來源：蝶和智能康復(fù)

依據(jù)ICF理論,最理想的康復(fù)模式是融合了人、任務(wù)與環(huán)境三者在一起的模式。虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)作為一種新興的智能技術(shù)，能夠清晰地模擬人類現(xiàn)實(shí)的自然環(huán)境里的各種感官行為，因此將虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用到康復(fù)機(jī)器人控制技術(shù)上成為當(dāng)今科研的熱點(diǎn)。

回顧“專題”往期關(guān)于康復(fù)機(jī)器人技術(shù)介紹中，我們依次了解了Hocoma上、下肢機(jī)器人和Amadeo手功能康復(fù)機(jī)器人的在臨床康復(fù)中的應(yīng)用?？梢哉f康復(fù)機(jī)器人的介入用全方位、多維度、連續(xù)性的方式解決了訓(xùn)練個體（人）和訓(xùn)練模式（任務(wù)）的問題，從早期的ArmeoPower帶動患者運(yùn)動到ArmeoSpring 和ArmeoBoom的主動控制運(yùn)動，甚至是Amadeo的精細(xì)化手指訓(xùn)練使得整個康復(fù)過程變得更加完整和流暢。在個體和訓(xùn)練模式之上，針對訓(xùn)練環(huán)境，虛擬現(xiàn)實(shí)則成為實(shí)現(xiàn)康復(fù)終極目標(biāo)即回歸社會的最有力工具。

越來越多的實(shí)踐證明，借助VR技術(shù),可將康復(fù)機(jī)器人的工作狀態(tài)更直觀的呈現(xiàn)出來,讓患者得到最好的視覺、聽覺、甚至觸力覺感受，患者在安全、充滿刺激和趣味的環(huán)境中主動進(jìn)行多次訓(xùn)練，且能夠及時得到反饋評估，進(jìn)而大幅提升康復(fù)進(jìn)程。

不少研究者甚至認(rèn)為，基于機(jī)器人技術(shù)的康復(fù)新環(huán)境中如何最大程度的發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)的作用決定了未來智能康復(fù)的走向。目前國際領(lǐng)先的康復(fù)機(jī)器人研究公司中無論是Hocoma的Armeo、Locomat還是Tyromotion系列Amadeo、Pablo產(chǎn)品，都融入了大量的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，然而強(qiáng)大的VR技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)的還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些。

前沿案例：

且看VR+機(jī)器人技術(shù)如何激活“沉睡”的神經(jīng)

最近一項(xiàng)由美國杜克大學(xué)著名神經(jīng)科學(xué)家Miguel Nicolelis所領(lǐng)導(dǎo)的研究正是利用了腦機(jī)接口+下肢外骨骼式康復(fù)機(jī)器人+虛擬現(xiàn)實(shí)三大技術(shù)的訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)了脊髓損傷病人從完全癱瘓的狀態(tài)提升到了下肢肌肉功能和感知功能的明顯恢復(fù)。通過讓患者在佩戴VR頭戴設(shè)備下進(jìn)行完全想象的行走，同時腦機(jī)接口在捕捉到神經(jīng)信號之后，提取行走信號，指示機(jī)器外骨骼帶著下肢做相應(yīng)的動作。

Nicolelis說：“一項(xiàng)早期的研究發(fā)現(xiàn)，大部分癱瘓患者的部分脊髓神經(jīng)是完好的，由于與大腦之間信號中斷，那些神經(jīng)就靜靜地躺在那里，通過腦機(jī)接口和外骨骼可以重新激活這些“沉睡”的神經(jīng)。即使只有一小部分神經(jīng)保持完好無損，通過這種訓(xùn)練，也可以使患者機(jī)體的部分功能得以恢復(fù)”。基于這種理論，研究人員開始使用腦機(jī)接口試圖更好的了解中樞控制和神經(jīng)肌肉協(xié)同的原理，從而在患者的大腦和電腦以及假肢之間建立聯(lián)系。

Nicolelis過去幾年的研究中已經(jīng)積累了大量的大腦神經(jīng)信號分離讀取的經(jīng)驗(yàn)，通過從看似雜亂無章的信號里獲取人體大腦與肌肉交流的信號就可以利用這些信號并移植到外骨骼上再結(jié)合生物力學(xué)的原理重現(xiàn)相應(yīng)的動作。


行走時腦部電波信號讀取→信號分離與整合→同步腦電波與外骨骼

在整個過程中，VR技術(shù)的切入首先給予了患者一個逼真的場景去想象用身體控制體足球運(yùn)動員角色，當(dāng)患者精力集中在如何進(jìn)行邁步相關(guān)的動作時，研究人員便從腦電中剝離出了準(zhǔn)確、可靠的控制腿部區(qū)域運(yùn)動的腦電活躍信號。之后患者會穿著可以幫他們自動移動雙腿的固定式外骨骼機(jī)器人進(jìn)行步行訓(xùn)練，最終讓患者頭戴VR設(shè)備繼續(xù)想象步行同時穿著便攜式外骨骼機(jī)器人，后者則會通過讀取整合過的腦電波信號來指揮外骨骼患者實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練動作。于是這種用意念操控運(yùn)動的模式就在腦機(jī)接口+下肢外骨骼式康復(fù)機(jī)器人+虛擬現(xiàn)實(shí)三大技術(shù)的支持下實(shí)現(xiàn)了！

總之，這項(xiàng)振奮人心的研究旨在讓那些因脊髓損傷和中風(fēng)等原因?qū)е掳c瘓的患者，重新站立起來，并實(shí)現(xiàn)獨(dú)立生活。

未來，隨著機(jī)器人技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)日益完善、將環(huán)境、人和機(jī)器整合成互補(bǔ)互助的康復(fù)生態(tài)系統(tǒng)會是發(fā)展智能康復(fù)的必經(jīng)之路。虛擬現(xiàn)實(shí)與機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)一步融合還將碰撞出更多的智慧火花。

蝶和作為全球智能康復(fù)的領(lǐng)軍企業(yè)，將攜手康復(fù)機(jī)器人和VR康復(fù)領(lǐng)域的兩大國際巨頭：Hocoma與Motekforce Link，緊緊抓住4.0時代智能控制（機(jī)器人）技術(shù)、VR技術(shù)、智能感知及可穿戴技術(shù)對大健康產(chǎn)業(yè)帶來的空前機(jī)遇，努力打造從智能終端向應(yīng)用平臺及服務(wù)端延伸的全球智能健康生態(tài)系統(tǒng)，不斷引領(lǐng)行業(yè)蝶變創(chuàng)新，為人類健康福祉做出更大貢獻(xiàn)！

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