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2025.03.11

【每日约794人罹患脑卒中?!】
丰田研发医疗用机器人的意义所在

目录

每天竟有约794人罹患脑卒中
理疗师的负担也大大减轻
从这台机器人“毕业”后会怎样?

“和妻子一起吃饭时,突然手臂无法动弹,手指攥紧饭碗松不开手……”

退休两年的永井俊彦先生,因脑卒中导致半身不遂。尽管坚持进行了一个月的康复训练,但仍未好转,他坦言道:“已做好终生坐轮椅的心理准备”。

每天竟有约794人罹患脑卒中

作为日本三大疾病之一的脑卒中,包含复发患者在内,全年新发病例约达29万人。换算成单日数据,每天竟有约794人罹患此病。

这个数字警示着我们,任何人都有可能成为当事人。因此,我们更需要理解患者的心理状态,以及他们需要进行怎样的康复训练。

面对努力与半身不遂病痛抗争的群体,丰田能提供哪些帮助?本期时报将带您深入了解丰田制造的康复训练机器人。

行走是人类最根本的“移动机会”。为此,丰田从2007年开始就启动了机器人研发计划,并与康复医学权威,藤田医科大学现任最高顾问——才藤荣一教授合作,对研发机器人持续进行改善。

如视频所示,这款机器人不仅能辅助活动患者受限的下肢,还能在监视器上显示步行数据,帮助患者恢复行走能力。有关这款机器人的更多介绍,敬请垂阅往期丰田时报

截至2024年12月,该款机器人已在日本全国105家医院和医疗机构中投入使用。本篇报道前文中提到的永井先生,现正在三重县津市的藤田医科大学七栗纪念医院进行康复训练。他回忆起病发初期的情况,说道:

“我被救护车送来后,发现自己左侧身体完全动不了。明明每天都坚持晨走一小时来保持健康,没想到……”

尽管永井先生进行了一段时间的传统康复训练,但仍无法正常行走。于是他开始尝试使用康复训练机器人辅助进行步行训练。

“一开始我并不看好这种训练方式,感觉自己像被机器人强制行走一般,心里非常怀疑:这真的能让我重新走路吗?”

通常的行走训练需用支架固定住患者的膝盖和脚踝,并由理疗师在后方辅助支撑拥有数十公斤体重的患者行走。理疗师仅辅助患者行走就已经竭尽全力了。

然而,这款机器人则通过吊带支撑身体,辅助抬起患者的腿部和弯曲膝盖,让理疗师能够更细致地关注患者每个动作的细节。

“大概使用了一周左右后,我开始觉得‘也许还能走’,思想上逐渐发生了变化。”

监视器会实时反映出患者行走的姿态、患者足底部的着力点情况等。患者可以通过可视化数据直观地发现自己哪里做得不到位,从而快速理解需要改善的地方。

“最初看到影像时,我发现情况真的很糟糕:身体左右摇晃,右肩下垂,还驼背。我立刻意识到自己的走路方式有问题。”

“我想,如果将迈出的脚‘稍微向外转’,或许会好一些。在使用Welwalk之前,我走路时只顾着拼命向前,根本没有思考过这些。”

负责康复训练工作的理疗师东女士很高兴地表示:“我认为,‘能够主动思考并练习’的意愿是他走得越来越好的原因。”

在罹患脑卒中前,永井先生和妻子一起出门时会大步流星走在前面,妻子常常对他说:“等等我!你走得太快了!”如今妻子来探望他时,两人还是会一起走路,妻子每次见到他都会为他的恢复速度感到惊讶。

上图为年轻时的永井先生。他从未想过自己会罹患脑卒中。

现在,他可以在室内拄着拐杖走800米,接下来的目标是能够安全地独自在户外行走。

“我想去之前每天早上散步的公园走走。还有去家门口的便利店,或者去200米外的快餐店吃顿饭再回来(笑)。”

他非常希望能够恢复曾经的日常生活。目前他还在练习开车,并表示想去之前常去的伊势志摩看看。

“不过,从停车场下车后,还得走很多路呢(笑)。”

当永井先生笑着讲述这些时,医生和理疗师们也露出了欣慰的笑容。

丰田时报在三年前也曾采访过另一位患者——浦田女士,如今她已经能够自己一个人顺利通勤了。

她告诉我们说:“这款机器人是帮助我从谷底重新站起来的堪称奇迹的工具。最近虽然还需要拄拐杖,但我也能经常穿高跟鞋了。”

上图中左起第3位是浦田女士。她曾因蛛网膜下腔出血而倒下,而现在的她穿着与此前一样的高跟鞋,这一幕令人印象深刻。

这款康复训练机器人造就了许多感人的故事,但时至今日,医生和理疗师们仍向丰田提出了超过100项的改进建议……

理疗师的负担也大大减轻

康复训练机器人在医疗一线已经逐渐普及。不过,日本和国外在理念上存在一些差异。

七栗纪念医院 平野哲医生

国外的机器人大多强制患者行走,而负责这款机器人的研发工作的才藤荣一教授则提倡基于“运动技能学理论”的康复训练。

简单来说,就是将人体视为“一个系统”,在发挥健康部分功能的基础上,尝试学习与患病前不同的全新动作方式。

这是一款“以人为本”、根据每个人的情况量身定制康复目标的机器人。

七栗纪念医院 理疗师 冨田宪医生

学会利用机器人后,理疗师们不仅身体负担减轻了,还能够多角度、客观地分析患者的走路情况。

此外,通过调整各种参数,可以轻松为每位患者设置适合的训练条件。

我对同事们说:“我们作为‘练习的设计师’,要创造出更有效的康复训练。”

经过多次改进,康复训练机器人的最新型号于2024年12月完成。时报采访了丰田研发团队的成员,让我们一起来看看都有哪些改进。

新事业企划部 保健事业室 河田则彦组长

最大的改进是脚部机器人的轻量化。原本安装在单脚上的机器人配备了传感器,现在将传感器移至地面。这样不仅实现了轻量化,还能检测到未佩戴机器人的那只脚的受力情况,也就是说,可以测量双脚的负重。

这张照片是旧型号。新型号将安装在脚上的机器人内部的传感器移至地面,实现了轻量化。

这样一来,不仅是半身瘫痪的患者,所有人的步行训练都有可能受益。

新事业企划部 保健事业室 中村卓磨组长

在软件方面,医院还要求我们提升异常步态检测功能。我们逐一听取了医生们的意见,确定哪些情况应被检测为异常。

最终,我们更新了13种异常步态的检测逻辑,并将严重程度的分级从3级细化到5级。与其说是版本升级,不如说是打造了一个全新的产品。

此外,安装时的尺寸调整变得更加方便,机器人的框架也减少了,行走变得更加自然。

平野医生说:“我们经常一口气就向丰田提出差不多100项改进建议。”对此,丰田方面笑着纠正道:“不,我们可是收到了500项建议。”改进永无止境——这段对话让人深刻感受到这一点。

不仅是功能更加强大,设计也更加精致的最新机型

从这台机器人“毕业”后会怎样?

通过机器人训练后步行能力有所改善的患者,接下来会怎样呢?据了解,丰田正在研发一种能帮助他们迈出下一步的设备,名为“KNEAR*”。

*(暂称):KNee Extension Assist Robot

据说,当患者能够一定程度上行走并进行步行训练时,有时会出现膝盖突然无力弯曲的危险情况,称为“膝关节失稳”。

KNEAR安装在麻痹的膝盖上。当需要支撑体重时,通过液压锁定防止膝盖塌陷;而当尝试行走并弯曲膝盖时,传感器控制解除液压锁定,使膝盖能够顺畅弯曲而不受阻力。

在实证试验中,有患者表示:“以前走路时害怕把体重压上去,但有了这个设备后,我可以放心大胆地走了。”

新事业企划部 保健事业室 西田阳

它可以控制膝盖的角度和与地面的倾斜,从而辅助步行。此外,由于这一设备能够收集数据,还可以进行分析和反馈。

与大型设备不同,该产品的价格较低,能够惠及更多人,因此在小医院中也有很大的应用潜力。我们正在继续研发,以推向市场。

丰田的康复训练机器人背后,承载着“让所有人都能‘心之所向,身之所往’”这一愿望。

只要还有需要帮助的人,就不会放弃。丰田将继续努力,追求进一步的进化。

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