脑控-上肢康复训练机器人:打造“中枢-外周-中枢”闭环康复新模式
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2025-07-24 19:06:22
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(来源:翔宇医疗)

转自:翔宇医疗

在康复医学不断进步的今天,如何帮助上肢功能障碍患者实现更高效、更科学的运动恢复,成为临床关注的重点。传统的手法康复往往面临强度不足、重复性差、患者参与度低等问题。

如今,随着智能技术的加入,上肢康复机器人正逐步走进康复科室与患者身边,以更加精准、多样化的训练方式,如图1、图2,为患者带来切实可感的功能提升和生活改善。

图1图2

(研发效果图仅供参考)

人体大脑具有神经可塑性,经过系统、及时的康复训练,可促进受损区域的神经功能重组或代偿,重建大脑与肢体之间的神经通路[1]

相比传统康复方式,机器人辅助训练可通过多模态感知系统提供精准的视听刺激和运动反馈,提升患者的参与度和训练作用,加速神经功能恢复进程[2]

01

上肢康复机器人的分类

上肢康复领域的机器人常用的分类方式是按机器人的构型分为两类:末端驱动式和外骨骼式[3]

末端驱动式:

康复机器人直接作用于患者的肢体末端,帮助患者进行特定运动的训练和恢复,如图3。

外骨骼式:

康复机器人通过传感器和执行器与人体骨骼相连接,辅助或增强患者的运动能力,如图4。

图3末端牵引式图4外骨骼

02

智能上肢康复训练机器人

一款基于末端控制的上肢三维运动训练机器人,采用独特的三轴伸缩技术,突破传统训练模式,带来全新的上肢运动评估与训练体验。按需提供助力和辅助,满足全周期的运动训练需求,帮助用户恢复和提升上肢功能,进一步改善日常生活能力,如图5、图6。

图5图6

(研发效果图仅供参考)

03

镜像激活·协同驱动:

让上肢康复更精准、更高效

该技术不仅支持标准的单臂训练模式,还支持双臂协同训练,如图7、8。研究标明:上肢机器人结合镜像疗法可以改善脑卒中患者的上肢运功功能和日常生活活动能力[4]

镜像疗法:

通过健侧手臂的主动运动驱动患侧实现同步运动,借助大脑对“镜像动作”的感知,激活运动皮层和镜像神经元系统,促进脑部损伤区域的功能重组,加速患者的上肢功能恢复。

图7图8

04

沉浸交互·多感官融合:

打造身临其境的康复体验

设备配备180°环绕式大屏,能够真实模拟日常生活场景,结合虚拟现实技术,打造沉浸式多感官互动环境,如图9。训练过程中,患者仿佛置身真实空间中完成任务,提升了训练的趣味性和主动性。

视觉、听觉和触觉的多重刺激,有助于激活大脑功能,唤起患者参与热情,增强神经可塑性,进一步提升康复训练作用和配合度。

△图9(效果图仅供参考)

05

脑机接入·意图解码:

让训练由“脑”而发

在传统康复中,患者常处于“被动”训练状态,难以充分调动大脑参与。翔宇医疗脑科学实验室研发的科研级、轻量化、一体化设计的脑电采集系统,可用于视觉诱发、运动想象的脑电信号相关研究,支持范式如SSVEP、CVEP、视觉P300、运动想象等。

结合智能上肢康复机器人,患者能够运用特定脑电波信号控制设备进行相应部位的康复训练,建立“中枢-外周-中枢”闭环神经康复,通过主动康复方式,提高患者参与度,促进神经可塑性,为神经功能的重组与康复提供核心支持。

参考文献:

[1] 石男强,刘刚峰,郑天骄,等.下肢康复机器人的研究进展与临床应用[J].信息与控制, 2021, 50(1): 43-53.

[2] Dorrance, A.M. and Fink, G. (2015) Effects of Stroke on the Autonomic Nervous System. Comprehensive Physiology, 5, 1241-1263.https://doi.org/10.1002/cphy.c140016

[3]余灵,喻洪流.上肢康复机器人研究进展[J].生物医学工程学进展, 2020, 41(3): 134-138, 143.

[4]荣积峰,丁力,张雯,等.康复机器人结合镜像疗法对脑卒中偏瘫患者上肢功能的效果[J].中国康复理论与实践,2019,25(6):709-713.doi:10.3969/j.issn.1006-9771.2019.06.016 RONG Ji-feng,DING Li,ZHANG Wen,et al.Effects of robot-assisted therapy combined with mirror therapy on upper limbs rehabilitation in patients with hemiplegia after stroke[J].Chinese Journal of Rehabilitation Theory and Practice,2019,25(6):709-713.

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