夢晨 蕭簫 發自 凹非寺
量子位 報道 | 公眾號 QbitAI
一位小姐姐穿上外骨骼走路的視頻，在網上火了，
她是一位在12年前就被醫生宣告終身癱瘓的患者，下半身完全無法行動，更別說自主站立或行走，
但在視頻中，她先是借助外骨骼支撐，慢慢站起來：
隨后，在外骨骼的輔助下，自主邁出第一步（小聲wow了一下）：
雖然走得還不太熟練，但也已經能一點點調整自己的步態：
在視頻底下，不少網友紛紛留言鼓勵：
生活沒有那么多奇跡，但科技可以創造奇跡，
血肉苦弱，機械飛升……
沒錯，作為可穿戴移動機器的一種，外骨骼早已不止是減輕搬運負重、或是糾正運動姿勢的工具了，現在它也同樣是殘障人士的輔助利器，
不同于普通人，殘障人士在操控外骨骼時，會遇到更多意想不到的困難，
外骨骼如何幫患者恢復？
視頻中的小姐姐微博名叫@幾木朵_，是一名舞蹈表演者，
18歲時，她因為一場意外從二樓摔落，導致終身癱瘓，此后只能借助輪椅完成行走，直到這兩年才換上可以輔助站立的輪椅：
從視頻中來看，由于下半身無法發力，她只能通過固定膝蓋，借助物理支撐完成雙腿的伸直和彎曲，
不止@幾木朵_小姐姐，幾乎所有下肢癱瘓的患者，都會面臨這種困境，
因此，治療和康復專用的外骨骼，不僅要考慮人體構造、減輕負擔，而且還需要完成支撐全身重量、保持平衡、檢測行走意圖等操作，
用于康復治療的下肢外骨骼從功能上可以分為兩種，康復訓練外骨骼和輔助行走外骨骼，
康復訓練外骨骼在結構上可以承擔患肢的重量，從訓練方式上又有三個方式，
像幾木朵小姐姐現在用的外骨骼，就是先通過傳感器檢測用戶意圖，再帶動患肢運動，屬于輔助訓練，
這種方式主要作用是帶著患者先動起來，以刺激神經可塑性等方式開始康復行程，
除此之外還可以進行約束訓練，用程式設定好帶動患者做出指定動作，從簡單的動作開始，適應了以后慢慢加大動作幅度和每次訓練時常，也被稱作“分步康復機器人”，
這種方式還有一個作用是引導患者做出規范動作，比如適應如何走直線，
恢復到一定程度后就可以進行抵抗訓練，外骨骼會對患者運動施加反方向的阻力來鍛煉患肢的力量，
康復訓練外骨骼一般用在醫院、康復中心等特定場合，一般體積較大，除了穿戴在患者身上的部分一般還包括框架結構，訓練時也需要醫生或康復訓練師在一旁指導和保證安全，
輔助行走外骨骼則是針對還具有一定運動能力，但身體虛弱、行走不便的人群，
這種外骨骼更注重在日常生活場景中使用，對傳感器種類和精度、延時的要求更高，
一方面及時檢測用戶意圖滿足日常活動，一方面檢測身體姿態，如上坡時提供助力，下坡時提供阻力，讓使用者保持運動穩定，
輔助行走外骨骼也會在結構和材料上追求盡量輕便，
除了下肢癱瘓，腦卒中等疾病也可能引起偏癱（半身不遂），身體同一側的上下肢還包括面部肌肉都失去活動能力，
美國Harmony Bionics公司開發的一款上肢康復外骨骼，設計了一種兩側同步模式，
患者可用正常一側手臂來引導癱瘓一側同步完成動作，通過這種方式刺激神經系統，也有可能加速恢復，
作為舞蹈演員，@幾木朵_小姐姐曾經在著名舞蹈家黃豆豆的幫助下，完成過輪椅上的舞蹈表演，
現在，借助外骨骼實作行走也讓她燃起了更多希望，
那么，目前國內外關于這一方面的研究，進展到什么程度了？
國內外相關研究情況
針對癱瘓患者的療法，目前確實有不少更加前沿的研究，像利用神經可塑性 （神經再生）等原理進行治療的方法，像電刺激、神經營養藥等新型療法，
但物理治療仍然是不可或缺的一環，同樣也需要外骨骼這樣的物理療法來“打輔助”，
因為神經一旦受損，它所支配的肌肉會萎碩訓強直，如果不通過康復被動鍛煉保持肌肉的狀態，即便支配神經有所恢復，萎縮的肌肉依然無法完成運動，
外骨骼就是借助物理康復，讓肌肉保持“待命”狀態的工具之一，
目前來說，已經有不少高校研究機構和公司都在進行這方面的研究，
高校來說，包括國內的清華、南航等，以及國外的UC伯克利、哈佛、MIT等，近年來都不斷在產出相關的研究成果，
例如，哈佛的Conor Walsh教授專案組，就曾經在幾年前產出過一款柔性外骨骼，協助中風患者獨立行走：
又例如，北航博士楊興幫最近研發了一款踝關節外骨骼系統，針對踝關節功能未完全受損的足下垂患者，通過機械訓練讓他們恢復健康，
目前來看，更多國內外研究還是側重于針對某一特定病例研發外骨骼，來輔助進行康復，
但值得高興的是，一方面更多的公司和研究人員，也加入到這個行業中，或是更多地關注到這些少數群體，
例如國內的傅里葉、邁步、大艾、程天等機器人公司，國外的Hocoma AG醫療機器人、HAL機器人專案，近些年都一直在致力于做出更好的外骨骼，
另一方面，也有更多的人開始關注到這一群體，
“科技改變生活”
看到幾木朵小姐姐在外骨骼幫助下重新獲得站起來走路的機會，大家感嘆最多的就是“科技改變生活”，
據了解，腦癱、中風、多發性硬化癥、嵴髓損傷、創傷性腦損傷和帕金森病等患者都有望利用外骨骼技術輔助治療，
那么，這樣一臺外骨骼設備價格如何？據幾木朵小姐姐了解的要十多萬，
雖然一般家庭挺難承受不過全國已有多家醫院、康復中心配有這樣的設備，可以去掛號治療，
說到這里，了解情況的網友也在積極分享自己知道的康復機構，希望能幫助更多看到的人，
還有不少外骨骼行業的工程師、相關專業的學生在這里感受到自己作業領域的重要性，也收到一致好評，
就如一位正在做這個課題的博士生所說，體積太大是外骨骼技術當前的一大弱點，
更加輕便的型別又因不夠安全而發展受阻，
但隨著行業的發展和從業者們的努力，相信外骨骼技術未來一定會幫到更多人，
最后，除了對小姐姐的關心和對科技的探討，也有網友重點完全跑偏：
這個問題也是夠刁鉆了，
參考鏈接：
[1]（已授權）https://weibo.com/2119763034/KCyNVlWvV
[2]http://www.roboct.com/archives/product/%e4%b8%8b%e8%82%a2%e5%a4%96%e9%aa%a8%e9%aa%bc%e6%ad%a5%e8%a1%8c%e5%ba%b7%e5%a4%8d%e5%99%a8ugo210
[3]https://jneuroengrehab.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12984-018-0383-x
[4]https://new.qq.com/omn/20210203/20210203A00VTF00.html
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