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康复最新科技
可穿戴康复机器人
助力脑卒中患者手功能康复
前言
脑卒中是我国第一大致残和致死性疾病，在我国约有70-80%的脑卒中患者存在不同程度的残疾，其中很大一部分存在手功能障碍，而手的功能占全身运动功能的60%左右。既往的手功能康复方法一般需要耗费治疗师大量的精力，这对于绝大多数患者都是不现实的。因此，是否有机器人能够帮助患者进行手功能康复呢？
PART01
脑卒中患者
应尽早进行康复
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脑卒中后偏瘫或手功能障碍的情况非常普遍，根据目前循证医学的研究，《中国脑卒中早期康复治疗指南》推荐脑卒中患者在病情平稳后应该尽早开始康复治疗。在软瘫期即介入的早期手功能床旁康复有助于患者关节活动度的保持、防止废用性萎缩。同时，手功能康复和中枢神经康复一体化进行，也可能提高康复效率，起到促进受损中枢神经康复的作用。因此，脑卒中后存在手功能障碍的患者应该及早进行针对性的康复治疗。
既往的康复治疗一般需要需要康复治疗师帮助患者进行长期的被动活动、主动活动和开展作业疗法。由于我国极度缺乏有经验的康复治疗师，42.4%的脑卒中患者完全没有进行正规的康复治疗。目前，一些可穿戴手功能康复机器人的出现，已经使患者有所获益。
PART02
可穿戴康复机器人
目前市面上较多的手功能康复设备或机器人，多能实现手指的弯曲/伸展，但是单独仅有该功能的机器人仍然面临克服痉挛能力差，无法完全替代治疗师进行多种作业疗法的作用。
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年9月文章《BioinspiredHigh-DegreesofFreedomSoftRoboticGloveforRestoringVersatileandComfortableManipulation》报道了一种高自由度的可穿戴软性机器人手套，用于帮助脑损伤患者的手功能康复。
手功能非常复杂，因此该机器人手套根据解剖学特征设计了每个肌肉-肌腱的结构单元，使得该机器人手套具有八个自由度的活动能力，能够舒适地实现多功能操作。柔软的可穿戴机器人手套的致动机制旨在模仿手指和拇指的肌腱单元的功能。
通过一种复制肌腱单元结构特征的新型仿生激动-拮抗致动机制，该手套实现了手指关节的双向运动。在外突肌上的电缆连接电机可以起到双向的控制作用而内侧则连接有弹性材料作为拮抗和缓冲。仿生结构特征通过紧凑的设计使得尖端力方向的可控性增强，并适当地分配张力以防止应力集中在特定关节上。
经过测试，该机器人的拇指的工作空间在远端-近端、背侧-手掌和桡侧-尺侧方向分别使得卒中后患者增加了43%、%和%，非拇指指和拇指的捏剪力分别降低了54%和45%。因此，该机器人的抗痉挛能力得到了很大提高，且能够帮助患者在作业治疗中进行使用手机、开瓶盖等多种活动。
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年文章《用于手部运动功能康复的纤维强化型并联腔道式软体驱动器设计》介绍了一种纤维强化并联腔道式软体驱动器结构，用于软体机器人上进行功能康复。作者应用有限元分析计算和模拟手功能的运动，建立运动学相关模型，给出相关参数。在此基础上实现三路组合不同动作下不同力的大小，使得该结构在三路组合压力驱动下实现三维方向致动，实现对手部伸展／弯曲、外展／内收、对掌／复位及其复合动作的支持。
最终，样机实现了kPa下最大°的弯曲运动角度，对应最大4.8N的末端力，预计对于痉挛患者的手部运动有很大帮助。该５指独立运动的软体康复手套，因其复合运动支持，能够显著提升患者手部敏捷的操作交互能力。
PART03
参考文献
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