訓(xùn)練機器人都能夠通過實時交互獲取用戶的力量、速度、活動范圍等數(shù)據(jù),進行智能評估,并結(jié)合大模型生成能力,為不同年齡與康復(fù)需求的用戶量身定制個性化的訓(xùn)練方案。
在張?zhí)┞钥磥?,這兩款機器人的突破在于近乎百分百的國產(chǎn)化率,從硬件、電路到算法、軟件都做到了全線自研,打破了過去長期依賴國外零部件與核心技術(shù)的局面,是對中國醫(yī)療機器人行業(yè)的全新探索;其次,輕量化的設(shè)計讓這兩款機器人能走進社區(qū),走近用戶的家中。
談及未來的發(fā)展趨勢和空間,他表示,下一階段將利用人工智能生成技術(shù),通過交互,讓機器人實時掌握患者的情況,收集相關(guān)信息自動生成專屬于每位患者的個性化康復(fù)訓(xùn)練目標(biāo)和任務(wù),“讓訓(xùn)練更加生動有趣,再進一步提高依從性?!?/p>
在醫(yī)院里的“黑科技”
看外骨骼機器人如何重塑康復(fù)之路
今年以來,從四川省人工智能產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品發(fā)布會到廣交會,再到西博會,外骨骼機器人輔助康復(fù)的消息屢見報道,引發(fā)廣泛關(guān)注。走出展會,走出工廠,進入醫(yī)院康復(fù)科的外骨骼機器人到底如何?

鋼鐵“骨骼”加綁帶、馬達配傳感器……穿上這身“機械衣”,脊髓損傷患者趙平(化名)就能重新站起來,在機器人的輔助下一步一步自主走動。這充滿科技感的一幕,是成都市第八人民醫(yī)院利用下肢外骨骼機器人幫助患者進行康復(fù)訓(xùn)練的場景。
“外骨骼機器人是一種可穿戴設(shè)備,它既具備外骨骼的輔助增強功能,又融合了機器人的自主或半自主控制能力,輔助行動障礙者進行康復(fù)?!背啥际械诎巳嗣襻t(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科副主任陸必波告訴記者,在臨床康復(fù)上,這項技術(shù)徹底革新了康復(fù)理念與實踐,它突破了傳統(tǒng)“坐位→立位→行走”的漸進模式桎梏,使患者在臥床期結(jié)束后便能立即開展真實的步行訓(xùn)練,精準(zhǔn)把握住傷后3-6個月的黃金康復(fù)窗口。
顯然,針對不同病癥的患者,外骨骼機器人的“黑科技”不止于此。對于腦卒中患者,設(shè)備搭載的CPG中樞模式發(fā)生器可生成毫米級精度的生理步態(tài),高效矯正97%的劃圈步態(tài)等異常模式;而對于脊髓損傷患者,尤其是完全性截癱群體,外骨骼機器人融合腦機接口技術(shù),通過解讀患者運動皮層信號實現(xiàn)“意念行走”,激活神經(jīng)通路重建功能。

臨床實踐印證了顯著成效。“以慢性中風(fēng)患者為例,使用外骨骼訓(xùn)練4周后,步速、步頻提升,步長對稱性顯著改善?!标懕夭ń榻B,患者步態(tài)對稱性明顯改善,神經(jīng)可塑性增強。更令人振奮的是,融合游戲化設(shè)計和實時反饋的智能系統(tǒng),將患者訓(xùn)練參與度提升了40%。
目前,在成都市第八人民醫(yī)院康復(fù)科,不少腦卒中患者、脊髓損傷患者、骨科術(shù)后患者、老年肌少癥與衰弱人群都成為這臺外骨骼機器人的“粉絲”。醫(yī)院康復(fù)科醫(yī)師介紹,目前來看,患者進行每次30分鐘、每周5次的短時高頻訓(xùn)練,比單次長時訓(xùn)練更有效。
當(dāng)下,隨著銀發(fā)經(jīng)濟的火熱,康養(yǎng)業(yè)務(wù)的內(nèi)涵和形式也在不斷拓展。外骨骼未來的發(fā)展方向,是借助人工智能,逐步專業(yè)化,亦或是逐漸輕量化,答案或許在于兩者的深度融合。就目前的發(fā)展情況來看,人工智能將驅(qū)動設(shè)備更精準(zhǔn)地理解個體步態(tài)差異與康復(fù)需求,實現(xiàn)個性化動態(tài)適配;同時,材料科學(xué)與仿生設(shè)計的突破將推動外骨骼向輕便化、穿戴無感化演進,讓外骨骼機器人成為延緩失能、維持社會參與的關(guān)鍵支持。
打造智慧康復(fù)醫(yī)療新高地
四川這樣落子布局
面對日益嚴(yán)峻的老齡化挑戰(zhàn)和人民群眾對高質(zhì)量康復(fù)服務(wù)的迫切需求,四川省正積極布局,將智慧康復(fù)醫(yī)療作為推動健康產(chǎn)業(yè)升級和應(yīng)對“銀發(fā)浪潮”的關(guān)鍵舉措。
2024年8月,四川省衛(wèi)生健康委員會等15部門聯(lián)合印發(fā)《加快培育新質(zhì)生產(chǎn)力全面激發(fā)衛(wèi)生健康發(fā)展新動能的若干措施》,其中提到加強人工智能、可穿戴、精準(zhǔn)監(jiān)測、康復(fù)輔助、適老性產(chǎn)品和智慧健康產(chǎn)品的研發(fā)和臨床應(yīng)用。
同期,省衛(wèi)生健康委、省中醫(yī)藥管理局、省疾控局聯(lián)合印發(fā)的《科技創(chuàng)新推動衛(wèi)生健康新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展工作方案》中則提到,強化智慧醫(yī)療健康裝備應(yīng)用,培育可復(fù)制、可推廣的5G智慧醫(yī)療健康新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)、新模式。推動醫(yī)療機構(gòu)、醫(yī)養(yǎng)結(jié)合機構(gòu)、第三方診斷/檢驗中心等向防、診、治、康、護、養(yǎng)一體化醫(yī)療健康服務(wù)模式協(xié)調(diào)發(fā)展。
據(jù)了解,目前,四川正大力支持本土科研機構(gòu)與企業(yè)進行核心技術(shù)攻關(guān),強調(diào)“四川芯”與“四川造”,致力于在康復(fù)機器人硬件、核心算法及人機交互等關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主可控,從而解決一批“卡脖子”難題。
人工智能和機器人領(lǐng)域被納入2024—2027年四川省衛(wèi)生健康新質(zhì)生產(chǎn)力重點攻關(guān)領(lǐng)域。四川將推動研發(fā)護理機器人、柔性穿戴設(shè)備、人工智能需求評估-預(yù)警模型、心理護理等數(shù)字護理產(chǎn)品,集成互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療平臺,構(gòu)建醫(yī)院-社區(qū)-居家三級聯(lián)動的全程智能護理體系,通過智能數(shù)據(jù)采集-評估-預(yù)警-監(jiān)測-干預(yù),形成人文、智慧與科技的康養(yǎng)護理產(chǎn)業(yè)生態(tài),助力健康老齡化。
在智能健康支持設(shè)備研究方面,研發(fā)居家智能健康監(jiān)測檢測、智能可穿戴設(shè)備等遠程監(jiān)護設(shè)備、仿生機械、照護機器人、康復(fù)輔助器具,提供健康管理、康復(fù)指導(dǎo)、康復(fù)運動、居家照護、心理干預(yù)等智能適老化支持,推動健康管理實現(xiàn)從點狀監(jiān)測向連續(xù)監(jiān)測、從短流程管理向長流程管理轉(zhuǎn)變。
與此同時,在服務(wù)模式上,2025年4月,四川省啟動“智能化康復(fù)中心”建設(shè),在地級市主城區(qū)和人口大縣建設(shè)50個智能化康復(fù)中心,覆蓋15個市(州)30個縣(市、區(qū))。依托緊密型醫(yī)聯(lián)體,四川將統(tǒng)籌家庭醫(yī)生、基本公共衛(wèi)生、“健康管家”等服務(wù)供給的整合,加快建立“醫(yī)院-社區(qū)-家庭”一體化延續(xù)性健康管理模式。
編輯:胡倩
責(zé)任編輯:陳翠
編審:張宏彥
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