网络科技新闻_柔性外骨骼“扶”一把 中风患者“走”起来

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  不久的未来,人们佩带柔性外骨骼也许就像一样平常穿衣一样简捷恬静。柔性外骨骼不仅可以协助正凡人身姿更壮健、动作更天真,另有望让中风偏瘫、渐冻症、重症小儿麻木病、严重车祸致残的特殊人群脱节轮椅,开启美妙人生。

  ――曹天傲 哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院电测手艺及智能控制研究所博士

  ◎通讯员 衣晓峰 记者 李丽云

  在自然界,虾、蟹、昆虫等节肢动物体表坚韧的外骨骼,有珍爱和支持内部结构、抵御外部恶劣环境、自我修复的作用。

  现在外骨骼也已逐步走入了人类生涯,例如用于军队野外训练、工人装卸重物、瘫痪病人的肢体康复等。

  柔性外骨骼从科幻变现实

高光谱观测卫星成功发射 可探测各类物质具体成分

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  哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院电测手艺及智能控制研究所的曹天傲博士先容,现有种种硬性外骨骼类似机械人的刚性结构,限制了人体的自然运动,且人体枢纽很难与硬性外骨骼的枢纽完善契合,因此会带来严重的不恬静感,恒久使用甚至会造成枢纽劳损等。与之相比,柔性外骨骼是一种可穿着的类似衣服的软性装备,可包裹在肢体上,并与人体肌肉和韧带平行事情,通过特定负载路径将拉力转到达人身体上,并在枢纽处发生辅助扭矩。柔性外骨骼的内在顺应性使其惯性极低,并始终可与生物枢纽保持一致。

  由于这些特征,开创性的柔性外骨骼原型已在海内外的实验室中被开发出来。例如,由美国哈佛大学电缆驱动的软脚踝、日本广岛大学以气动凝胶肌肉为基础的软肘部等,均已在实验室闪亮登场。同时,英国利兹大学和我国哈尔滨工业大学团队联手攻关,已经开端设计研制出了低成本家用中风康复柔性下肢外骨骼,其焦点手艺是接纳气动肌肉方式包裹患者肢体,将种种生物传感器安装在外骨骼外部,丈量人体运动时的速率、位置、转角等信息,进而行使这些力学参数给出特定的康复效果量化评估。而安装在外骨骼内部的一些生物传感器还可以捕捉人体运动时的肌肉电信号。

  借助柔性外骨骼,一系列已往只能在科幻作品中发生的故事,已能在人世重现,并有望改写人类认知。稀奇是在中风康复方面,柔性外骨骼极有可能带来革命性的突破。

  中风病人有望恢复运动功效

  黑龙江省中医学连系学会眩晕症分会主任委员、哈尔滨医科大学隶属第一医院神经外科谢春成教授先容,全球每年约有1500万人新发生脑中风,其中跨越500万人殒命。脑中风造成的脑组织损伤主要是神经细胞受损,这会导致神经通路阻断,大脑不能有用地控制肢体按小我私人意图运动,因此通常会造成患者偏瘫和肌肉萎缩等,带来感知和运动功效障碍,而患者运动障碍往往会纰谬称地累及两侧肢体,最终导致四肢瘫痪。这其中25%―74%的患者需要借助种种辅助用具或完全依赖照顾护士者才气举行一样平常生涯流动。当前,传统的康复治疗手段通常依赖康复理疗师手动动员患者的患肢施行被动训练,训练战略对照单一,而且这种康复需要理疗师支出较强的体力劳动,但患者却通常难以获得足够强度与频次的康复训练。

  针对上述问题,使用柔性外骨骼装备对患者举行康复理疗或许是一个不错的选择。将其套在病人的患肢上,它便可以根据特定的程序举行重复不中止的康复训练事情。尤其是在疫情防控时代,患者无法前往医院,或者身在偏远的海岛或山村里,医生同样可以行使互联网建远程医疗平台,指导病人穿着上可重构的外骨骼装束,在家接受响应的个体化康复训练。医生还可在线监控康复训练的全历程,在泛起问题时,凭证患者的感受反馈做出实时的评估和干预。谢春成以为,在外骨骼的助力下,中风病人有望逐渐恢回复有运动功效,买通神经通路,重塑神经系统,逐步回归患病前的状态,重返社会。

  曹天傲示意,不久的未来,人们佩带柔性外骨骼也许就像一样平常穿衣一样简捷恬静。柔性外骨骼不仅可以协助正凡人身姿更壮健、动作更天真,另有望让中风偏瘫、渐冻症、重症小儿麻木病、严重车祸致残的特殊人群脱节轮椅,开启美妙人生。