科技日报记者 操秀英
不用外力“搀扶”走路，不靠机器代偿发力，一款仅重0.96公斤的可穿戴机器人，让脊髓性肌萎缩症（SMA）Ⅱ型患儿独立站了起来。来自北京航空航天大学等单位的科研人员，在脊髓神经运动康复领域取得原创性突破，为SMA这一疑难罕见病带来全新的康复方案。相关成果5月20日发表于《自然》杂志。
脊髓性肌萎缩症是一种严重的常染色体隐性遗传罕见病，患儿肌肉会逐渐萎缩无力，很多孩子终生难以独立完成从坐到站的动作。目前，药物只能减缓疾病进程，无法逆转病情。传统下肢辅助机器人的原理大多是提供助力，但对于需要增加肌肉激活来维持神经功能的SMA Ⅱ型患儿，这种被动助力有可能让本来已无力的肌肉进一步“懈怠”，阻碍神经肌肉的长期发育。同时，常规等速抗阻训练设备体积庞大、价格昂贵，其最小阻力对患儿而言仍高得无法承受。
为了解决这一问题，北京航空航天大学机械工程及自动化学院副教授冯仰刚团队联合麻省理工学院、北京大学第三医院，设计出这款便携的穿戴式等速抗阻训练机器人，它能够在安全的前提下确保肌肉在整个关节活动范围内产生最大张力，从而实现最佳训练效果。配合游戏化的人机交互界面，孩子们在闯关游戏中便完成了高强度训练。
临床试验显示，经过短短6周高强度等速训练，6名6至10岁的SMA Ⅱ型患儿不仅实现了不同角度下从坐到站的能力跨越，且股四头肌力量显著提升，肌肉与神经系统协同增长。北京航空航天大学机械工程及自动化学院研究生任佳欣（论文共同一作）表示，更让他们惊喜的是，这种变化不是训练期间的“昙花一现”。在脱离机器人，回归日常训练后，患者仍能维持已取得的康复效果。此外，该研究明确了高激活等速训练在康复干预中的核心价值：相较于仅能维持现有肌肉水平的传统低强度干预，高激活等速训练能够带来显著的肌力提升与实质性的肌肉生长。这一最新成果为神经肌肉疾病的精准康复治疗提供了新的科学依据与希望。
冯仰刚表示，这是一种与以往穿戴式机器人完全不同的训练范式：它不强调依靠外部协助换取短期恢复，而是“反其道而行之”，通过在运动中主动增加难度来激发潜能。作为药物联合治疗的强力协同手段，该疗法旨在引导更为长久的神经肌肉恢复，最终让患者依靠自身的力量去重塑运动功能，提升生活质量。
（图片由北航提供）
网友评论
