国产外骨骼展（外骨骼临床应用新进展）

在2001年，美军发动了阿富汗战争，我们发现美国特种兵身上穿了一个机械机构，就是下图这个

由于这个装备像一套人体骨骼一样穿戴在士兵的身上，所以它有了一个名字“Exoskeleton，外骨骼 ”。

外骨骼能与特种兵的身体协调一致，据说每一个特种兵身上有90kg的物资，而特种兵没有承担这90kg，而是由外骨骼结构承担了下来，并将重量传导的地面上，这将极大的改善单兵的携带物资能力。

重点来了！这个外骨骼能否用于瘫痪的病人呢？如果能帮助瘫痪病人重新站起来行走，对全世界的瘫痪病人来说，都具有重大的意义。

然后我们看到，国外相继出现了一些瘫痪患者使用的外骨骼设备，

附图：REX,EXO ,HAL,Rewalk ,

在2016年春季的中国国际医疗器械博览会上，我们首次看到了其中一款国外外骨骼在中国展示。

中国的一些高校和企业也开始了外骨骼产品极其衍生产品的研发。

2016年8月，一篇《自然》杂志旗下《科学报告》期刊发表了文章《长期使用脑机接口进行步态训练可诱导截瘫患者部分神经功能恢复》，脊髓损伤一年以后的截瘫患者穿戴VR设备和外骨骼，通过脑机接口连接起来，通过数月的康复训练，依然可以得到脊髓功能的恢复，我们看了医工结合的重大价值，因为，曾经被认为完全性脊髓损伤不可能恢复的患者，通过康复工程的方式，得到了疾病本身的恢复。

但是，实验室的科研成果并没有在实践中得到足够的推广，首先没有足够成熟可靠且价格友好的外骨骼可以使用，第二，仅有的外骨骼设备中，患者使用几次后就会出现体验不好，枯燥无趣，使用意愿下降等情况。而积极参与的状态是良好康复至关重要的因素。

所以近几年的各项科研报告中，我们发现，无论是脊髓损伤康复还是卒中康复，机器人与传统康复方法之间进行比较，大比例的结果都是无显著差异，结论也几乎都是，建议进一步研究。

2019年9月，澳大利亚和阿拉伯的研究者综合了2010-1017年的世界范围内，外骨骼与VR、AR、游戏相结合的众多研究后，发现，第一，参与各项研究的外骨骼多达27种品牌，第二，以VR试听反馈和结合游戏的方式，可以提高患者训练积极性，并且相比单人游戏，患者更喜欢多人游戏，并且在上肢和下肢外骨骼结合VR和游戏的研究中，绝大多数都观察到肢体功能明显改善的结果。

我们发现，外骨骼是好事物，但是单纯的外骨骼是不够好的，要想康复收益最大化，最好要结合更多的感官刺激，形成视觉、听觉、触觉、循环反馈，以及脑际接口的方式，这为我们的研究提供了启示。

我们需要研究在不降低外骨骼功能的前提下，提高外骨骼的安全性，提高所结合的感觉反馈技术的易用性，提高所结合游戏的趣味性，社交性等几方面去考虑。

附：

2D

two-dimensional

二维

3D

three-dimensional

三维

AR

augmented reality

增强现实

DOF

degrees of freedom

自由度

FMA

Fugl-Meyer Motor Assessment

Fugl-Meyer运动功能评分

HCI

human-computer interaction

脑机接口

HMD

head-mounted display

头戴式显示器

MAS

Modified Ashworth Scale

改良Ashworth量表

RCT

randomized controlled trial

随机对照试验

RUPERT

Robotic Upper Extremity Repetitive Trainer

重复性上肢机器人训练器

USN

Unilateral Spatial Neglect

单侧忽略

VR

virtual reality

虚拟现实

作者：孙永京20191218

参考文献：

1、Omar Mubin,; Fady Alnajjar ; Nalini Jishtu ; Belal Alsinglawi; Abdullah Al Mahmud , Exoskeletons With Virtual Reality, Augmented Reality, and

Gamification for Stroke Patients’ Rehabilitation: Systematic Review.

2、Donati AR, Shokur S, Morya E, Campos DS, Moioli RC, Gitti CM, Augusto PB,Tripodi S, Pires CG, Pereira GA, Brasil FL, Gallo S, Lin AA, Takigami AK, Aratanha MA, Joshi S, Bleuler H, Cheng G, Rudolph A,, Nicolelis MA.Long-Term Training with a Brain-Machine Interface-Based Gait Protocol Induces Partial Neurological Recovery in Paraplegic Patients.

（此文为转载）

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