康复医疗未来趋势：脑机接口、人工智能融进康复机器人

根据国家卫生健康委员会目标显示：到2022年，每10万人口中康复医师应达到6人、康复治疗师应达到10人。然而，截至2019年，我国每十万人配备的康复执业（助理）医师数量仅为4.6人。Khwesmc

此外，国务院也提出了到2025年，每10万人口中康复医师达到8人、康复治疗师达到12人的目标。在康复理疗师短缺的背景下，康复机器人成为了重要的解决方案。Khwesmc

在11月22日的“第三届南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛上”，国内康复机器人领域的行业专家，针对脑卒中软体康复机器人、脑机接口+康复机器人趋势，以及康复机器人的发展机遇与挑战等话题进行了讨论。Khwesmc

软体机器人在于脑卒中康复中的应用

根据《中国脑卒中防治报告（2023）》，中国40岁及以上人群中脑卒中的现患人数达到了1,242万，并且发病人群呈现年轻化的趋势。报告显示，中国平均每10秒就有1人初发或复发脑卒中，每28秒就有1人因脑卒中离世。Khwesmc

在幸存者中，由于康复效果欠佳，约75%的人留下了后遗症，其中40%的人重度残疾。而国外脑卒中患者群体中，约有70%-80%的人能恢复基本生活能力。对比之下，我国在脑卒中康复方面仍存在较大的提升空间。Khwesmc

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上海希润医疗器械有限公司创始人、总经理孟铭强Khwesmc

上海希润医疗器械有限公司创始人、总经理孟铭强从脑卒中这一病症中出发介绍了康复机器人的应用情况及趋势。他指出，外骨骼康复机器人为脑卒中患者的运动功能恢复提供了重复性、一致性和可量化的训练，其特性对于促进神经可塑性和功能恢复至关重要。但是这类机器人的复杂性、高昂的成本，以及较大的占地面积，限制了其在家庭和社区环境中的普及和应用。Khwesmc

如今，研究人员和工程师正在探索更为便捷、柔软舒适的康复机器人技术。软体机器人由柔软材料制成，能够实现传统机械难以达到的灵活性和适应性。这类机器人的小巧和柔软特性使其更适合家庭和社区环境，为患者提供更加个性化、舒适的康复体验。Khwesmc

2019年，浙江大学航空航天学院的李铁风教授团队与之江实验室的合作，成功研制了无需耐压外壳的仿生软体智能机器人，并在马里亚纳海沟实现了自主游动，刷新了世界纪录。该技术的突破为复杂环境与任务下的机器人及智能系统设计提供了全新的思路。Khwesmc

根据孟铭强的介绍，软体机器人技术仍处于探索阶段，但在某些特定领域已经开始得到应用，如精密抓取等。软体机器人的天然柔韧性，使其能够在不造成伤害的情况下，可实现有效的抓取操作。Khwesmc

同时，软体机器人在脑机接口手术领域也显示出了巨大的潜力。例如，上海交通大学在软体机器人领域积累了丰富的经验，特别是在手功能和上肢康复方面进行了大量的尝试。实验室中，不同结构和概念的软体机器人被广泛探索，其中一些设计展现出前所未有的灵活性。Khwesmc

在此背景下，希润医疗开发了针对家庭、社区和医院的不同软体机器人产品线。其产品结合了高效的康复技术，如机电集成、电刺激和脑机接口，以激活患者的大脑神经元，促进神经重塑。Khwesmc

“康复是一个持续的过程，我们的产品旨在解决手部僵硬问题，通过不断刺激神经，利用大脑神经可塑性来改善功能。”他介绍说，目前公司产品已成功应用于脑卒中和烧伤患者的康复。“我们与临床专家合作，通过镜像康复和磁刺激等技术，实现了良好的康复效果。”Khwesmc

比如，主动和被动手套可以提供精确的手指操控训练，帮助患者恢复手指的精细运动能力；Khwesmc

又如，在镜像功能中，通过高精度陀螺仪采集姿态，控制双手进行同步动作，以促进大脑重塑。在上海的中山医院进行的临床实验表明，在进行5个周期的治疗后，患者的功能改善指数提高了30%；Khwesmc

此外，希润医疗正在同步开发脑机接口相关产品，包括侵入式(植入式)脑机接口，并正与同行合作以实现运动意图的识别。Khwesmc

脑机接口+人工智能融进康复机器

脑机接口（BCI）和康复机器人的结合为康复医学带来新可能，实现更精准、个性化的康复训练，提高康复效果。这种结合被视为康复医学的未来趋势，已从运动功能恢复扩展到情绪识别、认知训练等多个领域。Khwesmc

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深圳睿瀚医疗科技有限公司总经理万斌Khwesmc

深圳睿瀚医疗科技有限公司总经理万斌，围绕脑机接口和康复机器人方面进行了探讨，并以睿瀚医疗应用在不同细分领域的康复机器人产品为例，介绍了融合了脑机接口、人工智能技术的康复机器人的最新进展。Khwesmc

睿瀚医疗专注于开发基于脑机接口技术的康复机器人，其自研的无线脑电采集系统，能够精确捕捉脑电信息，并从中提取运动想象的相关数据，进而转化为对外部设备的控制信号。Khwesmc

同时，该公司还独立研发康复机器人，可通过脑电信息进行操控，并与市场上其他外骨骼机器人实现通用适配。基于大脑神经元活动的原理，其康复机器人专注于脑卒中患者的肢体和脑神经康复训练。Khwesmc

目前，市场上主要的康复机器人，包括末端牵引式和手部康复机器人。Khwesmc

在手部康复领域，睿瀚医疗的机器人基于神经可塑性原理，采用纯机械结构，配合多种电极，能实现24种精细动作；上下肢主被动机器人响应脑机指令，与第三方上肢机器人合作，帮助患者进行书写等精细动作，同时也可用于脚部康复；Khwesmc

此外，万斌还介绍公司下一代机器人将聚焦多模态人机交互，整合运动、机电、脑电等多模态数据，提升机器人的智能化水平。在AI技术的加持下，该机器人的算法经过深度学习迭代，可实现更精准的人脑运动神经算法提取。Khwesmc

康复机器人的发展机遇与挑战

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康复机器人圆桌环节Khwesmc

圆桌环节由《中国医疗设备》杂志社社长助理、战略市场部主任于景瑞主持，上海希润医疗器械有限公司创始人、总经理孟铭强，深圳睿瀚医疗科技有限公司总经理万斌，同济大学附属养志康复医院转化研究中心主任、特聘教授牛文鑫，中国科学院深圳先进技术研究院副教授王辉教授，上海交通大学王宽诚讲席教授杨国源为嘉宾。Khwesmc

大家围绕康复机器人的发展机遇与挑战方面的话题进行了讨论。Khwesmc

·脑机接口、人工智能在康复机器人领域的应用

王辉教授分别针对脑机接口、人工智能在康复机器人的应用现状做了分享。Khwesmc

在康复机器人领域，脑机接口技术已成为解码运动意图的关键。这一技术已从解码离散动作发展到连续动作，并且开始实现对动作力度的解码。随着自由度的增加，脑机接口的应用更加广泛。Khwesmc

浙江大学在脑机接口的研究中取得了突破，实现了通过脑机接口控制老鼠走迷宫，并将这一技术应用于康复机器人。目前，王辉教师的团队正朝着闭环脑机接口的方向发展，这种接口能够将机器人的感知信息传递给大脑，形成信息的闭环反馈。Khwesmc

在康复机器人领域，一个重要的趋势是协同康复。研究者们正在探索利用脑机接口技术实现运动和认知的协同康复，以提供更全面的治疗方案。Khwesmc

针对AI技术在康复机器人的应用现状，王辉教授说，AI在康复机器人中的应用极大地提升了人机交互的强度和效果。现在，传统的机械式康复机器人通过AI技术，能够实现更自然、精准和安全的交互。这依赖于从人体直接获取信号，以及对各种运动感知的准确性。Khwesmc

AI结合虚拟现实和生成AI技术，可以创建多样化的康复场景，实现全周期的康复机器人应用。AI的目标是全面改造康复机器人的功能，赋予它们类似人类的理解、决策和感知能力。Khwesmc

在王辉教授看来，康复机器人作为一个平台，实际上是结合各个学科和技术发展在进步。未来康复机器人的主要发展趋势包括技术进步和应用领域的扩展。Khwesmc

在技术方面，传感技术的提升将增强康复机器人的功能，如从仅感知运动信息到更复杂的交互。软体机器人的发展标志着从传统硬体机器人向更灵活机型的转变。Khwesmc

在康复医学领域，机器人将整合新兴康复方法和理念，如虚拟现实和生成人工智能，以及数字疗法。Khwesmc

从应用端来看，康复机器人将继续在手、上肢、下肢、全身等领域发展，并扩展到外骨骼和假肢等代偿技术。Khwesmc

同时，临床端的进步同样关键，需不断证明康复机器人的临床有效性和易用性。Khwesmc

·康复机器人进家庭的几大特性和挑战

牛文鑫教授指出，智能康复的设备在家庭设计中需要考虑安全性、经济型和便利性。Khwesmc

其中，安全性在康复过程中至关重要，由于家庭环境中缺乏专业人员和急救设备，开展康复活动对企业和医院都存在风险。Khwesmc

除了安全性，经济性和便捷性也是关键因素。医院购买设备可能不受价格限制，但家庭用户对价格更为敏感，价格超过一万元的设备难以普及。Khwesmc

人性在康复设备设计中至关重要。家庭康复的魅力在于亲人的陪伴，因此，设备的温馨和人性化不可或缺。此外，用户对表现反馈的需求也很重要。牛文鑫教授指出，经济水平和文化程度越高，购买意愿越强。Khwesmc

他认为，推动技术发展的策略分为两种：一是积极宣传，即“热办”，通过大型活动和媒体宣传，提高社会对技术进步的认识，吸引更多行业人士参与；二是耐心等待，即“凉办”，理解技术发展需要时间，企业和政府应保持耐心和包容，未来自然会逐步实现。Khwesmc

万斌从医疗产品企业角度分析说，厂商在开发产品时要优先注重安全性，如手工机器人，必须加入紧急停止开关以保护使用者。同时，经济性也是康复机器人企业必须要解决的问题，尤其是在院端与消费设备之间。此外，便携性也是关键，产品需要适应家庭使用场景，以响应国家智慧养老和康复的倡议。Khwesmc

·从个体治疗扩展到群体的健康管理

杨国源教授表示，康复领域的发展需从个人扩展到群体管理。康复涉及人和物两大方面，其中人的因素包括政府支持、医生认知和病人接受度，关键在于宣传和科普。Khwesmc

中国康复医学自2008年汶川地震后兴起，但存在认知不足和资源分配不均的问题。康复科与神经科的治疗方法需整合，以提高疗效。病人对康复治疗的重要性认知不足，常选择性价比低的产品。Khwesmc

对企业而言，了解康复治疗机制并开发高质量产品是关键。初期不必过分担忧成本，优质产品会吸引消费者。量化评估是康复事业发展的必要条件，通过数据支持和对照实验，产品才能获得认可。虽然康复被认为需长期投入，但积极推动人和产品两方面的进步，有助于康复机器人更快融入社会。Khwesmc

王辉则强调，康复机器人对老年人而言，需确保有效性、易用性、经济性和社会性。目标是实现立竿见影的效果，如同手术一样。同时，设计要简便，以便老年人容易使用。为了从个体康复转向群体康复，应采用大数据思维，积累数据以进行运动功能评估。此外，可以借鉴消费电子的成功经验，通过云服务提升产品的适用性和应用性，使其更广泛地融入日常生活。Khwesmc

·康复机器人高度定制化趋势

孟铭强表示，推广康复理念是关键，科普、宣传和教育需先行。许多人尚不了解康复概念，导致错过康复机会。康复行业的提升在于证明有效性，通过循证医学达成共识，并实现精准量化，让患者看到即时反馈。Khwesmc

康复机器人的发展应注重个性化和定制化，以提高有效性。加强人机交互和传感器融合，以精确感知和评估用户数据，实现诊疗一体化。未来，康复机器人应通过多传感器展示康复进程，增强患者信心，促进长期使用和良好疗效。Khwesmc

·康复机器人需加强标准的建设

万斌认为，在康复机器人领域应加强标准建设。目前，康复机器人国家标准和行业标准有限，尤其是安全性标准。康复机器人企业应分享研发和生产经验，通过行业协会参与标准制定，结合社会责任，促进行业标准的发展。Khwesmc

对此，万斌呼吁医院和企业共同推动行业标准的确立。Khwesmc

三个投票……

在康复机器人圆桌论坛现场，观众针对三个提问做了投票。以下为投票结果：Khwesmc

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在针对“预计康复机器人何时可以进入家庭应用”的提问中，现场观众对该问题进行了投票，其中38.1%的人认为要3-5年以上，23.81%的人认为需要5年以上。Khwesmc

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“在面向长者的家用康复机器人，其杀手级应用主要有哪些？”的问题中，个性化陪伴排第一位、运动辅助排第二位、实时健康数据收集和异常提醒并列第三。Khwesmc

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在“实现康复机器人高度定制化的主要挑战有哪些？”一问中，投票第一是个体的健康状况差异性，康复阶段的多样性和人机交互的复杂性并列第二。Khwesmc