人工智能正在幫助人類在神經(jīng)損傷后重新恢復(fù)活動能力。近日,一款由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的機(jī)器人亮相,為患者量身定制治療方法,幫助患者恢復(fù)正常行走的能力。
為了避免患者在中風(fēng)和脊柱損傷后落下病根,輔助性行走是非常有必要的。但這一過程進(jìn)展緩慢,一不小心還有可能會讓患者永久性殘疾。
在過去,每位患者都需要好幾個物理治療師協(xié)同才能完成復(fù)健任務(wù),可見其人員成本高,這時候機(jī)器人就派上用場了。過去就有機(jī)器人輔助復(fù)健,但是,過去的機(jī)器人也存在著不少問題,盡管在剛開始行走訓(xùn)練的時候能夠?qū)颊哌M(jìn)行個性化操作,但它們并不會靈動的調(diào)整以實時適應(yīng)每個人的情況,這就會阻礙患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。例如,與理療師不同的是,該復(fù)健系統(tǒng)無法察覺某些患者行走不自然,并對其加以修正。如果一個人不斷重復(fù)不正常的動作,這些風(fēng)險便會使他們的步態(tài)定型。瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)和洛桑大學(xué)醫(yī)院的NCCR機(jī)器研究人員研發(fā)的新型智能機(jī)器人則可以防止這種情況的發(fā)生。
和現(xiàn)有的機(jī)器人僅能簡單支撐一個人的體重不同的是,這款智能機(jī)器人能夠糾正人們的步態(tài),引導(dǎo)人們向前或向后走,或者由一邊走向另一邊。它其實是在收集了人類腿部運(yùn)動、步幅和肌肉活動的信息之后,將其輸入到一種算法中。
“這款機(jī)器人能夠為人們行走提供特定的支撐,確定患者若想要自由行走需要為其施加多少力量。精確的平衡算法能夠計算出每個患者能夠支撐的最佳數(shù)據(jù)?!盓PFL的大腦思維研究所的一名研究人員提到。
這有助患者重建肌肉群,重新學(xué)習(xí)行走姿勢和動作,同時還訓(xùn)練他們的大腦在行走所需要的重力和前傾動作之間保持平衡。新的系統(tǒng)改善了中風(fēng)或脊髓損傷的人的步態(tài)。在經(jīng)過一個小時智能訓(xùn)練之后,患有脊髓損傷的患者在脫離機(jī)器幫助之后,即刻便從其步態(tài)之中看到效果,比那些未受訓(xùn)練的患者好很多。
“人工智能被廣泛應(yīng)用于身體恢復(fù)之中?!庇仗馗5麓髮W(xué)的研究員FarshidAmirabdollahian如是說,“我們經(jīng)營許多產(chǎn)品,機(jī)器人可以幫助患者從中風(fēng)中恢復(fù)過來。這些產(chǎn)品包括鍛煉手和手腕的機(jī)械手套,以及在幫助患者家里進(jìn)行重復(fù)訓(xùn)練的康復(fù)機(jī)器人。即使機(jī)器人沒有算法程序,但其通過讀取患者肌肉的活動量和腦部掃描數(shù)據(jù),也會在負(fù)載平衡和如何引領(lǐng)患者行走上變得更智能。”
隨著系統(tǒng)變得更加智能,患者康復(fù)的效果就會跟好。同時,研究人員還透露,接下來會配合臨床試驗,開拓這款機(jī)器人商業(yè)市場。
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