在近日舉辦的第三屆南渡江智慧醫(yī)療與康復產(chǎn)業(yè)高峰論壇上,康復醫(yī)學領域的前沿技術(shù)成為熱點話題。來自同濟大學醫(yī)學院康復醫(yī)學院、同濟大學附屬養(yǎng)志康復醫(yī)院(上海市陽光康復中心)以及同濟大學醫(yī)學院智能康復研究中心的牛文鑫教授發(fā)表了題為《智能康復中的生物力學》的演講。作為康復醫(yī)學和生物力學領域的專家,牛教授深入探討了智能康復技術(shù)的現(xiàn)狀與未來,特別是在運動功能評估、康復機器人以及生物力學方面的最新研究成果。
智能康復的核心:評估是起點
牛教授首先闡述了智能康復的概念,他指出:“康復評估是康復治療的基礎,沒有評估就沒有治療?!碑斍暗目祻驮u估主要依賴于問卷和簡單器械,缺乏標準化和客觀性。他強調(diào):“未來的智能康復機器人必須擁有類似人類的感知能力、決策能力和執(zhí)行能力,并結(jié)合人工智能,實現(xiàn)超越人類的評估與信息傳輸能力。”
他提到了一種基于非標志點的運動能力評估技術(shù),這種技術(shù)通過攝像頭捕捉患者動作數(shù)據(jù),能夠?qū)崟r生成評估報告,準確性顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的尺子和量角器。他介紹道:“這種無接觸的評估技術(shù)非常適合推廣到家庭康復和社區(qū)康復中,為患者和醫(yī)生提供便捷而高效的解決方案?!?
此外,他分享了一項針對脊髓損傷患者的輪椅太極拳智能評估系統(tǒng)。這套系統(tǒng)不僅可以實時評估患者的動作,還能為患者提供指導和評分,并結(jié)合傳感器技術(shù)監(jiān)測心率和呼吸等指標,確保家庭康復的安全性。
生物力學與傳感器技術(shù)的結(jié)合:無接觸評估與運動能耗分析
在生物力學的應用方面,牛教授強調(diào)了傳感器在康復評估中的重要作用。他介紹了如何通過座椅傳感器檢測人體的微弱振動信號,這種方法能夠無接觸地監(jiān)測患者的心率、呼吸等生理指標,確保運動過程中的安全性。此外,牛教授還提到,智能家居系統(tǒng)與傳感器的結(jié)合,使得患者可以在家中輕松完成康復訓練,同時實時監(jiān)測健康數(shù)據(jù)。
牛教授進一步分享了康復過程中的能耗評估技術(shù)。他指出,運動能耗是評估患者康復效果的重要數(shù)據(jù),但傳統(tǒng)方法如呼吸面罩評估能耗非常麻煩且不易普及。為了解決這一問題,牛教授團隊開發(fā)了基于人工智能的運動能耗預測模型,能夠通過簡單的特征和參數(shù)預測患者在康復運動過程中的能量消耗?!斑@一模型比現(xiàn)有國際標準的誤差減少了近40%,極大地提升了康復過程的精準性和安全性。”
外骨骼機器人:從輔具到治療設備
在講解康復機器人的技術(shù)進化時,牛教授介紹了外骨骼機器人的發(fā)展路徑。他提到,最早的康復機器人笨重且不便于臨床應用,但隨著技術(shù)的發(fā)展,外骨骼機器人逐步向“輕量化”、“柔性化”方向邁進。他引用了2009年美國兩位專家的預測,指出柔性康復外骨骼的應用將像1978年的計算機一樣,最終會普及到人們的日常生活中。
牛教授還分享了同濟大學附屬養(yǎng)志康復醫(yī)院的實際研究成果——外骨骼不僅沒有使患者的肌肉活動能力下降,反而在一些臨床實驗中增強了患者的運動積極性。他解釋道:“穿戴外骨骼的患者不僅能夠獲得更多的運動支持,還能激活大腦皮層,促進神經(jīng)連接的重新調(diào)整,進一步提升康復效果?!?
然而,牛教授也指出,外骨骼在使用過程中可能會對人體的力學分布產(chǎn)生影響,尤其是在長期使用的情況下,可能會帶來退行性慢性疾病等問題。他強調(diào),未來的外骨骼機器人需要在設計時更加符合人體力學規(guī)律,以確保其長期使用的可持續(xù)性和效果。
結(jié)語:向智能康復邁進的關鍵一步
牛文鑫教授的演講為與會者展現(xiàn)了生物力學、智能康復技術(shù)與人工智能的深度融合。他總結(jié)道:“智能康復的未來不僅是技術(shù)的進步,更是對患者的生活質(zhì)量和康復效果的深刻提升。未來,腦機接口、人工智能和康復機器人將攜手推動康復醫(yī)學進入一個嶄新的時代?!?
隨著生物力學與智能康復技術(shù)的不斷發(fā)展,患者的康復將變得更加精準、高效和便捷。在這一領域,企業(yè)、學術(shù)界和醫(yī)療機構(gòu)的共同努力,將為全球的康復事業(yè)帶來深遠的影響。