托木斯克国立大学开发出独特的中风和创伤后康复系统

托木斯克国立大学医学仪器制造实验室(CyberMed)完成了一款带有手部外骨骼假肢的机器人系统的功能模型开发。该系统相比现有的类似产品具有诸多优势。现有的康复设备体积庞大,只能在医疗机构使用,并且仅能帮助患者完成一到两个简单的康复练习。相比之下,托国立的机器人系统可以通过特定模式进行操作,外骨骼假肢会模仿患者健康手的动作、康复治疗师的操作以及预定的一系列康复动作。不同的康复程序还可以帮助评估患者的康复进展。此外,该系统未来还有望在家中使用。 

该机器人系统自2022年11月起开始研发。该项目由托木斯克国立大学科学、技术与教育发展中心的CyberMed实验室团队负责,该团队是俄罗斯国防与国家安全领域的研发单位之一。科研团队在俄罗斯教育与科学部举办的青年实验室竞赛中获胜,并在2024年底之前在国家任务框架下继续开发康复系统。 

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带有外假臂的机器人系统

该项目具有重要的社会和经济意义。目前,俄罗斯辅助康复设备市场的规模估计为279亿至335亿卢布。与此同时,因患者失去劳动能力而导致的国家损失每年约为120万卢布。据俄罗斯神经科学研究所脑中风登记数据,急性期结束后,80%的存活患者会出现运动障碍,31%的中风患者需要他人帮助,20%的患者无法独立行走,只有四分之一的适龄患者能够恢复工作能力。因此,解决运动功能障碍问题是一个全球性难题,解决这一问题将有助于部分患者恢复完全的工作能力。据俄罗斯社会保险基金(FSS RF)数据显示,各类上肢假肢的需求量超过1.04万件。 

CyberMed实验室负责人德米特里·日丹诺夫(Dmitry Zhdanov)表示:“目前我们正在寻找合作伙伴,以进一步发展该项目,并将系统应用于医疗机构。现阶段,系统处于功能模型阶段,初步测试结果表明我们的构想是可行的。” 

这项科研成果是一个由两部分组成的软硬件系统。第一部分是一个复制设备,用于采集患者健康肢体的运动信息,或者重复康复治疗师的动作。第二部分是手部的机器人外骨骼假肢,它可以模仿操作员或患者健康手的动作,以帮助恢复大脑皮层中的受损神经连接。实验室的研究人员还为这两个模块开发了专用的软件。 

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CyberMed实验室负责人德米特里·日丹诺夫(Dmitry Zhdanov)

值得一提的是,今年该项目在“最佳创新项目和年度最佳科研技术开发”竞赛中获得了一等奖和金牌,该竞赛是创新展览HI-TECH和圣彼得堡技术博览会的一部分。