康复机器人或将成为医务人员 辅助物理治疗

还记得《星际迷航》中的Tricorder吗？

在剧中，这项黑科技几乎是万能的存在。作为企业号的医官，“老骨头”总是喜欢用医用三录仪在柯克船长和史波克身边扫来扫去，以监测他们的健康状况。

Tricorder扮演的如一个物理治疗师的角色。

物理治疗师是当今医疗保健的重要组成部分，并且是康复医疗、绩效开发和降低风险服务的重要提供者。

如果将机器人应用于医疗中，不免需要物理治疗师的加持。他们在制定物理治疗实践标准和改善医疗保健政策以确保物理治疗的可用性、可及性和最佳方案也起着重要作用。

这种机器人被称之为“康复机器人”。

康复机器人利用传感器检查人体运动和位置。  

每年全世界约有1500万人中风。在美国，中风是第三大死亡原因。它也是造成长期残疾的第一大原因。所有中风的75％发生在65岁及以上的老年人中。因此，老年人对物理治疗和康复提出了很高的要求。

目前辅助病人康复设备正在迅速发展，包括帮助患者从中风等严重疾病中康复的机器人。康复机器人在残疾人中发挥着核心作用，帮助他们恢复行动能力、力量、协调能力和生活质量。通过编程，这些机器人可以适应个别患者的状况，这些患者可以从中风、脑或脊髓损伤，神经行为或神经肌肉疾病（例如多发性硬化症（MS））中康复。 

当前智能机器人市场不断扩大，应用领域也不断细分，医疗机器人成为较为典型的一批新兴智能机器人，尤其是康复机器人。

康复机器人包括可穿戴外骨骼设备、脚托矫正器、跑步机步态训练器、踏板步态训练器、矫形机械臂等类型。

穿戴外骨骼设备是今年火热的机器人类别之一。将外骨骼穿戴在用户的身体上，并充当增强或重建人体性能的放大器。  

踝部/足部矫形器（脚托矫正器）是戴在小腿和脚上以支撑它们的矫正器，将它们保持在正确的位置以防止脚下垂。电动辅助工具可用于优化患者的行走方式。使用脚托矫正器，通过踝关节的运动和肌肉刺激模式可以恢复正常行走时的状态。

跑步机步态训练器迫使患者将注意力集中在脚的放置上，通过显示屏上的视觉提示得到加强。跑步机皮带反复运动产生的感觉反馈有助于调节中枢神经系统。

踏板步态训练器具有可移动的踏板，将患者的脚位于单独的踏板上。通过分别设置步幅和步幅长度，踏板的运动由齿轮系统控制，该齿轮系统可在站立和摆动过程中模拟脚的运动。该设备管理双侧和远端步态训练。

这些患者一般患有手部虚弱症状，例如痉挛、无法控制或肌无力，可能是中风、瘫痪、受伤或肌肉疾病的后果。动态手矫形器旨在通过使用手外骨骼、康复机器人和辅助设备来克服这些限制。 

矫形机械臂具有两个自由度的刚性支撑。它使瘫痪患者能够自行启动并通过使用自己的肌肉信号来管理部分瘫痪的前臂的运动，从而有助于恢复前臂的功能。

这些辅助机器人设备可以作为临床干预手段，也可以帮助进行改善病人状况并进行数据收集评估。这些设备中大部分都能够评估患者的状况，并存储患者相关信息的数据，这有助于长期临床评估。这些设备能够检测和测量运动与力量之间的微小变化，可帮助治疗师管理治疗计划和设定目标。

虚拟现实正在与康复机器人相结合，以扩大物理治疗的范围、动机和治疗的物理效果。虚拟现实设置可以为用户提供视觉、听觉或触觉反馈。使用虚拟现实和机器人技术可以使用多种感觉界面模式来修改人类行为。在恢复性环境中，这些系统可用于监视、控制和增强患者与其周围环境的相互作用，以促进功能恢复。

目前机器人专家已在将虚拟现实和机器人系统结合有了不错的实践成果，用于患有中枢神经系统的运动和感觉障碍的患者，这些疾病包括脑瘫、多发性硬化症、脊髓损伤、中风和脑外伤。

虚拟现实系统还被用于整形外科和运动医学中，以提供有吸引力的结构化环境来进行心血管锻炼、假肢训练、强化和伸展运动。

据美国退伍军人管理局进行的机器人研究表明，与接受传统治疗的中风幸存者相比，强化机器人治疗显着改善了上肢的运动和功能使用，提高生活质量，并降低了34％的医疗保健费用。

通过来自由人工智能（AI）驱动的机器人物理治疗系统，人类治疗师需要在患者康复期间实施循证治疗的帮助。机器人物理治疗系统能够更精确地检测治疗期间的运动并根据需要提供个性化帮助。这意味着每个疗程中大约记录了600到1,000个动作，这远远超过了人类治疗师检测到的32到80个物理疗法动作。

另外，人类治疗师最重要的必须减轻患者对机器人技术的关注和误解，让患者相信机器人技术是增强和改善治疗效果的工具，尤其是对于可能被新技术吓倒的老年人。

康复机器人的一个缺陷，即无法提供人为触摸所必需的灵巧性，因此不可能完全替代医务人员。而这表明物理或按摩治疗师的作用至关重要。

这些工作包括用双手施加非常微弱的压力，同时能够检测到患者身体的微小反应。这些是该行业工作人员天生具有人文主义的本质属性，机器人是做不到的。

尽管如此，但是我们还是看到了康复机器人给医疗界带来可喜的突破。