下肢康复机器人研究背景
行走功能是表征人行动能力的重要标志,也是保证人进行正常独
立生活的必备条件。然而中风、脊髓损伤、颅脑外伤、多发硬化、帕
金森病等原因造成的中枢性神经系统受损,会导致患者肢体出现不同
程度的运动功能障碍,严重者出现全瘫或偏瘫。患者经过最初的手术
或者药物治疗之后,一部分人可以恢复到能够独立步行的程度,但是
多数人会伴随一些后遗症,如运动控制能力降低、关节僵直,出现病
态步态,导致患者步行过程中能量消耗过高,平衡功能下降,容易摔
跤,严重影响了行动能力和生活质量
[1]
。
中枢神经受损患者在经过急性发病期的治疗后,其运动功能的康
复主要依赖于各种康复运动疗法。临床实践证明,急性期过后越早训
练,功能康复的效果越好。运动康复疗法的理论基础是大脑可塑性。
医学研究显示,虽然受损的神经细胞不可再生,但是神经组织可以通
过功能重组或者代偿的方式,使丧失的功能重新获得,即大脑具有可
塑性。动物和人体试验均表明,针对肢体的特定功能进行主动或者被
动的重复性训练,可以刺激本体感受器接受传入性冲动,导致中枢神
经映射区域发生变化,促进大脑功能可塑性发生
[2]
。这为机器人辅助
康复训练治疗技术提供了重要的医学依据。
随着现代机器人技术发展日益成熟,机器人技术在提供长期稳定
的重复性定量运动输入方面具有明显的优势。自上个世纪90年代初,
国内外研究机构开始探索将机器人技术引入到中枢神经损伤患者的
康复训练中,纷纷研制和开发出各种用于上肢康复、下肢康复或者关