外骨骼與智能康復(fù)：從精準(zhǔn)評(píng)估到功能重塑的全新突破

在近日舉辦的第三屆南渡江智慧醫(yī)療與康復(fù)產(chǎn)業(yè)高峰論壇上，康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的前沿技術(shù)成為熱點(diǎn)話(huà)題。來(lái)自同濟(jì)大學(xué)醫(yī)學(xué)院康復(fù)醫(yī)學(xué)院、同濟(jì)大學(xué)附屬養(yǎng)志康復(fù)醫(yī)院（上海市陽(yáng)光康復(fù)中心）以及同濟(jì)大學(xué)醫(yī)學(xué)院智能康復(fù)研究中心的牛文鑫教授發(fā)表了題為《智能康復(fù)中的生物力學(xué)》的演講。作為康復(fù)醫(yī)學(xué)和生物力學(xué)領(lǐng)域的專(zhuān)家，牛教授深入探討了智能康復(fù)技術(shù)的現(xiàn)狀與未來(lái)，特別是在運(yùn)動(dòng)功能評(píng)估、康復(fù)機(jī)器人以及生物力學(xué)方面的最新研究成果。

智能康復(fù)的核心：評(píng)估是起點(diǎn)

牛教授首先闡述了智能康復(fù)的概念，他指出：“康復(fù)評(píng)估是康復(fù)治療的基礎(chǔ)，沒(méi)有評(píng)估就沒(méi)有治療?！碑?dāng)前的康復(fù)評(píng)估主要依賴(lài)于問(wèn)卷和簡(jiǎn)單器械，缺乏標(biāo)準(zhǔn)化和客觀(guān)性。他強(qiáng)調(diào)：“未來(lái)的智能康復(fù)機(jī)器人必須擁有類(lèi)似人類(lèi)的感知能力、決策能力和執(zhí)行能力，并結(jié)合人工智能，實(shí)現(xiàn)超越人類(lèi)的評(píng)估與信息傳輸能力。”

他提到了一種基于非標(biāo)志點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)能力評(píng)估技術(shù)，這種技術(shù)通過(guò)攝像頭捕捉患者動(dòng)作數(shù)據(jù)，能夠?qū)崟r(shí)生成評(píng)估報(bào)告，準(zhǔn)確性顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的尺子和量角器。他介紹道：“這種無(wú)接觸的評(píng)估技術(shù)非常適合推廣到家庭康復(fù)和社區(qū)康復(fù)中，為患者和醫(yī)生提供便捷而高效的解決方案?！?

此外，他分享了一項(xiàng)針對(duì)脊髓損傷患者的輪椅太極拳智能評(píng)估系統(tǒng)。這套系統(tǒng)不僅可以實(shí)時(shí)評(píng)估患者的動(dòng)作，還能為患者提供指導(dǎo)和評(píng)分，并結(jié)合傳感器技術(shù)監(jiān)測(cè)心率和呼吸等指標(biāo)，確保家庭康復(fù)的安全性。

生物力學(xué)與傳感器技術(shù)的結(jié)合：無(wú)接觸評(píng)估與運(yùn)動(dòng)能耗分析

在生物力學(xué)的應(yīng)用方面，牛教授強(qiáng)調(diào)了傳感器在康復(fù)評(píng)估中的重要作用。他介紹了如何通過(guò)座椅傳感器檢測(cè)人體的微弱振動(dòng)信號(hào)，這種方法能夠無(wú)接觸地監(jiān)測(cè)患者的心率、呼吸等生理指標(biāo)，確保運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的安全性。此外，牛教授還提到，智能家居系統(tǒng)與傳感器的結(jié)合，使得患者可以在家中輕松完成康復(fù)訓(xùn)練，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)健康數(shù)據(jù)。

牛教授進(jìn)一步分享了康復(fù)過(guò)程中的能耗評(píng)估技術(shù)。他指出，運(yùn)動(dòng)能耗是評(píng)估患者康復(fù)效果的重要數(shù)據(jù)，但傳統(tǒng)方法如呼吸面罩評(píng)估能耗非常麻煩且不易普及。為了解決這一問(wèn)題，牛教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了基于人工智能的運(yùn)動(dòng)能耗預(yù)測(cè)模型，能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的特征和參數(shù)預(yù)測(cè)患者在康復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量消耗?！斑@一模型比現(xiàn)有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的誤差減少了近40%，極大地提升了康復(fù)過(guò)程的精準(zhǔn)性和安全性?！?

外骨骼機(jī)器人：從輔具到治療設(shè)備

在講解康復(fù)機(jī)器人的技術(shù)進(jìn)化時(shí)，牛教授介紹了外骨骼機(jī)器人的發(fā)展路徑。他提到，最早的康復(fù)機(jī)器人笨重且不便于臨床應(yīng)用，但隨著技術(shù)的發(fā)展，外骨骼機(jī)器人逐步向“輕量化”、“柔性化”方向邁進(jìn)。他引用了2009年美國(guó)兩位專(zhuān)家的預(yù)測(cè)，指出柔性康復(fù)外骨骼的應(yīng)用將像1978年的計(jì)算機(jī)一樣，最終會(huì)普及到人們的日常生活中。

牛教授還分享了同濟(jì)大學(xué)附屬養(yǎng)志康復(fù)醫(yī)院的實(shí)際研究成果——外骨骼不僅沒(méi)有使患者的肌肉活動(dòng)能力下降，反而在一些臨床實(shí)驗(yàn)中增強(qiáng)了患者的運(yùn)動(dòng)積極性。他解釋道：“穿戴外骨骼的患者不僅能夠獲得更多的運(yùn)動(dòng)支持，還能激活大腦皮層，促進(jìn)神經(jīng)連接的重新調(diào)整，進(jìn)一步提升康復(fù)效果?！?

然而，牛教授也指出，外骨骼在使用過(guò)程中可能會(huì)對(duì)人體的力學(xué)分布產(chǎn)生影響，尤其是在長(zhǎng)期使用的情況下，可能會(huì)帶來(lái)退行性慢性疾病等問(wèn)題。他強(qiáng)調(diào)，未來(lái)的外骨骼機(jī)器人需要在設(shè)計(jì)時(shí)更加符合人體力學(xué)規(guī)律，以確保其長(zhǎng)期使用的可持續(xù)性和效果。

結(jié)語(yǔ)：向智能康復(fù)邁進(jìn)的關(guān)鍵一步

牛文鑫教授的演講為與會(huì)者展現(xiàn)了生物力學(xué)、智能康復(fù)技術(shù)與人工智能的深度融合。他總結(jié)道：“智能康復(fù)的未來(lái)不僅是技術(shù)的進(jìn)步，更是對(duì)患者的生活質(zhì)量和康復(fù)效果的深刻提升。未來(lái)，腦機(jī)接口、人工智能和康復(fù)機(jī)器人將攜手推動(dòng)康復(fù)醫(yī)學(xué)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代?！?

隨著生物力學(xué)與智能康復(fù)技術(shù)的不斷發(fā)展，患者的康復(fù)將變得更加精準(zhǔn)、高效和便捷。在這一領(lǐng)域，企業(yè)、學(xué)術(shù)界和醫(yī)療機(jī)構(gòu)的共同努力，將為全球的康復(fù)事業(yè)帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響。