央广网上海11月8日消息（记者吴善阳 唐奇云）康复医疗产业是医疗服务行业的重要组成部分之一。在发达国家，康复产业已经成为较成熟，而在我国，康复医疗产业仍处于发展初期，呈现出资金投入较少，康复机构数量少、规模小，康复设备研发落后等现状，这对于我国的养老、医疗体系形成了巨大的挑战。统计显示，到2023年，我国康复医疗产业有望达到千亿规模，年复合增长率将超过18%，且随着人口的老年化，康复器械也越来越受到大众的重视。近日，上海交通大学与掣京机器人科技有限公司展开产学研合作，研发的软体康复机器人手套，将在今年的中国国际工业博览会上担任中国智能康复器械中的探路者。
传统理疗变智能康复，自主完成康复训练
在医院的物理治疗室中，脑卒中（中风）导致的偏瘫患者正在试用一台外观新颖的手部康复设备。 只见患者一只手上戴着轻便的手套，而另外一只手戴着的手套连接着面前的一台小型的机器。他正根据显示屏的提示，双手做出同时握拳，展拳，对指，抓取物体等动作。
实际上，传统枯燥的康复训练时常无法带来理想的康复效果，曾经给病人心理上带来巨大的打击，甚至有很多病人会主动放弃康复训练。针对这一痛点，上海交通大学转化先进的科研成果，与企业进行了产学研合作，研发了软体康复机器人手套。这是一款针对中风患者手部运动功能康复的智能设备，具有主从康复、被动康复、虚拟现实游戏、康复评估等多种功能。与传统的治疗方法需要理疗师进行辅助不同的是，通过软体康复机器人手套，患者可以独立自主地完成整个康复训练过程，这使得康复训练更为方便、也大大降低了康复训练所耗费的成本。
镜像疗法到主从控制，解决智能康复难点
在众多传统康复疗法中，“镜像疗法”是颇为有效的一种方法。通俗来讲，在进行镜像康复疗法时，患者被要求将患侧手放于一面镜子后挡住，健康侧的手对着镜子进行运动，患者看着镜子便会感觉他的患手在同时做出与健侧手相同的动作。其主要的康复机理之一是运动观察形成视觉反馈，激活运动皮层，促进大脑皮层的可塑性恢复。
那能否把镜中的“假像”变成现实中的“真像”呢？研发团队正是从这一点出发，结合了机器人领域中一个比较成熟的技术“主从控制”，打造软体康复机器人手套的雏形，提出了主从式可穿戴手部外骨骼方案，方便患者独自完成镜像康复训练。
据了解，该方案使偏瘫患者的健康手穿戴运动信息采集装置作为“主手”，瘫痪手穿戴机器人外骨骼作为“从手”，这样主手可以控制从手完成镜像的康复训练。相比于传统的镜像疗法，患者观察到的是患侧手部真实的康复运动，而不是镜子中的“假像”，这种视觉反馈应该会对大脑皮层的刺激更为显著和有效；而且，患侧手在外骨骼的带动下产生的真实运动又会进一步增强康复效果。
软体手套与虚拟现实，带来更多人性关怀
据介绍，传统的刚体外骨骼有着体积大、重量大的缺点，而且因为本体材质都是“冷酷”的金属，人机物理界面不友好，穿戴不舒适。考虑到在保证外骨骼功能性的前提下，也能为患者带来更为人性的关怀，研究团队想到了最近兴起的“软体机器人”技术，一双“温暖”的康复手套或许能解决康复过程中的不适。
不同于传统的刚性外骨骼，软体康复机器人手套主体采用日常手套材质的布料。主动端的手套布置了柔性传感器，可以采集手指运动信息，相当于数据手套；从动端的手套采用线驱动方式，模仿人体肌肉的驱动方式。穿戴软体手套设备的时候像穿上衣服，主动端手套的传感器能准确捕捉患者健侧每个手指的运动，结合无线数据传输，主机再控制从动手套辅助患侧手完成同样的动作。
据该项目负责人张定国介绍，未来该设备还将做进一步的研发，将集成电刺激系统，实现电触觉感知与反馈功能，使整个康复过程更符合人的生理机制，使上行感知和下行运动形成闭环，期待更有效的促进神经可塑性的恢复，增强康复效果。此外，该手套也还可以拓展和脑机接口等先进智能康复技术结合应用。
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