Lokohelp康复机器人对脑卒中患者的康复作用

目前脑卒中是常见病,已经成为第3位的死亡原因,同时也是最主要的致残率,我国每年新发脑卒中约150万,其中75%的存活者有不同程度的残疾和劳动能力的丧失,这严重影响了他们的生存质量,同时给家庭及社会带来了巨大的负担。

Lokohelp康复机器人在脑卒中偏瘫患者下肢运动功能恢复中的应用

目的观察Lokohelp康复机器人在脑卒中偏瘫患者下肢运动功能恢复中的应用效果。方法将100例脑卒中偏瘫下肢运动功能障碍患者随机分成对照组和观察组各50例,对照组采用传统治疗师辅助步行功能训练,观察组采用Lokohelp康复机器人行功能训练,疗程6周。治疗前后采用Fugl-Meyer评测法(FMA)评定下肢运动功能及运动质量,采用功能性步行分级(FAC)评定行走能力,采用Berg平衡量表(BBS)评定下肢平衡能力,应用美国步态分析系统测定步长、步频、步速。结果与治疗前比较,两组治疗后FMA、BBS评分及步长、步频、步速增加,FAC增高,P均<0.05;与对照组治疗后比较,观察组上述指标均增加或增高,P均<0.05。结论 Lokohelp康复机器用于脑卒中偏瘫患者下肢运动功能恢复,能够改善其平衡功能,提高步行能力,利于下肢功能恢复。

Lokohelp康复机器人步态康复技术对脑卒中偏瘫的康复作用

目的:观察采用Lokohelp康复机器人步态康复技术对脑卒中偏瘫的作用。方法:将120例脑卒中偏瘫患者随机分为对照组30例和治疗组90例,对照组予以常规药物治疗,治疗组在常规药物治疗基础上加用Lokohelp康复机器人步态康复治疗,30d为1个疗程。1个疗程结束后分别对治疗前后Fugl-Meyer下肢运动功能(FMA-L)评分、平衡功能(FMA-B)评分及Barthel指数评分,对比疗效。结果:治疗后,治疗组各项指标均优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),治疗组优于对照组。结论:Lokohelp康复机器人步态康复技术可以有效提高脑卒中偏瘫患者的步行能力、下肢运动功能和日常生活能力,临床疗效显著。

基于模糊控制的上肢康复机器人变导纳控制

传统固定参数的导纳模型无法对上肢康复机器人的柔顺性实时调节,而现有变参数导纳模型需要结合实际康复需求进行改善。为此,以自主研发的串并混联的末端牵引式上肢康复机器人为研究对象,结合模糊控制与导纳控制,提出了一种面向实际康复需求的新型变导纳控制策略,制定了4条有利于康复效率与安全的模糊规则。该策略利用交互力误差及其变化率作为模糊控制输入,实时改变导纳模型的参数,实现柔顺性自主调节。仿真和实验结果验证了所提出的变导纳模型控制策略可行性和所制定的4条模糊规则的有效性。在患者可适应训练强度的场景中,相较于固定导纳模型,变导纳模型追踪给定路径时产生的冗余路径最多可降低56.13%,提高了康复训练效率;当康复运动超出患者可承受范围时,变导纳模型可提前0.5 s改变追踪路径,提高了康复的安全性。

气动肌肉驱动的上肢康复机器人动力学仿真

针对目前外骨骼机器人本体结构复杂,人机交互安全性不高的问题,结合驱动系统中气动人工肌肉的轻质、大驱动力、高柔顺性和接近人体肌肉的特性,提出一种基于气动肌肉的外骨骼上肢康复机器人。采用蒙特卡罗方法获得机器人的安全工作空间,并基于拉格朗日方程对外骨骼上肢康复机器人进行动力学建模,通过MATLAB软件对上肢康复机器人动力学特性仿真。

六自由度上肢康复机器人机构设计及轨迹规划

本研究设计一款六自由度上肢康复机器人,机器人采用绳索驱动、串并联相结合的关节结构形式,能够牵引偏瘫患者的上肢实现多个关节且活动范围较大的康复运动训练。针对上肢康复机器人机构适用性问题,基于运动学理论和D-H坐标系法建立上肢康复机器人本体D-H参数模型,根据空间坐标向量之间的平移、旋转关系,对运动序列建模分析,求解正运动学,通过封闭解法求解逆运动学。基于运动学分析结果,提出五次多项式函数关节空间轨迹规划方法,对上肢提拉抬肘运动进行轨迹规划仿真,验证了康复运动过程中的运动能力。

基于空间末端引导式上肢康复机器人平面游戏的交互方式研究

目的:游戏互动可以极大提高上肢功能障碍者康复训练的积极性,本文结合空间末端引导式上肢康复机器人的结构特点,分别基于关节角度变化和机械臂末端点位置提出了2种平面游戏的交互设计方法。方法:通过建立机械臂3个驱动关节角度与游戏界面坐标系的映射关系实现人-机游戏互动,并比较了同一运动轨迹在2种不同交互设计方法下的游戏界面轨迹。结果:基于关节角度变化的平面游戏交互方式,通过建立关节角和游戏界面坐标系的映射函数,可以简化运算过程提高运算效率;基于机械臂末端点位置信息的平面游戏交互方式则更能准确地表述机械臂的实际运动姿态,可以实现1∶1复原机械臂末端轨迹。结论:提出的2种基于不同数据信息的游戏交互方式均有各自的特点和优势,为多自由度上肢康复机器人进行平面游戏交互设计提供了解决方案。

下肢外骨骼康复机器人仿真和试验分析

目的为了帮助下肢运动障碍者进行有序康复训练,设计一种下肢外骨骼康复机器人,动力源驱动下肢交叉摆动模拟人类正常步态行走,实现双下肢协调运动,帮助下肢运动障碍者完成康复训练。方法建立外骨骼机器人三维模型、下肢外骨骼机器人D-H模型,对下肢外骨骼康复机器人进行正、逆运动学分析,并将模型导入ADAMS,创建运动副与驱动函数进行运动学仿真,在此基础上制作样机并进行动力学测试试验分析。结果正、逆运动学验证了外骨骼康复机器人空间运动的合理性,ADAMS运动仿真结果与理论计算具有良好一致性,从而保证设计的下肢外骨骼结构与穿戴者下肢同步协调。仿真分析发现理论计算和仿真的误差主要来源于驱动函数误差,动作误差最大为2.15 cm。试验验证髋关节、膝关节运动与参考输入运动具有一致性。但是运动存在误差,髋关节平均误差为5.57°,膝关节平均误差为5.45°,实验发现电机扭矩不足是引起运动误差的首要因素,其次是零件加工误差和装配误差。结论通过理论计算、仿真与试验分析验证了方案的可行性,发现驱动误差、零件加工精度和装配精度可带来误差。研究结果可为进一步完善机器人性能和研究康复机器人动力学影响因素提供基础和参数依据。

软体机器人在康复训练领域的应用

针对传统的刚性机器人存在适应性差、灵活性低、操作和携带不便等问题,介绍了软体机器人在康复训练领域的应用前景。首先,依据软体机器人的来源,对其所使用的材料、驱动技术、传感和控制等关键技术进行介绍和分析;其次,归纳目前软体机器人在人体不同部位执行康复训练任务的研究和应用现状;再次,从材料、结构和控制等方面介绍了康复训练软体机器人所面临的问题;最后,对康复训练软体机器人的未来发展和应用进行展望,以期为康复训练软体机器人的后续研究提供参考。

机器人辅助下结直肠癌根治术患者强化康复护理干预体会

目的:总结2例达芬奇机器人辅助下结直肠癌根治术患者的术后强化康复护理干预方案,提炼护理干预要点。方法:对2例达芬奇机器人辅助下结直肠癌根治术患者实施围手术期强化康复护理干预方案,干预内容包括术前健康教育、心理干预、术前准备干预、术后疼痛管理、术后康复锻炼5大项,干预时间从患者入院第1 d至出院。结果:2例患者均顺利完成机器人辅助下结直肠癌根治术,术后均未出现切口感染、压力损伤等并发症及恶心、呕吐、头晕等不良反应,康复情况较好,出院时情绪稳定。结论:强化康复护理干预范围全面,可为临床机器人辅助下结直肠癌根治术护理管理提供一定参考。

下肢康复机器人整合运动想象在Pusher综合征中的应用

目的:探讨下肢康复机器人整合运动想象在Pusher综合征中的应用效果。方法:选取卒中后Pusher综合征患者63例,随机分为运动想象组、机器人训练组、整合训练组,每组21例,三组分别实施运动想象训练、机器人训练、机器人整合运动想象训练。比较三组倾斜程度(BLS)、平衡能力(BBS)、步行能力(TUGT、DGI)、日常生活能力(MBI)、康复信心(CaSM)、神经营养因子水平。结果:整合训练组康复治疗后BLS、BBS、TUGT、DGI、MBI、CaSM评分与神经营养因子水平优于运动想象组、机器人训练组(P<0.05)。结论:下肢康复机器人训练整合运动想象能促进Pusher综合征患者的功能康复。

下肢康复训练机器人迭代学习控制探究

下肢康复训练机器人作为一种辅助康复设备,在提高患者生活质量和康复效果方面具有重要价值。本文针对下肢康复训练机器人的迭代学习控制策略进行研究,旨在提高机器人的步态稳定性和康复效果。文章对下肢康复训练机器人的结构和功能进行了介绍,分析了康复训练过程中需要解决的关键问题。同时,基于迭代学习控制理论,提出了一种针对下肢康复训练机器人的控制策略,该策略通过不断调整机器人的参数,促使其在训练过程中逐步提高步态稳定性和协助康复的效果。

多学科协作加速康复外科模式在骨科机器人导航下椎弓根钉内固定术病人中的应用

目的探讨多学科协作加速康复外科(MDT⁃ERAS)模式在骨科机器人导航下椎弓根钉内固定术病人中的应用效果。方法选取我院2022年1月至2022年12月收治的行骨科机器人导航下椎弓根钉内固定术病人42例,按照随机数字法分为观察组和对照组,每组21例。对照组病人给予常规护理,观察组病人给予MDT⁃ERAS护理干预。观察两组病人静息性和活动性疼痛、腰椎功能恢复情况、住院时间、病人满意度和围手术期并发症发生情况。结果观察组病人术后静息性和活动性疼痛评分、Oswestry功能障碍指数(ODI)均低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);住院时间明显较对照组缩短,术后并发症发生率亦明显低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论对骨科机器人导航下椎弓根钉内固定术的病人采用MDT⁃ERAS模式,可有效降低病人术后疼痛,帮助病人安全度过围手术期,促进病人术后腰椎功能恢复,提高生活质量。

康复外骨骼机器人对脑卒中下肢运动功能障碍疗效的Meta分析

目的:运用Meta分析方法系统评价康复外骨骼机器人对脑卒中患者下肢运动功能的康复疗效,并比较不同下肢外骨骼机器人的疗效差异,为脑卒中下肢运动功能障碍患者选择适合的外骨骼机器人提供科学理论依据。方法:计算机检索Cochrane Library、PubMed、Web of Science、Embase、中国知网、维普和万方数据库的相关文献,收集从建库至2022年11月发表的关于探讨下肢康复外骨骼机器人改善脑卒中患者下肢运动功能的随机对照临床试验。由2名研究人员进行文献检索与筛选,使用Cochrane 5.1.0偏倚风险评估工具和Jadad量表对纳入文献进行质量评价。采用RevMan 5.4和Stata 17.0软件对结局指标进行Meta分析。结果:①最终纳入22篇文献,Jadad评分显示均为高质量文献,共865例患者,试验组436例、对照组429例。②Meta分析结果显示,与对照组相比,外骨骼机器人可显著提高脑卒中患者下肢运动功能(Fugl-Meyer Assessment of Lower Extremity,FMA-LE)评分(MD=2.63,95%CI:1.87-3.38,P<0.05)、平衡功能(Berg Balance Scale,BBS)评分(MD=3.62,95%CI:1.21-6.03,P<0.05)、站起-走测试量表(Timed Up and Go,TUG)评分(MD=-2.77,95%CI:-4.48至-1.05,P<0.05)和步频(MD=3.15,95%CI:1.57-4.72,P<0.05),但对功能性步行量表(Functional Ambulation Category Scale,FAC)评分(MD=0.30,95%CI:-0.01-0.61,P>0.05)和6 min步行测试(6-minute walk test,6MWT)评分(MD=3.77,95%CI:-6.60-14.14,P>0.05)的提高不明显。③网状Meta分析结果显示,FMA-LE评分:平地行走式外骨骼(MD=10.23,95%CI:3.81-27.49,P<0.05)和减重式外骨骼(MD=33.66,95%CI:11.49-98.54,P<0.05)与常规康复治疗相比均能改善FMA-LE评分,排序结果为减重式外骨骼>平地行走式外骨骼>常规康复治疗;BBS评分:减重式外骨骼(MD=79.86,95%CI:2.34-2725.99,P<0.05)与常规康复治疗相比能显著改善BBS评分,排序结果为减重式外骨骼>平地行走式外骨骼>常规康复治疗;FAC评分:平地行走式外骨骼(MD=1.38,95%CI:1.00-1.90,P<0.05)与常规康复治疗相比能显著改善FAC评分,排序结果为平地行走式外骨骼>减重式外骨骼>常规康复治疗;TUG评分:减重式外骨骼与常规康复治疗相比(MD=0.07,95%CI:0.01-0.51,P<0.05)能显著改善TUG评分,排序结果为平地行走式外骨骼>减重式外骨骼>常规康复治疗。结论:康复外骨骼机器人可以改善脑卒中患者平衡、步行以及日常生活活动能力,其中减重式外骨骼在提高下肢运动功能和平衡功能方面疗效更优,平地行走式外骨骼在提高功能性步行和转移能力方面疗效更佳。

基于表面肌电信号的上肢康复机器人变阻抗控制技术研究

我国老龄人群肢体障碍者很多,运动康复技术是康复治疗的有效手段。但医患比例严重失调难以使得人人都能享受到康复医疗服务。康复机器人通过阻抗控制技术能够与人体进行一定的安全交互,但现有康复机器人多采用定阻抗控制,环境适应能力弱,难以应用于临床。针对上述问题,提出一种变阻抗控制方法,以采集使用者的表面肌电信号为输入条件,通过改进随机森林算法训练识别使用者上肢的运动角度。并配合末端力传感器,获得使用者的运动意图,再通过变阻抗控制器完成康复运动。搭建了实验平台,并对轨迹跟踪和康复训练能力进行验证与评估。结果表明所设计的控制器能够控制机器人完成康复运动。

机器人胃癌手术围术期加速康复外科护理的最佳证据总结

目的检索、评价和整合机器人胃癌手术围术期加速康复外科护理的最佳证据,为临床提供参考。方法应用循证护理方法系统检索国内外相关数据库和专业网站中有关机器人胃癌手术围术期加速康复外科护理的所有临床决策、最佳实践建议、临床指南、专家共识。检索时限为建库至2023年4月16日。由2名研究者完成文献质量评价和资料筛选工作。结果共纳入文献12篇,包括临床决策2篇、指南3篇、专家共识7篇,最终形成36条最佳证据,包括机器人胃癌手术围术期加速康复外科的护理流程、麻醉评估与方式、营养护理、术中系统管理与故障处理、团队培训共计7个方面。结论本研究从7个方面总结了目前关于机器人胃癌手术围术期加速康复外科护理管理的最佳证据36条,为护理工作者推动机器人胃癌手术围术期护理与加速康复外科理念坚实结合,促进患者快速康复提供循证依据。

一种仿人手软体康复机器人结构设计与实验

文章针对手部康复训练提出一种偏心波纹管软体致动器结构,研制出一款具有镜像疗法功能的手部康复软体机器人。设计该偏心波纹管软体致动器结构的波峰、波谷中心存在一定的偏心距,以减少其在变形过程中的能量损耗,提高与人手的适配性;基于镜像疗法进行手部康复软体机器人控制系统的设计,使该系统具有主动康复训练、被动康复训练和镜像康复训练3种工作模式。抓取实验、指尖输出力测试以及镜像训练实验的结果表明,所设计的手部康复机器人具有较好的稳定性和顺应性,能够满足手部功能障碍患者的康复训练需求。

老年人持续使用康复机器人的动因研究与设计思考

目的针对老年人使用康复机器人意愿不足的现状,本文深入探索老年人使用康复机器人背后的动因,从而为开发能够有效激励老年人参与康复训练的机器人提出设计改进建议。方法以老年人为调查对象收集339份有效问卷,基于技术接受模型等理论基础,从技术与产品、用户体验和社会关系三个方面构建老年人使用康复机器人的动因模型,并进一步从用户性格方面对使用康复机器人的不同动因进行对比分析。结果感知有用性、自我价值感知、感知趣味性、社会影响和便利条件与他人建立社会联系是影响老年人持续使用康复机器人的主要动因。而对于开放性高的老年人,感知有用性、自我价值感知对提升其持续使用意愿的影响较大;对于开放性低的老年人,社会影响的影响较大。对于神经质高的老年人,感知信任对提升其持续使用意愿的影响较大;对于神经质低的老年人,感知有用性、自我价值感知的影响较大。对于尽责性高的老年人,提升感知易用性、降低感知信任和便利条件,对提升其持续使用意愿的影响较大;对于尽责性低的老年人,感知信任和便利条件的影响较大。结论提升老年人对康复机器人的使用意愿不仅在于技术角度的创新,还在于充分理解老年人的使用动因。因此,提出个性化设计建议,激发老年人持续使用康复训练机器人意愿,对于提升老年人生活品质具有重要的现实意义。

下肢康复机器人联合头针治疗对老年缺血性卒中患者步行效率和协调功能影响调查

目的分析下肢康复机器人联合头针治疗对老年缺血性卒中患者步行效率和协调功能的影响。方法本研究为前瞻性研究,连续纳入2022年12月—2023年6月在商丘市中医院治疗的老年缺血性卒中患者为研究对象,按照随机数表将其分为对照组和观察组。对照组患者在常规治疗的基础上增加平地行走式下肢康复机器人康复训练(30 min/次,每周3次);观察组患者在常规治疗的基础上增加平地行走式下肢康复机器人康复训练联合头针治疗(留针30 min,1次/d,每周5 d),两组均治疗4周。在治疗前及治疗4周后采用日常生活活动量表(activity of daily living scale,ADL)评估患者日常生活能力;采用Fugl-Meyer评估(Fugl-Meyer assessment,FMA)量表评估下肢运动功能;采用Berg平衡量表评估平衡功能;采用功能性步行(functional ambulation category,FAC)量表、6 min步行距离和起立行走计时(timed up and go,TUG)评估步行功能;采用徒手肌力检测(manual muscle testing,MMT)评估患者股四头肌、腘绳肌肌力;采用Prokin系统记录平均轨迹误差(absolute trajectory error,ATE)及完成时间,评估患者的本体感觉功能。另外,采用表面肌电分析系统分析患者股直肌、腘绳肌、胫骨前肌、腓肠肌内侧头的肌电均方根(root mean square,RMS)值。结果治疗后两组患者的ADL评分均高于本组治疗前,且治疗后观察组的ADL评分高于对照组[(85.21±7.55)分vs.(73.51±6.90)分,P<0.001]。治疗后两组的FMA量表评分和Berg平衡量表评分均高于本组治疗前,且治疗后观察组的FMA量表评分[(28.74±3.14)分vs.(22.31±2.77)分,P<0.001]和Berg平衡量表评分[(41.82±3.21)分vs.(30.49±2.78)分,P<0.001]均高于对照组。治疗后两组患者的FAC量表评分、6 min步行距离均优于治疗前,TUG短于治疗前;治疗后观察组的上述指标均优于对照组[FAC量表评分:(3.89±0.41)分vs.(2.87±0.34)分,P<0.001;6 mi n步行距离:(314.38±18.93)m vs.(269.05±20.31)m,P<0.001;TUG:(24.93±4.24)s vs.(29.84±4.85)s,P<0.001]。治疗后两组患者股四头肌、腘绳肌的MMT分级均高于治疗前,且治疗后观察组的上述指标均高于对照组(均P<0.05)。治疗后两组患者的ATE及完成时间均低于治疗前,且治疗后观察组的上述指标均低于对照组[ATE:(47.57±5.12)%vs.(55.43±5.49)%,P<0.001;完成时间:(80.43±6.78)s vs.(91.27±8.01)s,P<0.001]。治疗后两组患者股直肌、腘绳肌、胫骨前肌、腓肠肌内侧头的RMS值均高于治疗前,且治疗后观察组高于对照组,差异有统计学意义。结论采用下肢康复机器人联合头针治疗可显著改善老年缺血性卒中患者的步行效率和协调功能,提高患者的日常生活能力、本体感觉功能及肌电水平。

上肢康复机器人治疗对脑瘫痉挛型偏瘫患儿上肢运动功能恢复的影响

目的:观察上肢康复机器人治疗对脑瘫痉挛型偏瘫患儿患侧上肢运动功能恢复的影响,探索机器人康复训练能否替代人工训练。方法:将脑瘫痉挛型偏瘫患儿49例按照随机数字表法分为对照组(n=25)和观察组(n=24),对照组每天进行常规康复训练2次;观察组进行常规康复训练1次、上肢机器人训练1次,2组均训练8周。治疗前后分别采用脑瘫儿童手功能分级(MACS)、墨尔本单侧上肢功能评定量表(MUUL)进行评定,测量患侧肘关节、肩关节水平位主动活动度(ROM)。结果:与训练前比较,训练后2组MUUL评分均有显著增高(P<0.01),2组间比较差异无统计学意义;训练后2组MACS评分均较训练前有显著降低(P<0.01),2组间比较差异无统计学意义;训练后2组肩关节水平内收ROM均较训练前有显著增加(P<0.01),2组间比较差异无统计学意义;训练后2组肩关节水平外展及肘关节ROM较训练前均有显著增加(P<0.01),观察组更高于对照组(P<0.05)。结论:上肢康复机器人结合常规康复训练能促进脑瘫痉挛型偏瘫患儿上肢运动功能的恢复,上肢康复机器人训练效果与人工效果相当,在某些方面要优于常规人工训练。