线上教学工具融入肌肉骨骼康复学线下教学中的探讨

探讨线上教学工具在肌肉骨骼康复学线下教学中的应用方式和效果。方法:以142名康复治疗学专业的学生为研究对象,采用分组的方式,分别采用纯线上教学模式以及线上教学工具联合应用于线下教学模式。结果:实施联合教学模式的学生平时成绩分值较高,而纯线上教学模式的学生操作成绩较高,与另一组比较(P<0.05),两组在理论成绩及总成绩上无差异(P>0.05)。结论:线上教学工具合理应用于线下教学有助于提供一定便捷,但在需要更多实践操作的课程中,仍需学生亲自参与练习,更好的提升技能水平,为日后的工作奠定基础。

穿戴式外骨骼康复机器人结合Bobath技术对脑卒中偏瘫患者的影响

目的探讨穿戴式外骨骼康复机器人结合Bobath技术对脑卒中偏瘫患者步态、平衡能力、下肢运动Fugl-Meyer功能量表(FMA)评分的影响。方法纳入2020年11月—2022年11月我院收治的78例脑卒中偏瘫患者,按照数字列表法随机分为观察组与对照组,每组39例,对照组予以Bobath技术训练,观察组在对照组基础上予以穿戴式外骨骼康复机器人训练,干预8周。比较两组干预前后的步态参数(步频、步速、跨步长比率)、平衡能力[Berg平衡量表(BBS)]、下肢运动功能FMA评分、日常生活活动能力[改良Barthel指数(MBI)]、下肢肌力恢复情况(屈髋肌力、伸膝肌力)。结果干预前,两组各指标差异无统计学意义(P>0.05);干预后,两组步频、步速、跨步长比率、BBS评分、下肢FMA评分、MBI评分、屈髋肌力、伸膝肌力较干预前显著升高(均P<0.05),观察组步频、步速、跨步长比率、BBS评分、下肢FMA评分、MBI评分、屈髋肌力、伸膝肌力高于对照组(均P<0.05)。结论穿戴式外骨骼康复机器人结合Bobath技术可改善脑卒中偏瘫患者步态和平衡能力,促进下肢运动功能恢复,提高日常生活活动能力,增强患者下肢肌力。

基于sEMG的多自由度下肢外骨骼康复机器人结构与控制策略

提出一种多自由度下肢外骨骼康复机器人,能够实现下肢多种康复训练。建立踝关节部分约束方程,采用数值法证明机构存在正确解。利用Delsys设备提取脚部运动的sEMG信号,采用LDA、RNN结合LSTM、CNN 3种信号分类方法,提出降维CNN方法,对输入运动进行识别和分类。最后,针对踝关节部分进行sEMG信号作为输出指令的脚部动作反馈实验,验证了该部分机构和控制方法的可行性和合理可靠性。

外骨骼康复机器人联合虚拟现实跑台训练对脑损伤患者肢体运动功能障碍康复效果的影响

目的 探讨外骨骼康复机器人联合虚拟现实跑台训练对脑损伤患者肢体运动功能障碍康复效果的影响。方法 采用便利抽样法选取2021年3月至2023年3月首都医科大学附属北京康复医院收治的96例脑损伤患者为研究对象。按照随机数字表法分为对照组和观察组,各48例。对照组给予常规康复干预,观察组在对照组基础上给予外骨骼康复机器人联合虚拟现实跑台训练,2组均干预1个月。比较2组干预前后的关节活动度、功能性步态评价表(FGA)评分、行走状态、6 min步行试验(6MWT)距离、Fugl-Meyer运动功能评定量表(FMA)评分、Berg平衡量表(BBS)评分和改良Barthel指数(MBI)评分。结果 干预1个月,2组肩关节外展、髋关节外展、膝关节屈曲活动度均大于干预前,且观察组均大于对照组(均P<0.05);观察组步速、步频均高于对照组,步行周期、摆动相时长、支撑相时长均短于对照组(均P<0.05);2组6MWT距离、FMA评分、BBS评分长于/高于干预前,且观察组长于/高于对照组[(161±13)m比(148±11)m、(72±4)分比(66±5)分、(41±5)分比(35±5)分](t=5.187、6.709、6.281,均P<0.001)。干预2周、1个月,2组MBI评分均高于干预前,且观察组均高于对照组[(69±3)分比(64±4)分、(81±3)分比(76±4)分](t=5.827、7.811,均P<0.001)。结论 在脑损伤患者肢体运动功能障碍康复中,采取外骨骼康复机器人联合虚拟现实跑台训练,能提高患者肢体活动度及独立生活能力,改善运动姿态,促进运动能力及步行能力的恢复。

渐进式抗阻与肌肉放松训练对骨折患者骨骼康复的效果观察

探讨渐进式抗阻与肌肉放松训练对骨折患者骨骼康复的效果。方法:选取2022年01月~2022年12月就诊于我院康复医学科的100例骨折患者,随机数字法均分为常规组和观察组,常规组患者进行肌肉放松训练,观察组患者在此基础上联合渐进式抗阻训练进行康复治疗。对比两组患者的疼痛评分、舒适度评分以及骨骼康复情况。结果:干预后,观察组的VAS评分低于常规组,观察组的舒适度高于常规组,观察组的LEFS评分高于常规组,观察组的PSMS评分低于常规组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:渐进式抗阻与肌肉放松训练可提高骨折患者骨骼康复程度,值得推广实施。

下肢外骨骼康复机器人动力学分析与仿真

下肢外骨骼康复机器人动力学模型的准确建立,是实现机器人精确控制的前提条件。文中将下肢外骨骼机器人简化为7杆模型,并将下肢运动周期划分为单腿支撑和双腿支撑两个阶段,采用拉格朗日方法建立外骨骼康复机器人系统的整体动力学模型。通过人体下肢运动的实时动作捕捉及其运动轨迹的数据分析,得到人体正常行走时的关节运动规律,推导出各个关节所需的驱动力矩。利用SolidWorks建立机器人三维简化模型并导入ADAMS软件进行动力学仿真,验证了理论推导的准确性,为机器人电机的选型和控制系统的设计提供了理论依据。

下肢外骨骼康复机器人的动力学建模及神经网络辨识仿真

针对下肢外骨骼康复机器人的灵敏度放大控制需要精确逆动力学模型的问题,通过Solidworks软件建立精确的三维实体模型,联合Matlab/SimMechanics建立下肢外骨骼康复机器人的动力学模型,以角度、角速度和角加速度作为输入信号,输出信号为髋、膝关节力矩,进行逆动力学仿真分析。将仿真后的输入输出数据利用BP神经网络进行训练并获得外骨骼逆动力学动态数学模型。仿真结果表明,该方法可以获得下肢外骨骼康复机器人精确的模型,并为进一步的实现外骨骼的灵敏度放大控制提供保证。

下肢外骨骼康复机器人在膝关节活动受限康复治疗中的应用

背景:下肢外骨骼康复机器人以持续主被动活动联合为理论基础,通过模拟人体运动,刺激机体的自然复原力,发挥组织代偿作用。目的:动态观察并了解下肢外骨骼康复机器人在膝关节活动受限患者功能锻炼中的康复作用。方法:将20例术后早期膝关节活动受限患者随机等分为实验组与对照组,实验组采用下肢外骨骼康复机器人行肢体功能锻炼,对照组采用被动训练装置CPM机行功能锻炼,治疗间隙2组均采用心理疏导、低频脉冲电疗和红外线等物理治疗。结果与结论:治疗2个月后,实验组与对照组患者膝关节后屈、前伸活动度均较治疗前明显改善(P<0.01),同时实验组股四头肌肌力较治疗前明显改善(P<0.01)。2个月后的后续治疗,实验组患者膝关节后屈、前伸活动度有了进一步的改善(P<0.05),对照组上述指标无明显改善。说明早期采用下肢外骨骼康复机器人或CPM机配合心理疏导、低频脉冲电疗和红外线等治疗均能明显提高膝关节活动受限患者膝关节活动度,同时下肢外骨骼康复机器人具有恢复患者股四头肌肌力的作用。

外骨骼康复机器人改善脑卒中偏瘫患者下肢功能的临床研究

目的:观察应用下肢外骨骼康复机器人康复训练对脑卒中偏瘫患者下肢功能的改善情况。方法:脑卒中偏瘫下肢运动功能障碍患者60例,分为机器人组和对照组各30例。对照组给予脑卒中常规康复治疗,机器人组在常规康复治疗的基础上,应用下肢外骨骼康复机器人进行康复训练。于训练前后通过Fugl-Meyer运动及平衡功能评分、Holden步行功能分级对患者的下肢康复情况进行评价。结果:训练60d后,2组Fugl-Meyer运动功能评分、Fugl-Meyer平衡功能评分、Holden步行功能分级均较治疗前明显提高(P<0.05),且机器人组提高幅度较对照组更显著(P<0.05)。结论:应用下肢外骨骼康复机器人可改善脑卒中偏瘫患者的下肢功能,值得在临床上推广应用。

下肢外骨骼康复机器人对偏瘫患者步态参数的影响

目的:探索下肢外骨骼康复机器人对偏瘫患者步态时空参数的影响。方法:选取偏瘫患者30例,机器人组:15例患者除日常训练外还需每日穿戴外骨骼机器人训练1h,对照组:15例患者进行日常康复训练。从两种角度对患者步态及康复效果进行分析:一是利用SPSS软件对机器人组患者的助力等级数据进行分析,通过配对样本t检验的方法比较患者首末次的康复状态。二是采用IDEEA?运动捕捉系统对包括步速、步频、步行周期等步态时空参数进行采集,分析患者首末次评估的数据差异。结果:与不穿下肢外骨骼机器人行走相比,机器人组患侧助力等级明显降低,步速明显变快,支撑相时间明显减短,具有显著性差异(P<0.05)。结论:下肢外骨骼康复机器人能够有效改善偏瘫患者步态。

下肢外骨骼康复机器人的灵敏度放大控制研究

针对课题组研发的下肢外骨骼康复机器人中的患者主动训练模式,提出了灵敏度放大的控制方法,建立弹簧阻尼模型更好的模拟出人机交互时的交互力,并通过Matlab/Sim Mechanics和BP神经网络建立逆动力学模型,用Sim Mechanics和Simulink模块进行了计算机仿真实验,仿真结果表明采用灵敏度放大控制方法能减小患者训练时体能的消耗,实现了患者以较小的力矩带动外骨骼实现共同运动,同时可以采集到患者腿部的数据进行康复评价.

一种轮椅平台的上肢外骨骼康复机器人的研究

目的:针对现有上肢康复机器人由于体积庞大、移动不便导致上肢功能障碍患者难以在最佳时期介入康复治疗的问题,本研究设计一种以轮椅为平台的轻便式上肢外骨骼康复机器人。方法:根据人体运动学和动力学特性确定合适的机械结构参数并完成整体机械设计;以嵌入式为平台开发上肢康复机器人控制系统,利用自适应PID控制算法解决上肢康复机器人机交互问题;通过上位机软件绘制运动轨迹和关节角度、速度和力矩的变化曲线,验证设计指标达标情况。结果:该上肢外骨骼康复机器人肩关节屈伸、收展以及肘关节伸屈运动范围在人体对应关节运动范围的60.67%—81.10%,肩关节屈伸电机输出力矩0—18Nm,肘关节屈伸电机输出扭矩在0—14Nm。结论:该上肢外骨骼康复机器人设计合理,人体穿戴方便舒适、各关节运动范围、输出力矩符合人体运动特性,且操作简单,移动方便,可帮助上肢功能障碍患者进行被动、主动和助力康复训练。

下肢外骨骼康复机器人的自适应控制研究

针对下肢外骨骼康复机器人的动力特性,为实现康复训练过程中控制的实时性和高精度,消除系统中存在的未建模动态、外部扰动和非线性不确定性的影响,本文提出采用两个相互独立控制器共同作用控制方法,即基于标称模型的计算力矩控制器和变结构鲁棒自适应补偿控制器。补偿控制器基于Lyapunov函数法,通过引入一个动态信号和非线性阻尼项来抑制未建模动态、外部有界扰动和非线性不确定项的影响。设计的自适应律通过在线刷新系统的不确定参数,增强了控制系统的鲁棒性并保证系统达到全局渐近稳定。通过Lyapunov稳定性定理和仿真结果证明了该控制策略的可行性和有效性。

案例教学法在肌肉骨骼康复学课程教学中的运用

阐述了案例教学法在肌肉骨骼康复学课程中的运用及其体会。通过在肌肉骨骼康复临床教学中采用实际的案例进行教学活动,能促进师生关系和谐、课堂气氛活跃、调动学生学习的主动性,提高教学效果提高对知识的理解与应用,有利于知识的掌握。提高发现、分析、解决问题的能力及临床思维能力及逻辑思维和创造思维能力,提高人际沟通能力和医德修养,培养合作意识、增强团队精神,树立医务工作者服务意识。

下肢外骨骼康复机器人的优化控制模型研究

传统的机器人控制模型采用模糊PID超外差控制方案,无法有效实现下肢外骨骼康复机器人的6自由度控制,性能不好。提出基于李雅普洛夫法和反演技术自适应非线性跟踪的下肢外骨骼康复机器人的优化控制模型。设计康复机器人动力学模型,在常规静止无功率补偿控制模型基础上加一个跟踪误差的积分项,优化康复机器人轮动控制等效控制律,选择李雅普洛夫函数获得期望的稳定特性,将6自由度下肢逆运动学问题分成2个更小维度的子逆运动学问题,消除参数估计对系统稳定性的影响。求得系统反向的控制输入,实现基于李雅普洛夫法的控制误差补偿设计。仿真结果表明,该控制算法具有较好的控制性能,控制系统能在2 s内迅速跟踪到输入信号,且不会出现误差。

TBL教学法在肌肉骨骼康复学临床见习教学中的应用

目的探讨基于团队的学习模式(TBL)在肌肉骨骼康复学临床见习教学中的应用效果。方法将康复治疗学本科专业105名学生按随机数字表法分为TBL教学组(53人)和传统教学组(52人)。传统教学组采用传统带教法教学,TBL教学组采用TBL教学法教学。于见习结束后比较两组学生理论考核成绩、综合能力评分及教学满意度。结果见习结束后,TBL教学组学生理论考核成绩明显高于传统教学组,信息收集、语言表达、系统分析、临床操作能力评分均明显高于传统教学组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。TBL教学组学生教学满意度优于传统教学组(P<0.05)。结论TBL教学法应用于肌肉骨骼康复学临床见习教学中,能有效提高学生学习积极性和对教学方式的满意度,并有助于提升学生的语言表达和系统分析等方面能力,锻炼了学生的临床康复思维,为下一步实习工作打下坚实的基础。

以功能障碍为主线的工作坊模式在肌肉骨骼康复学实践教学的应用

目的:针对康复治疗学本科专业肌肉骨骼康复学教学面对的理论与实践协调问题,基于工作坊教学模式探讨肌肉骨骼康复学实践教学。方法:随机将康复治疗专业在校学生按随机原则分为实验组(32人)和对照组(28人)。对照组采用传统方法教学,实验组采用工作坊教学法,基于学生综合成绩、师生满意度等方面检测教学效果。结果显示实验组的操作考核等方面的成绩显著高于对照组(P<0.01);学生对这种教学改革方式认可度高。结论:工作坊教学法在肌肉骨骼康复学教学中的应用,有助于培养和提高学生的自主学习能力,语言阐述能力、人际交往能力和创新意识等综合素质。

下肢外骨骼康复机器人刚柔耦合分析与仿真

下肢外骨骼康复机器人的组成连杆在辅助人类运动的时候会因为自身柔性发生弹性变形,会影响到整个行走轨迹的位置精度和控制的实时性与准确性。针对所设计的下肢外骨骼康复机器人,首先通过步态仿真验证模型的正确性,然后建立其刚柔耦合动力学模型。在刚柔耦合动力学模型的基础上,通过ADAMS和ANSYS完成摆动期阶段内的刚柔耦合动力学联合仿真,得到其动态变形误差数据。结果表明:在Y方向、Z方向位移误差和整体位移误差分别在-38~3.6 mm、-7.5~3 mm、-6~14.5 mm内波动,与其他两方面相比,Y方向上的位移误差最大,在误差允许的范围内。验证了下肢外骨骼康复机器人刚柔耦合模型的正确性与合理性,为后续的结构优化和控制系统的设计提供了参考依据。

下肢外骨骼康复机器人在脑卒中病人中的临床应用研究

下肢外骨骼康复机器人辅助脑卒中病人康复正在临床应用中日益得到重视。本文通过对下肢外骨骼康复机器人在脑卒中病人中的临床应用研究文献进行归纳总结,以期为研究者和临床工作者探索下肢外骨骼康复机器人对脑卒中患者的康复提高临床疗效和研发提供思路。

3Dbody辅助教学软件联合CBL在肌肉骨骼康复学教学中的应用效果

目的 :探讨3Dbody解剖教学软件联合案例式教学(CBL)在《肌肉骨骼康复学》教学实践中的应用效果。方法:选取2015年2月-2019年5月康复医学与理疗学本科生130例,随机分为3Dbody和CBL联合组、3Dbody组和CBL组,采用相应的教学模式,比较三组学生专业知识理论考试成绩,以问卷调查形式了解学生对课程学习的认知、知识掌握、综合分析能力、教学方法等的认可程度。结果:3Dbody组病例分析成绩优于CBL组,联合组临床知识(11.6±1.7分)、病例分析(7.7±1.4分)及总分(24.2±2.6分)均优于CBL组,差异均有统计学意义(P<0.05)。联合组在提高对解剖学知识的理解(40例)、提高解决临床问题能力(40例)、提高学习兴趣和自学能力(42例)、提高口头表达及团队合作能力(41例)、对教学方法满意度(39例)以及对期待临床实习(38例)方面均优于CBL组,差异均有统计学意义(P<0.05);在提高对解剖学知识的理解、提高临床思维能力(39例)、提高解决临床问题能力、提高学习兴趣和自学能力、提高口头表达及团队合作能力以及对期待临床实习方面均优于3Dbody组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:3Dbody联合CBL教学在巩固学生基础知识,构建临床思维及提高解决临床问题能力方面具有良好的教学效果,有助于增强学生的学习积极性、主动性及综合能力,值得在临床教学中推广。