动脉网知识库

V币充值

微信扫码进入充值页

充值完成后刷新本页查看余额

成为会员

微信扫描二维码购买会员

登录动脉网

励建安:一名康复专家对康复机器人的期待,软体和人机共融是康复机器人研发趋势

王晓行 2017-11-30 00:11
励建安:美国医学科学院国际院士、南京医科大学康复医学院院长,江苏省人民医院康复医学中心主任,国际物理医学与康复医学学会前任主席。

 

11月25日—26日,2017世界医疗机器人大会在中国深圳召开,在本次大会上,励建安教授以一名康复专家的角度讲述了他对康复机器人的期待,以及对行业发展的建议。动脉网对其进行采访整理。


微信图片_20171128164732.jpg 


>>>>

研究方向要全面

 

康复过程就是解决患者功能障碍的过程,患者的功能障碍不仅是肢体、语言、听力等身体障碍,只要一个人不能够和周围的环境相适应,这都可以称为功能障碍。比如在这次世界医疗机器人大会上,来自中、瑞、英、美、法、德、印、阿、等全球医疗机器人领域二十余位院士教授都是用不同口音的英语,如果没有同声传译,很多参会者都不能清楚的明白院士们的表达,这也是一种功能障碍。

 

解决功能障碍的方法有两种,一种是改造环境,比如我们将台阶变成斜坡,方便坐轮椅的人士进入房间。另一种是功能的改善,比如现在的瘫痪患者在外骨骼机器人的帮助下,自行行走。无论是那种方式,只要可以改善功能障碍者的功能,使其适应环境,我们就可以称之为健康。

 

研究人员在从事康复机器人立项研究的时候,除了关注外骨骼机器人,也应该考虑视力、听力、语言、皮肤感觉等其他障碍患者的需求。而解决之道除了制造工具,我们也可以改善环境。


>>>>

软体和人机共融是康复机器人研发趋势


谈起康复机器人,很多人首先想到的大多是辅助器具机器人,就是人们常说的外骨骼机器人。外骨骼机器人在技术上其实基本上已经成熟了,国外很早就上市了,国内的多个企业也在做临床试验,但是由于价格昂贵、以及使用的便捷性并没有大面积普及。据动脉网了解,外骨骼机器人的价格在几十万到上百万不等。

 

所以研发出便宜、便捷的软体机器人和人机共机器人才是研究的趋势

 

外骨骼机器人大多是给瘫痪患者使用的。瘫痪者的肌肉无法发力,但是骨骼是健全的,他们不需要一个外骨骼去支撑。核心是需要一个外力来替代肌肉发力,而产生动力最好的方式不一定是外骨骼,软体机器人或许更轻便、更好用。

 

在最近的科技部重大项目答辩会上,我作为评委确实看到了用软体机器人代替外骨骼的趋势

 

另一方面研发趋势是人机共融

 

现在的外骨骼机器人都是用某一个方式促发机器人按照机器的节奏来驱动患者的下肢向前行进。频率和步长基本固定,尽管患者可以调节,但是并不能随心所欲,比如说有沟或者上楼梯的时候,需要停下来调节好,然后再行动。不能随心所欲确实给使用者带来不便。

 

之所以不能随心所欲的行走,问题大多出在信号的采集上面。目前研究人员大多数是采集脑电和肌电信号,脑电信号太过复杂,粗大的信号可以识别,但是精细的信号识别起来就很困难。所以单纯的使用脑电来实现控制就很困难。另外,正常人的肌电信号我们可以利用,但是瘫痪人员的肌电信号不正常,有很多干扰信号,比如肌肉痉挛等,用起来不稳定。

 

所以新的研究者开始通过采集健康的肢体的信号来控制偏瘫部位的行动

 

比如说偏瘫的患者,左侧是偏瘫,右侧是正常,走路是交互的,如果能把右侧正常的肌电信号复制的话,左侧就可以行动。同理,我们也可以利用手臂的摆动与脑电信号结合控制下肢。

 

而这种研究是很有可能实现的,因为上下肢是以交互方式在行动,上肢的行动驱动下肢的行动,这种成果要比按个按钮方便的多。

 

>>>>

三大核心技术问题


要想实现完美的人机共融,首先要解决三大核心的技术问题:

 

第一,运动意图识别,这个过程中不只是一个脑电信号采集与控制,而是把脑电、肌电、健全肢体的信号以及身体位置的变动作为参考因素,将这些信号结合起来做到精准控制。这个是技术的核心,今年科技部与此相关的项目几乎都涵盖运动意图的识别

 

第二,动力传递装置。任何机器人都需要动力来驱动患者行动。目前普遍的做法是在机器人上面安装电池,虽然是机器人在背着电池走,但是这样略显笨重。为了更好解决这个问题,研究人员在考虑用软锁代替外骨骼,同时相对于摆动项,支撑项作为最耗电的部分,在此领域研究的过程中加入能量节约的思维或者使用石墨烯这种新材料进行替代,也是一种趋势。

 

第三,电池续航与充电速度。

 

除了解决核心的技术问题,励建安还建议利用现在的技术进行创新,比如说对话机器人,瘫痪患者需要的不是天气类的对话,他们需要健康宣教或者正常沟通的机器人,在他们寂寞的时候陪他们交流,类似于获得公民身份的机器人索菲亚一样,陪伴老人。

 

另外,研究人员在立项以及产品设计的时候要多和临床工作者沟通,了解临床工作者的真实需求,有时候研究人员研发出一个技术含量特别高的产品,但是并不是临床需要的产品,这就是一种浪费。我之所以强调这个问题,因为我每年都会见到这种产品。


>>>>

既要高精尖也要接地气


在科技创新的过程中,我们有一个误区,似乎只有高精尖的技术才是创新,这思维是不对的。类似于达芬奇这种手术机器人是科技创新,但是一种普及大众的智能轮椅也是一种创新。而且这种低价的的产品更有可能获得医保的支持,从而惠及更多的患者。

 

医疗是一个很复杂的事情,我们不仅要考虑如何把病治好,也要考虑患者是否有能力支付这笔费用,毕竟因病返贫是我们都不愿意见到的。

 

而这种愿景很好实现,研究人员在调研和试点的时候,要尽量选择大众人群,而非富裕人群,当大众接受你的产品的时候,才能把产品的价值最大化。

 

>>>>

世界医疗机器人协会

Medical Robotics Society 简称:MRS


MRS是由来自美国、瑞士、中国、英国、法国等国家的机器人、人工智能领域的学者和专家共同发起成立的全球第一个专注于机器人人工智能在医疗健康领域应用的协会。


MRS旨在促进世界医疗机器人领域的学术交流,加强全球科研机构、企业、政府之间的联系与合作,通过教育、合作以及资源共享整合中国乃至世界医疗机器人核心力量,推动世界医疗机器人科技的研究发展。2018年世界医疗机器人大会将在德国举办。



注:文中出现的采访数据,均由受访者提供并确认。如果您有资源对接,联系报道项目,寻求合作等需求请填写 需求表

声明:动脉网所刊载内容为动脉网及或相关权利人专属所有或持有,转载请联系tg@vcbeat.net。

还没有评论,快来抢沙发吧!

分享

微信扫描二维码分享文章