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上肢机器人辅助疗法对恢复期脑卒中患者上肢运动功能及日常生活活动能力的效果
目的探讨上肢机器人辅助疗法对恢复期脑卒中患者上肢运动功能及日常生活活动能力的效果。方法2016年6~9月，本院12例恢复期脑卒中患者随机分为实验组(n=6)和对照组(n=6)。两组均进行常规康复训练，对照组增加上肢重复性运动训练，实验组增加上肢机器人辅助疗法训练，每天20 min，每周5 d，共4周。治疗前后分别采用Fugl-Meyer评定量表上肢部分(FMA-UE)评定上肢及手的运动功能，改良Ashworth量表(MAS)评定肩、肘关节肌张力，功能独立性评定(FIM)评定日常生活活动能力；记录患者每次训练的运动轨迹。结果治疗后，两组FMA-UE评分及FIM评分均较治疗前改善(Z>2.032, P<0.05)；两组间无显著性差异(t<0.723, P>0.05)，实验组评分略优于对照组。治疗后，实验组肩关节内收、外展MAS评分及肘关节屈曲、伸展MAS评分均较治疗前改善(Z>2.121, P<0.05)；对照组肩关节内收、外展MAS评分均较治疗前降低(Z>2.000, P<0.05)，肘关节屈曲、伸展MAS评分较治疗前无显著性差异(Z<1.890, P>0.05)，但评分略低于治疗前。治疗后，实验组各项MAS评分较对照组均无显著性差异(Z<1.734, P>0.05)，但评分略低于对照组。系统记录的患者进行直线触点运动时的运动轨迹，由开始的杂乱无章逐渐变得有规律性，运动控制能力有所提高。结论上肢机器人辅助疗法可促进恢复期脑卒中患者上肢运动功能及日常生活活动能力的改善，效果与重复性运动训练相似。
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慢性期卒中患者上肢机器人训练前后重复测量试验中三个评估量表的响应度
目的:评价Fugl-Meyer运动功能评分上肢部分(FMA-UE)、运动功能状态量表(MSS)、上肢运动研究量表(ARAT)在重复测量慢性期卒中患者上肢功能表现方面的响应度.方法:27例慢性期卒中患者被随机分到实验组(15例)进行PolyJbot上肢机器人腕关节主动-辅助屈伸训练,对照组(12例)进行Cybex上肢机器人腕关节被动屈伸训练.被设盲的评估者对参与实验的患者分别在实验前进行两次,实验后进行一次身体结构功能及活动功能评估.主要使用的评估量表有FMA-UE、MSS、ARAT、肘和腕关节屈肌张力(MAS)、功能独立性评定(FIM).采用重复测量方差分析检验治疗前后的治疗效果,Guyatt's响应度指数(GRI)测量各评估量表的响应度.结果:Guyyatt响应度指数显示治疗组患者的FMA-UE、FMA-UE(SE)、MSS的响应度明显大于其他量表,对照组患者的FMA-UE(SE)、MSS、MAS(W)显示较大的响应度.结论:FMA-UE和MSS在慢性期卒中上肢中度瘫痪患者,重复测试的上肢机器人腕关节训练相关试验中显示出较高的响应度.
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机器人步态训练对不完全性脊髓损伤患者肌肉及步行功能的影响
脊髓损伤可导致患者不同程度的步行功能障碍,而且,由于损伤平面以下神经输入减少所引起的骨骼肌萎缩可使患者产生运动功能的进一步减弱,因此,脊髓损伤后步行训练策略是很重要的.目前,减重运动平板训练已成为一种有希望的康复治疗手段,它能使脊髓损伤患者在减少或缺乏脊髓以上中枢控制的情况下实现正常步行模式的重复训练,有许多文献报导了其在改善脊髓损伤患者步行功能方面的益处[1-5].但是,由于治疗师帮助的减重运动平板训练对治疗师的体力消耗较大,其实践重复一致的步态训练是非常困难的[6],从而使其临床应用受到限制.目前已有多种类型的机器人设备应用于神经康复领域来为神经损伤患者提供强化步行功能训练.本研究旨在探讨机器人帮助的减重运动平板训练对不完全性脊髓损伤患者下肢骨骼肌萎缩及运动功能的影响.
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下肢康复机器人骨盆机构设计及运动仿真
目的:设计一种下肢康复机器人的骨盆机构,帮助偏瘫患者进行运动训练.方法:通过滑块、四杆机构和关节球轴承实现骨盆的相关自由度运动,并利用UG的运动仿真模块对骨盆机构进行运动仿真分析.结果:仿真结果证明本研究设计的康复机器人骨盆机构能够满足正常人行走的轨迹要求.结论:证明了机构设计的合理性,可以用于下肢康复训练.
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一种减重步行训练机器人的研制
研制可用于患者进行减重步行康复训练的机器人.方法:采用外骨骼机械腿和竖直随动支撑作为主要的机械结构,并设计了相应的控制系统.结果:研制出了一台减重步行训练机器人样机,该机能提供主动、被动等多种训练模式,并能根据患者的体型进行相应的调整.结论:测试实验初步说明了该机器人能满足临床训练的要求,为进一步的实验研究奠定了基础.
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新型卧式下肢康复训练机器人机械系统设计
目的:面向长期卧床的脑卒中偏瘫患者和下肢行走功能虚弱的患者,研究一种卧式下肢康复训练机器人,帮助他们在床上完成下肢的日常康复训练.方法:在对多种康复训练模式进行分析的基础上,本文设计了一种新型卧式四自由度下肢康复训练机器人.本文详细叙述了四自由度机械腿的机械结构设计和控制系统的构成,并制作出了实验样机.结果:经过多模式重复实验,机器人动作平稳,正常人上机体验,下肢感觉舒适,关节活动角度与设定角度一致,能够很好地满足多种康复训练模式的要求满足人体关节运动需求.结论:该卧式康复结构具有可行性,有助于脑卒中患者做下肢早期的康复训练,可以减轻康复治疗师的工作负担.
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一种新型辅助起立康复机器人的设计及逆运动学分析
目的:为帮助截瘫患者完成站立功能,这里设计了一种新型的三自由度辅助起立康复机器人,可达到辅助人体起立的目的.方法:利用红外线光学测量法得到的实验数据进行逆运动学求解,再通过ADAMS对其位移、速度、加速度的特性进行分析.结果:仿真结果符合预期指标,验证了设计的合理性.结论:此康复设备的设计可为其他起立康复器械的实际应用和控制提供设计依据.
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膝关节康复机器人腿部人机界面设计研究
目的:遵循人机工程学原理,设计康复训练机器人合理的腿部人机界面,以使得伤残者在进行膝关节康复训练时腿部受力合理、感觉舒适.方法:选取体格健壮的成年人4名,针对某型号膝关节康复机器人测定康复训练中主动模式下受试者小腿部受力数值;采用RSSCAN公司的足底压力测试系统测试受试者腿部在承受以上压力的情况时、不同人机界面情况下小腿受力的分布情况.结果:腿部压力主观感受测试中不合理的小腿夹持器人机界面使受试者感觉不适,小腿出现皮肤磨破、肌肉酸痛等不良反应;曲率半径为80mm和70mm时其中三位受试者的测试感觉较舒适,另外一名当曲率半径70mm和60mm时主观感受比较舒适.在腿部压力分布测试中曲率二(R=80mm)对应的大压力数值小,压力分布比较均匀.结论:由实验町得,小腿夹持器下表面曲率半径比小腿围换算圆半径(将小腿截面近似作为圆,以L=2πR,由圆周长计算半径R)大10-20mm左右压力基本达到等压,受试者反馈也比较舒适.对于不同腿同的受试者,合理的小腿人机界面曲率半径在一定范围内,且此范围取决于受试者的小腿围.
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减重步行训练机器人步态规划方法的研究
目的:探讨减重步行训练机器人的步态规划方法.方法:设计了3组健康人步态分析实验,包括步长不变、改变步频行走实验、步频不变、改变步长行走实验和电动跑步机与平地行走对比实验,并对7名健康实验者的步态轨迹数据进行对比分析.结果:将髋膝关节角度曲线对步态周期进行归一化处理后,通过对比分析得出如下规律:步长不变、改变步频时步态轨迹不发生改变;步频不变、增大步长时步态轨迹中髋膝关节角度曲线随之呈非线性增大;电动跑步机与平地行走时步态轨迹基本相同,可用平地步态轨迹对减重步行训练机器人进行步态规划.结论:可以利用一组标准参考步态轨迹来进行减重步行机器人的步态规划,通过改变有关参数来产生不同步频和步长的运动轨迹,从而满足康复训练的要求.
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机器人辅助内镜手术的应用
作为一门重要的微创外科技术,内镜手术近年来在外科各个领域得到了广泛的应用,但同时也暴露出许多不足之处.手术机器人的出现,借助其动作精确、工作可靠及具有智能化的优点为进一步完善内镜手术提供了新的途经.该文从系统的组成、临床应用两方面详细介绍了手术机器人目前的状态,并对其优势与不足进行了评价.
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高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人对离体猪肝脏组织的损伤效应
目的 探讨自主研制的高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人在换能器摆动模式下对离体猪肝脏组织的损伤效应.方法 离体猪肝脏组织分为换能器摆动组和换能器固定组,采用该装置在不同辐照时间和辐照深度下分别进行定点脉冲辐照,测量生物学焦域体积及其中心距组织表面距离,并取靶区组织进行病理学检查.比较两组间生物学焦域体积测值以及换能器摆动组生物学焦域中心距组织表面的距离与预设辐照深度间的差异,并分析辐照深度及辐照时间对生物学焦域的影响.结果 辐照靶区形成凝固性坏死区,与周围组织分界清楚.在相同辐照剂量下,两组所产生的生物学焦域体积测值间差异无统计学意义(P＞0.05).生物学焦域中心距组织表面的距离与预设辐照深度间差异无统计学意义(P＞0.05).在相同辐照参数下,生物学焦域体积随辐照时间增加而增大,随辐照深度增加而减小.结论 高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人在换能器摆动模式下对离体猪肝脏组织可产生有效、精确的损伤,生物学焦域与辐照时间和辐照深度有关.
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数字化图像导引与无框架定位脑手术
目的利用数字化虚拟图像导引方法,实现无框架脑深部定位手术.方法借助计算机网络,将CT/MRI图像传输至手术室;通过三维虚拟图形重建,完成手术路径的规划;再利用机器人完成无框架脑立体定向手术.结果临床成功完成此类手术560例,其中脑肿瘤内放疗手术265例、脑功能外科疾病(癫痫、精神疾病、帕金森病)手术112例、脑深部病变活检94例、脑积水内镜造瘘术52例、脑脓肿抽吸13例、脑内血肿排空12例、金属异物摘除12例.本组患者术中靶点定位准确,均为一次操作成功.术后随访6～48月(平均24月),手术有效率92%.结论利用数字化图像导引方法,将虚拟的手术实施图像与现实的定位靶点相结合,成功实现了无框架脑立体定向手术.
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MRI辅助腹膜外机器人腹腔镜前列腺根治术镜头孔的定位
目的 探讨利用MRI测量帮助腹膜外途径机器人腹腔镜前列腺根治性切除术(RLRP)中镜头孔定位.资料与方法 前列腺腺癌患者12例,拟采用RLRP治疗.术前在T2WI正中矢状面影像上,以手术视野前列腺尖部为圆心,以腹腔镜长工作距离25cm为半径画圆,以皮肤表面脐下1cm为起点做垂直皮肤的直线,测量其与圆弧交叉点至皮肤的距离D,作为制造气腹时皮肤抬高的高限.结果 利用MRI测量获得的D值平均为(7.79±0.86) cm,按照上述测定计划,12例患者在完成耻骨后间隙制备后A点升高均小于预测D值.实际操作12例均取A点(脐下1cm处)作为镜头置孔处,12例均顺利完成手术,无一例因穿刺原因而更改术式.结论 这是一种简单的利用MRI图像个体化测量方式,确定做好术前腹腔镜开孔位置计划,可以有效地预判脐下1cm处是否可作为镜头孔的适合位置.
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腹腔镜超声在机器人辅助肝门部胆管癌切除术中的应用
目的 初步探讨腹腔镜超声在机器人辅助肝门部胆管癌切除术中的应用价值.资料与方法对23 例患者行腹腔镜超声引导机器人辅助肝门部胆管癌切除术,术中常规应用腹腔镜超声检查了解肿瘤与周围主要组织的解剖关系,确定肿瘤分期和手术方式,精确引导肿瘤切除,对手术过程和术后情况进行分析总结并与同期18 例行开腹根治性切除术患者进行比较.结果 18 例患者在腹腔镜超声引导下顺利完成根治性切除术,根治性切除率为78.26%(18/23),5 例患者在术中腹腔镜超声下发现未预期病变,使其改变手术方式.本组患者手术成功率为100%(23/23),手术方式改变率为21.73%(5/23),RO 切除(病理证实切缘无癌细胞)率为94.44%(17/18 )优于同期开腹根治性手术切除组61.11%(11/18).无围手术期死亡病例.结论 腹腔镜超声在机器人辅助肝门部胆管癌切除术中能指导选择手术方式,并能提高肝门部胆管癌的根治性切除率.
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机器人在护理领域中的应用进展
综述了机器人在物品传送、患者转运、康复护理、饮食护理、老年人陪伴中的应用现状,并介绍机器人在护理领域应用中面临的挑战,旨在提高中国护士对机器人的认知,为护士参与机器人的研究和设计提供借鉴.
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机器人辅助腹腔镜实施前列腺癌根治术的护理配合
探讨了机器人辅助腹腔镜实施前列腺癌根治术的护理配合.器械护士做好术中机器人系统的无茵操作,以及机械手臂的更换;巡回护士做好有效的体位安置,术中密切观察病情变化,确保术中机器人系统的正常运转,以及术后机器人系统的维护和管理.手术患者均能很好地配合.护理人员专业技术的正规培训、充分的术前准备、良好的沟通、设备的有效管理是确保手术成功的关键.
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全机器人系统手术的护理管理
2007年1～12月使用Da Vinic S全机器人系统实施不开胸心脏手术57例.对全机器人不开胸心脏手术的开展和配合进行分析探讨,指导护士更好的做好手术配合工作.
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机器人辅助全膀胱切除术中患者头低足高位对眼压的影响
目的 探讨机器人辅助根治性全膀胱切除术中患者头低足高位对眼压的影响并分析其影响因素.方法 对41例机器人辅助根治性全膀胱切除术患者,测量平卧位麻醉诱导后10 min内(T1),头低足高位后10 min内(T2)、1 h(T3)、2 h(T4)、3 h(T5),体位恢复水平位后10 min内(T6)和2 h(T7)的眼压.记录患者的一般资料、头低足高位持续时间和角度等.结果 头低足高位期间眼压为(24.88±2.61) mmHg,高于正常眼压值.头低足高位期间眼压值均高于水平位,且随着时间延长,眼压明显升高.多元线性回归分析结果显示,头低足高位持续时间、角度和术中失血量为眼压变化的影响因素,可共同解释眼压61.2％的变异.结论 机器人辅助根治性全膀胱切除术中共低足高位使患者术中眼压升高.
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物流机器人在手术室高值耗材配送管理中的应用及效果评价
目的 探讨采用物流机器人配送方法在手术室二级库房耗材管理中的应用效果.方法 采用自行设计的物流机器人进行临床应用实验,评价指标包括单点配送实验时,物流机器人平均时间/趟、运送物品差错率、替代配送员工作量/台、漏账发生率、避开人百分率、避开障碍物百分率、迷失路线次数、操作反应速度;与人工对比实验时,比较取货时间、送货时间、核查时间之间的差异.结果 物流机器人单点配送实验422次运行记录数据显示:每趟平均时间为1.75 min,每台可替代3～4名配送员的工作量;420次避开人;414次避开障碍物;13次迷失路线;419次操作反应在正常速度;与人工对比结果显示,取货时间,P＞0.05;送货时间和核对时间,P＜0.01,机器人配送时间优于人工配送.结论 应用物流机器人配送手术室高值耗材能有效缩短耗材申领时间且配送精准、信息准确.
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应用达芬奇机器人诊治肺周围小结节病变
目的探索达芬奇机器人在肺周围小结节病变诊治中的价值和技术问题。方法从2011年11月至2012年10月，我院应用达芬奇机器人治疗肺周围小结节病变29例，其中男19例，女10例，年龄39～80岁，平均（58.5±9.4）岁。术中切取病变送冰冻病理检查，证实为恶性病变者行肺叶切除并常规清除肺门和纵隔淋巴结。手术采用全麻、双腔管气管插管，健侧卧位，胸部垫高，双手屈曲抱枕于头前，折刀位。健侧单肺通气。床旁机械臂系统从患者头上入位。孔位根据病变位置适当调整，腋后线第8肋间为进镜孔，肩胛线第8肋间、腋前线与锁骨中线第5肋间为器械孔。腋中线第7肋间为辅助口。结果术后病理为良性病变10例（炎性假瘤4例，结核或肉芽肿5例，错构瘤1例），恶性病变19例（腺癌15例，鳞状细胞癌2例，腺鳞癌1例，黏液表皮样癌1例），手术包括楔形切除9例，右肺上叶切除5例，右肺下叶切除8例，右肺中叶切除1例，左肺下叶切除6例。29例均顺利完成机器人手术，肺叶切除平均术中出血15～200 ml（中位数50 ml），无输血。所有患者均顺利拔除气管插管。所有患者无严重术后并发症，平均带胸腔引流管时间1～15 d [（8.7±3.5）d]。所有患者均顺利出院。随访时间2～14个月[（5.9±2.7）个月]，无复发、转移。结论应用达芬奇机器人手术系统治疗肺小结节病变安全、可行，尤其在肺癌根治手术中具有优势，可推荐用于早期非小细胞肺癌的手术治疗。
