和电脑互动 穿外骨骼机器人 像宇航员一样无重力行走

浙江康复医疗中心高科技康复设备集结 助力病人康复

2024-01-08

通讯员 韩静 记者 沈丽

当下最热门的科技,虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR),很多人已经不陌生了。戴上眼罩,握住手柄,你就进入了虚拟世界,不仅可以和电脑互动打乒乓球,还可以在超市选择物品,购物结算。这种情景在浙江康复医疗中心(浙江中医药大学附属康复医院)的康复治疗室也非常常见。听上去患者像是在玩游戏,实际上这是康复治疗师利用最前沿的VR技术对患者进行康复训练,带领患者进入康复“元宇宙”,在虚拟场景中训练,在现实中康复。

作为浙江省残联和浙江中医药大学共建共管的大型省属公益性、综合性、示范性康复中心,自2018年开院至今,浙江康复医疗中心在康复领域一直探索着高新尖领域,下设的康复评定与治疗中心规模大,配置全,是集临床、科研、教学于一体的综合学科。上述的VR康复治疗就是康复评定与治疗中心近年来引进的创新技术。

科技助力,从双下肢瘫痪到独立行走

小刘26岁,不久前还生龙活虎、健步如飞的他,被一场突如其来的病折磨得步履维艰,出现了步行功能障碍。这种病是“胸髓海绵状血管瘤破裂出血”,使小刘出现了运动障碍、感觉障碍、括约肌功能障碍。虽然手术很成功,但小刘还是失去了双下肢自由运动的能力。对常人来说最简单的步行都成了小刘难以完成的事,为了得到更加全面专业的康复,经多方考量,小刘来到浙江康复医疗中心。

对小刘来说,他最渴望的事情是能重新走路。神经康复一科团队经过多方位的科学评估,制订的康复方案重点就是强化下肢力量。刚入院,小刘的下肢完全没有力量,思想也很悲观。康复团队为了让小刘不忘记走路的感觉,鼓起康复的信心,使用了移动式下肢机器人。在杭州亚残会期间,这种外骨骼机器人被很多人熟悉,失去行走能力的残疾运动员能在机器人助力下,站起来直立行走。当然,除了让小刘体会行走的感觉,长期卧床的病人也需要站立来帮助血液循环,让脏器维持在正常状态。

随着功能的恢复,固定式的下肢机器人设备就派上了用场,小刘穿戴上外骨骼机器人,在固定的跑台上进行训练,速度和幅度都得到更为精准的控制,小刘在外骨骼机器人的不断引导下逐渐找到了行走的感觉。经过一段时间的康复训练,小刘已经可以在支撑下站立,就升级使用到了反重力跑台训练。这个反重力跑台使用的是美国太空总署的技术,能准确地调校空气压力,通过减轻重力,让小刘在无痛和无阻力环境下强化肌肉,提高关节灵动性。要知道,在这个反重力跑台上,因为体重被减轻了,小刘病后第一次靠自己主动走了起来,从开始的每小时0.5公里,到后来的每小时3.2公里,用小刘的话来说,简直是“飞”了起来。

这一“飞”,小刘就稳稳地站在了没有一点减重辅助的情景模拟智能跑台上,当人机互动开始,迈出第一步时,他下意识要去扶住什么,但很快就进入了状态,真正走了起来。

除了这些不同功能的步行训练之外,小刘还使用了增加肌力的等速训练设备、气动式抗阻训练系统;帮他恢复稳定性的悬吊系统、平衡训练系统;帮他恢复感觉的振动系统;帮他恢复二便功能的盆底肌刺激训练……在这么多高科技康复设备的助力下,三个月后,小刘能上台阶,能独立行走,远离了成为残疾人的最初判决书。

人机交互,康复训练也可以妙趣横生

这几天,浙江康复医疗中心正在共同调试最新的VR智能康复机,里面设置了多种模块,主要针对认知障碍、听力障碍、言语-语言功能障碍、运动功能障碍的患者。比如,因为脑积水手术后来康复治疗的李大爷,就在这个康复治疗室进行了常规认知恢复训练,看着屏幕时钟读时间,按照大小依次按下数字。等这台VR智能康复机调试完成,需要类似训练的患者,就能更场景化地投入到康复训练中去,可以模拟在超市购物,人机对战打乒乓球。

走入浙江康复医疗中心的康复治疗室,你也可以想象成一个大型游戏乐园,很多康复设备都采用了虚拟情景互动,通过影像、传感器等采集用户数据——这些数据将给患者个性化趣味治疗提供支撑。盯着屏幕上不断出现的木头桩子,70多岁中风后遗症的王爷爷正努力抬腿去跨越,一次不行,就跨越第二次,几次下来,协调能力已经大大提升。

比如虚拟情景互动康复训练与评估系统,通过内设的体感式交互游戏,不仅提高了康复运动的主动性和趣味性,还能保存用户的评估数据,不断调整康复方案。还有踝关节智能牵伸器,不同于传统的连续被动训练器,可以根据关节在被动运动过程中的肌张力变化,精确、有效地自动调节牵拉速度和运动强度,病人也可以选择各种对抗性虚拟运动模式,主动运动关节。

据康复评定与治疗中心周煜达主任介绍,这些交互式的康复设备很受病人欢迎,趣味性增加的同时,病人的专注度也能提升,对认知、运动功能的康复很有帮助。

紧追前沿,多方位提升康复手段

这几年,浙江康复医疗中心一直紧追康复最新科技,软硬件不断更新。

比如,新引进的脑机接口上下肢主被动康复训练系统,在人脑与计算机等电子设备中间建立直接交流和控制通道,脑卒中、脊髓损伤等疾病导致的肢体运动功能障碍患者可以通过脑部活动,主动意念来控制机器人,虚拟运动场景,有利于强化神经中枢刺激反馈,提升神经康复效果。

还有重复经颅磁刺激,利用脉冲磁场作用于中枢神经系统,比如改变大脑皮层膜电位,使之产生感应电流,影响脑内代谢和神经电活动,在临床实践中被证明对治疗脑卒中、脊髓损伤、阿尔茨海默病、帕金森病等带来的并发症,如运动功能障碍、认知言语功能障碍、吞咽功能障碍等,具有良好的效果。

还有通过红外线捕捉分析人体运动能力的三维步态采集分析系统、利用宇航员平衡训练理论的平衡功能评估技术等,都是近两年最新引进的康复设备,不仅对病人康复有着重要意义,而且对普通人的运动能力、平衡能力判定也很有帮助。

据了解,浙江康复医疗中心在2019年正式成立了康复医学研究所,下设神经调控与脑康复、生物力学与康复工程等四个研究室,与浙江中医药大学中医药科学院、北京航空航天大学、浙江师范大学、浙江科技学院等高校及科研院所在基础、临床康复方面开展合作。