[康复机器人]，您听说过吗

常晓

不久前，在山西中医学院第三中医院（山西省针灸研究所）康复中心，因脑外伤导致行动障碍的患者王某在家人搀扶下，站到了步态康复机器人传送带上。治疗师把他的性别、年龄、身高、体重、骨盆围度、大小腿长度等各项数据输入电脑后，将他的两条腿与机械腿固定，并用固定在上身的两根吊带将其微微吊起。治疗师启动机器人，依靠机械腿协助站稳的王某开始左腿抬起、迈步、落地，右腿跟上……每一个动作都有条不紊。“我又能走路了！”王某难掩兴奋之情。据了解，这是山西省引进的第一台步态康复机器人，采用的是目前国际前沿技术，即使是高位截瘫完全丧失行动能力的患者，也可以在“机器人理疗师”的帮助下，恢复心肺功能，促进血液循环，防止肌肉萎缩。

事实上，康复机器人作为医疗机器人的一个重要分支，它的研究贯穿了康复医学、生物力学、机械学、机械力学、电子学、材料学、计算机科学以及机器人学等诸多领域，已经成为时下医疗机器人领域的一个研究热点。目前，康复机器人已经广泛地应用到康复護理、假肢和康复治疗等方面，这不仅促进了康复医学的发展，也带动了相关领域的新技术和新理论的发展。

以“协作”方式提升患者复健质量

近年来，人口老龄化和慢病群体的增长，给医院康复设备和服务人员的供给带来了巨大缺口。与此同时，人工智能技术带动了护理机器人、康复机器人等多种医疗辅助工具的发展，智能化康复手段逐渐成为康复设备发展的主流。根据美国一家知名市场调研和咨询公司预测，外骨骼机器人、辅助康复机器人从2012年到2022年，市场占比明显提升。经估算，未来5年，广义康复机器人的年复合增长率约为37%，其中康复机器人年复合增长率为21%。

康复机器人是机器人技术与医工技术结合的产物，其研究起步最早可追溯到上个世纪80年代，当时美国、英国和加拿大在康复机器人方面的研究处于世界领先地位，1990年以后康复机器人的研究进入到全面发展时期。目前，康复机器人的研究主要集中在康复机械手、医院机器人系统、智能轮椅、假肢和康复治疗机器人等几个方面。

国内一家来自上海的外骨骼机器人研发团队，其自主研发的新一代上肢智能康复机器人Fourier M2能够通过刺激大脑功能重组，为上肢功能障碍患者提供多样的目标导向性训练。具体来说，就是“通过身体器官以外的辅助设备，帮助康复病人实现行走或者完成某种功能，以‘协作的方式提升患者的康复质量”。该团队负责人介绍，康复机器人的目标就是要实现替代/辅助康复治疗师，简化传统“一对一”的繁重的治疗过程，帮助病患重塑中枢神经系统。目前康复机构配备主要是功能较多、自动化程度较高的、多自由度的牵引式/悬挂式康复机器人，但近年来，在此基础上技术升级的穿戴式康复机器人即外骨骼机器人异军崛起。机器人在康复及疗养领域上有着巨大的潜力，这类系统不仅能够对行动障碍进行治疗，如由中风、创伤性脑损伤及其它损伤引起的行动障碍，也能够作为社会与行为障碍的干预与治疗工具，包括自闭症、多动症等，未来还将朝着促进原居安老、推迟老年痴呆症的发生、通过陪护缓解老年人孤独的方向上进一步发展。

康复机器人助患者重获新生

“作为山西省唯一的中医康复示范基地，每天来这里康复健身的患者大约有150人，其中80%以上是60岁左右因脑血管病变、脑卒中、创伤性神经损伤、脊髓损伤等疾病，导致行动障碍的患者。我们的基本治疗手段是针刺运动疗法，也就是一方面通过针灸刺激脑细胞及神经重塑，恢复患者神经传导；另一方面通过大量、重复导向性训练，让患者大脑皮质重新学习运动模式，逐渐恢复正常功能。”山西中医学院第三中医院一位治疗师介绍，“理论上，只要在搀扶帮助下能够挪步的患者，通过专业康复训练都能恢复正常走路。但实际上，患者往往达不到理想效果，传统步态模式训练至少3个月才能有明显改善。但由于许多患者要么训练强度不够，要么错过了康复的最佳时期，导致康复效果打了折扣，很多患者只能恢复到勉强拖着一条腿走路的状态。而相对于传统的人力协助康复训练，机器人康复训练更具优势：患者不但可以尽早开始康复治疗，而且能短期内完成高强度、高质量的重复训练。在机器人帮助下，患者迈出的每一步都是正常生理步态，大脑重新学习和记忆的也会是正确的运动姿势。”

该康复治疗师认为，一直以来，大众对康复的认识只停留在针灸、推拿、理疗阶段，这种观念已经落伍了。现代康复医学是通过多种康复手段，提高患者生存质量，恢复患者社会功能。随着康复医学的不断发展和科技进步，医疗服务机器人会越来越多地参与到我们的生活中。

事实上，欧美国家对康复机器人的技术和理论研究一直处于领先地位。我国相关研发工作起步较晚，但近年来呈现快速发展趋势，目前已进入到临床应用的以牵引式/悬挂式康复机器人为主。“例如，脑卒中是我国死亡率最高的疾病之一，其中75%存活者有不同程度的残疾和劳动能力丧失。根据欧美国家康复医学相关文献，借助康复机器人等方法有效治疗后，脑卒中残障率可减少为30%。”业内人士表示，越来越多地投入使用康复机器人，将使越来越多的行走等功能障碍患者获得良好治疗效果，重获新生。

应用领域将日益宽广

尽管国内康复机器人应用尚处于普及阶段，但是潜在市场空间却非常大。“中枢神经系统具有高度的可塑性，是近30多年在神经康复领域最主要的成果之一，这也是康复医学和机器人技术结合的最重要的医学依据。未来，三大因素将助力康复机器人在国内应用快速增长。”业内专家表示，一方面，人口老龄化增加了致残率和残疾人数量。老年人由于生理机能衰退，脑血管疾病、骨关节病、脑卒中等发病率和致残率增高，再加上长期以来慢病患者急性期治疗模式导致慢病致残率越来越高，康复机器人可以帮助行动障碍的患者（如因脑卒中、创伤性神经损伤、脊髓损伤、肢体残疾、老龄化引起的行动障碍等）进行高效治疗和康复。另一方面，国民收入的增长和居民医疗保健意识的提高。目前我国康复医师占比例仅1.7人/10万人，康复机器人是解决我国康复医疗行业现有专业人才供需矛盾的必然选择。再一方面，多项利好政策出台，尤其是在医保覆盖范围及保险比例不断提高，医疗器械国产化趋势，以及国家卫生部颁布的标准中明确要求三级康复医院配备等利好政策不断催化。

事实上，智能康复机器人在精度、稳定性、力量等方面有着人类无可比拟的优势，可以改变传统“一对一”的繁重训练过程，吸引患者短期内完成高强度、多频次的康复训练。正因如此，业界普遍认为，随着人口结构变化和疾病模式的变化，康复机器人将会迎来史无前例的黄金发展机遇。未来，应用领域也将日益宽广。