天生具有柔性外骨骼的中风患者有望恢复其运动功能。在自然界中,虾、蟹、昆虫等节肢动物具有坚韧的外骨骼,具有保护和支撑内部结构、抵御外界恶劣环境和自我修复的功能。
现在外骨骼已经逐渐融入人类生活,比如被用于部队野外训练、工人搬运重物、瘫痪病人的肢体康复等等。
软骨骨从科幻变成了现实。【/br/】哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院电气测量技术与智能控制研究所曹天傲博士介绍,现有的硬骨头,类似于机器人的刚性结构,限制了人体的自然运动,使人体关节难以与硬外骨骼的关节完美贴合,会带来严重的不适,甚至长期使用会导致关节劳损。相比之下,柔性外骨骼是一种可穿戴的柔软装置,可以包裹在肢体周围,与人体的肌肉和韧带平行,通过特定的载荷路径将拉力传递给人体,在关节处产生辅助力矩。柔性骨固有的柔顺性使其惯性极低,始终与生物关节协同工作。
基于这些特点,国内外实验室开发出了开创性的柔性外骨骼原型。比如美国哈佛大学电缆驱动的软脚踝,日本广岛大学基于气动凝胶肌肉的软肘,都是在实验室里出现的。与此同时,英国利兹大学与中国哈尔滨工业大学合作,初步设计开发了一款用于家庭脑卒中康复的低成本柔性下肢外骨骼。其核心技术是采用气动肌肉法对患者肢体进行定量评估。此外,一些安装在骨骼中的生物传感器也可以在人体运动时捕捉肌肉电信号。
借助伸缩式外骨骼,一系列故事只能出现在过去的科幻小说中,可以在地球上重现,有望改写人类的认知。特别是在脑卒中康复方面,柔性外骨骼非常有可能带来革命性的突破。
脑卒中患者有望恢复运动功能。
哈尔滨医科大学第一附属医院神经外科谢教授指出,全球每年新增脑卒中患者约1500万,其中死亡500多万。据黑龙江省中医药协会眩晕分会会长介绍。脑梗死引起的脑组织损伤主要是神经细胞损伤,导致神经通路堵塞,使大脑无法有效控制肢体按照个人意愿活动。因此,通常会引起偏瘫、肌肉萎缩等。的患者,从而导致感觉和运动功能障碍,而运动功能障碍的患者往往累及双侧肢体不对称,最终导致四肢瘫痪。在这些患者中,25%-74%需要各种辅助设备或完全依靠护理人员进行日常活动。目前传统的康复治疗一般依靠康复理疗师对患者肢体进行手动被动训练,训练策略单一。这种康复需要理疗师付出大量的体力劳动,但患者往往很难得到足够强度和频率的康复训练。
对于上述问题,使用柔性外骨骼设备进行康复治疗可能是一个不错的选择。如果放在患者患肢上,可以根据具体程序重复进行康复训练。特别是疫情防控期间,患者不能去医院,也不能住在偏远的海岛或山村。医生也可以利用互联网搭建远程医疗平台,指导患者穿戴可重构外骨骼服装,在家接受相应的个性化康复训练。医生也可以在线监测整个康复训练过程,出现问题时根据患者反馈及时评估干预。谢认为,在外骨骼的帮助下,脑卒中患者将有望逐渐恢复原有的运动功能,打通神经通路,重塑神经系统,逐步回归病前状态,回归社会。
曹天傲表示,在不久的将来,人们穿着柔软的外骨骼可能会像每天穿衣服一样简单舒适。软骨外骨骼不仅可以帮助正常人更有活力,行动更灵活,还可以帮助因中风、渐冻症、严重脊髓灰质炎、严重车祸而偏瘫的特殊人群摆脱困境,开始更美好的生活。