癱瘓小姐姐“自主”行走視頻火了,曾借助輪椅完成舞蹈表演,網(wǎng)友:靈魂是戰(zhàn)士
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夢晨 蕭簫 發(fā)自 凹非寺
量子位 報道 | 公眾號 QbitAI
一位小姐姐穿上外骨骼走路的視頻,在網(wǎng)上火了。
她是一位在12年前就被醫(yī)生宣告終身癱瘓的患者,下半身完全無法行動,更別說自主站立或行走。
但在視頻中,她先是借助外骨骼支撐,慢慢站起來:
隨后,在外骨骼的輔助下,自主邁出第一步(小聲wow了一下):
雖然走得還不太熟練,但也已經(jīng)能一點點調(diào)整自己的步態(tài):
在視頻底下,不少網(wǎng)友紛紛留言鼓勵:
生活沒有那么多奇跡,但科技可以創(chuàng)造奇跡。
血肉苦弱,機(jī)械飛升……
沒錯,作為可穿戴移動機(jī)器的一種,外骨骼早已不止是減輕搬運負(fù)重、或是糾正運動姿勢的工具了,現(xiàn)在它也同樣是殘障人士的輔助利器。
不同于普通人,殘障人士在操控外骨骼時,會遇到更多意想不到的困難。
外骨骼如何幫患者恢復(fù)?
視頻中的小姐姐微博名叫@幾木朵_,是一名舞蹈表演者。
18歲時,她因為一場意外從二樓摔落,導(dǎo)致終身癱瘓,此后只能借助輪椅完成行走,直到這兩年才換上可以輔助站立的輪椅:
從視頻中來看,由于下半身無法發(fā)力,她只能通過固定膝蓋,借助物理支撐完成雙腿的伸直和彎曲。
不止@幾木朵_小姐姐,幾乎所有下肢癱瘓的患者,都會面臨這種困境。
因此,治療和康復(fù)專用的外骨骼,不僅要考慮人體構(gòu)造、減輕負(fù)擔(dān),而且還需要完成支撐全身重量、保持平衡、檢測行走意圖等操作。
用于康復(fù)治療的下肢外骨骼從功能上可以分為兩種,康復(fù)訓(xùn)練外骨骼和輔助行走外骨骼。
康復(fù)訓(xùn)練外骨骼在結(jié)構(gòu)上可以承擔(dān)患肢的重量,從訓(xùn)練方式上又有三個方式。
像幾木朵小姐姐現(xiàn)在用的外骨骼,就是先通過傳感器檢測用戶意圖,再帶動患肢運動,屬于輔助訓(xùn)練。
這種方式主要作用是帶著患者先動起來,以刺激神經(jīng)可塑性等方式開始康復(fù)進(jìn)程。
除此之外還可以進(jìn)行約束訓(xùn)練,用程序設(shè)定好帶動患者做出指定動作,從簡單的動作開始,適應(yīng)了以后慢慢加大動作幅度和每次訓(xùn)練時常,也被稱作“分步康復(fù)機(jī)器人”。
這種方式還有一個作用是引導(dǎo)患者做出規(guī)范動作,比如適應(yīng)如何走直線。
恢復(fù)到一定程度后就可以進(jìn)行抵抗訓(xùn)練,外骨骼會對患者運動施加反方向的阻力來鍛煉患肢的力量。
康復(fù)訓(xùn)練外骨骼一般用在醫(yī)院、康復(fù)中心等特定場合,一般體積較大,除了穿戴在患者身上的部分一般還包括框架結(jié)構(gòu),訓(xùn)練時也需要醫(yī)生或康復(fù)訓(xùn)練師在一旁指導(dǎo)和保證安全。
輔助行走外骨骼則是針對還具有一定運動能力,但身體虛弱、行走不便的人群。
這種外骨骼更注重在日常生活場景中使用,對傳感器種類和精度、延時的要求更高。
一方面及時檢測用戶意圖滿足日?;顒?,一方面檢測身體姿態(tài),如上坡時提供助力,下坡時提供阻力,讓使用者保持運動穩(wěn)定。
輔助行走外骨骼也會在結(jié)構(gòu)和材料上追求盡量輕便。
除了下肢癱瘓,腦卒中等疾病也可能引起偏癱(半身不遂),身體同一側(cè)的上下肢還包括面部肌肉都失去活動能力。
美國Harmony Bionics公司開發(fā)的一款上肢康復(fù)外骨骼,設(shè)計了一種兩側(cè)同步模式。
患者可用正常一側(cè)手臂來引導(dǎo)癱瘓一側(cè)同步完成動作,通過這種方式刺激神經(jīng)系統(tǒng),也有可能加速恢復(fù)。
作為舞蹈演員,@幾木朵_小姐姐曾經(jīng)在著名舞蹈家黃豆豆的幫助下,完成過輪椅上的舞蹈表演。
現(xiàn)在,借助外骨骼實現(xiàn)行走也讓她燃起了更多希望。
那么,目前國內(nèi)外關(guān)于這一方面的研究,進(jìn)展到什么程度了?
國內(nèi)外相關(guān)研究情況
針對癱瘓患者的療法,目前確實有不少更加前沿的研究,像利用神經(jīng)可塑性?(神經(jīng)再生)等原理進(jìn)行治療的方法,像電刺激、神經(jīng)營養(yǎng)藥等新型療法。
但物理治療仍然是不可或缺的一環(huán),同樣也需要外骨骼這樣的物理療法來“打輔助”。
因為神經(jīng)一旦受損,它所支配的肌肉會萎縮或強(qiáng)直,如果不通過康復(fù)被動鍛煉保持肌肉的狀態(tài),即便支配神經(jīng)有所恢復(fù),萎縮的肌肉依然無法完成運動。
外骨骼就是借助物理康復(fù),讓肌肉保持“待命”狀態(tài)的工具之一。
目前來說,已經(jīng)有不少高校研究機(jī)構(gòu)和公司都在進(jìn)行這方面的研究。
高校來說,包括國內(nèi)的清華、南航等,以及國外的UC伯克利、哈佛、MIT等,近年來都不斷在產(chǎn)出相關(guān)的研究成果。
例如,哈佛的Conor Walsh教授項目組,就曾經(jīng)在幾年前產(chǎn)出過一款柔性外骨骼,協(xié)助中風(fēng)患者獨立行走:
又例如,北航博士楊興幫最近研發(fā)了一款踝關(guān)節(jié)外骨骼系統(tǒng),針對踝關(guān)節(jié)功能未完全受損的足下垂患者,通過機(jī)械訓(xùn)練讓他們恢復(fù)健康。
目前來看,更多國內(nèi)外研究還是側(cè)重于針對某一特定病例研發(fā)外骨骼,來輔助進(jìn)行康復(fù)。
但值得高興的是,一方面更多的公司和研究人員,也加入到這個行業(yè)中,或是更多地關(guān)注到這些少數(shù)群體。
例如國內(nèi)的傅里葉、邁步、大艾、程天等機(jī)器人公司,國外的Hocoma AG醫(yī)療機(jī)器人、HAL機(jī)器人項目,近些年都一直在致力于做出更好的外骨骼。
另一方面,也有更多的人開始關(guān)注到這一群體。
“科技改變生活”
看到幾木朵小姐姐在外骨骼幫助下重新獲得站起來走路的機(jī)會,大家感嘆最多的就是“科技改變生活”。
據(jù)了解,腦癱、中風(fēng)、多發(fā)性硬化癥、嵴髓損傷、創(chuàng)傷性腦損傷和帕金森病等患者都有望利用外骨骼技術(shù)輔助治療。
那么,這樣一臺外骨骼設(shè)備價格如何?據(jù)幾木朵小姐姐了解的要十多萬。
雖然一般家庭挺難承受不過全國已有多家醫(yī)院、康復(fù)中心配有這樣的設(shè)備,可以去掛號治療。
說到這里,了解情況的網(wǎng)友也在積極分享自己知道的康復(fù)機(jī)構(gòu),希望能幫助更多看到的人。
還有不少外骨骼行業(yè)的工程師、相關(guān)專業(yè)的學(xué)生在這里感受到自己工作領(lǐng)域的重要性,也收到一致好評。
就如一位正在做這個課題的博士生所說,體積太大是外骨骼技術(shù)當(dāng)前的一大弱點。
更加輕便的類型又因不夠安全而發(fā)展受阻。
但隨著行業(yè)的發(fā)展和從業(yè)者們的努力,相信外骨骼技術(shù)未來一定會幫到更多人。
最后,除了對小姐姐的關(guān)心和對科技的探討,也有網(wǎng)友重點完全跑偏:
這個問題也是夠刁鉆了。
參考鏈接:
[1](已授權(quán))https://weibo.com/2119763034/KCyNVlWvV
[2]http://www.roboct.com/archives/product/%e4%b8%8b%e8%82%a2%e5%a4%96%e9%aa%a8%e9%aa%bc%e6%ad%a5%e8%a1%8c%e5%ba%b7%e5%a4%8d%e5%99%a8ugo210
[3]https://jneuroengrehab.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12984-018-0383-x
[4]https://new.qq.com/omn/20210203/20210203A00VTF00.html