发布时间：2021-6-17
本报记者 杨绪军 通讯员 南子钰
近千平方米的康复治疗室里，一张张铺着淡蓝色床单的橡胶床排列得整整齐齐。旁边，矗立着十几台形似跑步机、动感单车、平衡仪等式样的助健设备，穿插其间的，是形态各异的康复机器人。
威尼斯9499登录入口康复医学科主任潘钰将一位患者从轮椅上搀扶起来，在一台下肢康复机器人的带动下，患者在房间里行走自如……
10年前，潘钰远赴德国参加国际物理医学与康复医学大会，正是在那里，她第一次目睹了康复机器人。从那时起，她便暗下决心，一定要有属于中国人自己的康复机器人！
如今，梦想照进现实。
更新康复理念，自主研发康复机器人，突破脑机接口技术屏障……一次又一次的探寻中，潘钰渐渐有了底气。过去的一年里，清华长庚医院康复医学科接诊患者逾万例，其中八成以上患者恢复生活自理能力，回归家庭。
通过脑功能磁共振和脑电图检查，潘钰带领康复团队为患者进行功能评估，制定康复方案。
唤醒“沉睡”的缉毒英模罗金勇
1999年，潘钰考上了中国医科大学神经内科方向的研究生，同时成为一名临床医生。
神经内科最常见的疾病就是脑卒中，病患多，床位轮转快，患者早期治疗只有一到两周。不论是临床上的学习，还是与患者、家属的沟通，潘钰都能做得很好。但唯独有一件事，她不太愿意干——送病人出院。
瘫坐在轮椅上，一侧或全身无法动弹；说话含糊不清，眼神木讷无法交流；部分患者丧失吞咽功能，鼻饲袋挂在轮椅上……看着一个个患者离开医院时痛苦的表情，落寞的背影，潘钰内心无比煎熬。作为医生，没能做到让患者“康复”出院，这让她感受到了从未有过的挫败感。
2002年，在同事们的不解和疑惑中，潘钰决心转行，师从首都医科大学脊柱脊髓损伤手术和康复专家关骅教授，成为中国第一批康复医学专业的博士生。
康复医学，在20年前的中国还是一门很年轻的学科。一个数据是，在中国的中风患者中，70%至80%的人因为偏瘫、语言和吞咽功能等中风后遗症而失去自理能力。而在这背后，则是脑卒中急性期康复的缺位。
做完重大手术后回家躺着休养，是当时绝大部分患者的选择。“康复必须要尽早介入，病人在抢救的时候就要开始康复训练，等到情况基本稳定后，再恢复一些基本功能，最后才是居家和社区康复。而如果是出院回家休养几个月后再来医院，就已经错过了最佳恢复期。”导师的谆谆教导，潘钰记在心里。
当时的北京已经是国内康复理念最先进的城市，潘钰在这里完成了系统的康复知识学习，掌握了不少先进的技术疗法。“康复三级预防”和“主动式康复”两个重要概念深深烙在潘钰心里——对于脑梗死或是脑出血患者，不论是哪个方面出现了功能性障碍，都需要请专业的康复医生进行康复诊断，这一步，是让患者重返社会、重返家庭的关键；同时，和传统的针灸、理疗、电刺激等被动式康复相比，诱导患者进行认知、肢体以及生活能力等主动式训练效果更好。“人体功能损伤或疼痛相当于房子着火，要早发现早介入早灭火，再主动重建。康复医学的目标是，不仅让患者活着，还要和从前一样，有尊严地活着！”
从首都医科大学博士毕业后，潘钰进入宣武医院康复医学科，一个个临床实践，让她逐渐摸索出了一套属于自己的治疗法则。而正是这套法则，让昏迷不醒的全国公安系统二级英雄模范罗金勇站了起来。
罗金勇是云南省临沧市永德县公安局的一名缉毒警察。2005年国庆探亲途中，罗金勇偶遇三名毒贩，在赤手空拳与歹徒殊死搏斗中身负重伤，剧烈的头部重挫导致罗金勇双侧额叶和一半大脑损坏，陷入昏迷的他只能依靠呼吸机维持生命。
潘钰接诊时，罗金勇已经像“植物人”一样卧床一年半，虽然过了早期康复介入的最佳时间，但潘钰观察发现，此时的罗金勇已经能对外界的刺激给予反应，这让她欣喜不已。她和康复团队迅速拟定康复方案：先控制住发热、癫痫等基础病，彻底唤醒病人后，再制定全身康复计划。
醒来的罗金勇全身肌肉控制力很差，坐都坐不住，偶尔发出低沉不清的声音，很多时候只能和医生用眼神交流。同时，由于痉挛和全身功能障碍较重，被动式治疗收效甚微。潘钰带领康复团队决定立刻强化主动训练，尽可能让罗金勇早日离开病床。她仔细观察患者的全身反应，哪怕有一点自主反应的肌肉部分都作为重点诱发区域，不能主动训练的区域则进行被动关节训练，配合药物治疗、矫正治疗。
神经损伤患者往往很难控制住自己的情绪，但是缉毒警出身的罗金勇自制力和意志力惊人，无论对待家人还是医护人员都礼貌有加，每天康复训练不管多难、多累，从没有叫过一声苦。虽然过去了十多年，潘钰至今仍能回忆起当时的诸多康复细节。
强大的意志力加上针对性强的康复方案，罗金勇在治疗后的第三个月，坐着轮椅去了趟天安门。国旗下，他郑重地敬了一个军礼。半年后，罗金勇能独立翻身、坐起了，一年后可以在康复跑步机上慢走，两年后已经能搀扶着走路。
今年5月，经历了“康复新生”的罗金勇来北京录制《朗读者》节目，这一次，他带着全家人向潘钰表达深深的谢意。因癫痫间断发作、长时间不能独立行走，罗金勇的关节挛缩比较严重，但还和往常一样，潘钰细心地帮他制定康复方案。这对“医患搭档”的友情，已经延续了十几年。
潘钰和罗金勇这对“医患搭档”的友情，已经延续了十几年。（杨欣摄）
国产康复机器人比进口的还要好
2011年，北京市公开选拔一批优秀医疗机构负责人，在业内已小有名气的潘钰调任北京康复医院业务副院长。
医院扩建工程如火如荼，急需最先进的康复技术“舒筋壮骨”。忙完繁杂的管理事务，来到工作台，潘钰沉浸在学术世界中。文献阅读往往要持续到凌晨，潘钰认真查看着每一项最新的国际康复学进展，手部康复机器人、下肢康复机器人、足踝康复机器人、可穿戴式机械外骨骼系统……新鲜的名词在传递着同一个强烈信号，智能康复的时代要来了！
赴德国参加国际物理医学与康复医学大会期间，潘钰第一次亲眼见到了康复机器人。深灰色的机器人矗立在展台中央，一位因脑卒中而一侧肢体瘫痪的患者被助手用轮椅推了过来，预设各种参数后，患者被机器人带动着在跑台上走出了正常人的步态。旁边的康复医生说，通过一个月左右的康复训练，这位患者将有可能重拾行走能力。回到国内，外国患者在跑台中央自如行走的画面让潘钰久久不能忘却。按照传统训练方法，脑卒中患者的康复往往需要三个月至半年才能完成，每次康复至少要动用两到三名医护人员，治疗师非常辛苦，康复机器人的优势无疑是巨大的。
在管理团队和潘钰的努力下，北京康复医院成为国内首批引入康复机器人的医疗机构，而在拥有了梦想中的机器人，让患者享受到最新的科技成果后，潘钰也渐渐感受到了压力——一台康复机器人的花费动辄三五百万元，康复治疗又需要一整套体系来支撑。“做好这个事情，必须依靠自主创新！”潘钰拿定了主意。
2014年，威尼斯9499登录入口建成开业，力邀潘钰组建康复医学科。清华坚实的理工背景吸引着潘钰，康复医学必须走自主研发道路，潘钰又一次作出决定：重新回归临床，着力研发中国自己的康复机器人。
在新成立的清华长庚医院康复医学科里，大家看到了不同于以往的奇妙场景：在给患者做康复时，一群工程师围在身边，手法的力度、患肢弯曲的角度、电刺激的频率等都被一一记下，医生和工程师们一起讨论方案。帮助患者更好地康复，必须加入主动式康复理念！罗金勇的治疗经历给了潘钰信心，于是，多学科合作早期康复、认知功能训练等也被引入进来。
在康复治疗的过程中，潘钰还敏锐捕捉到了一个问题：同样的康复方法，为何有的患者恢复得更快更好，有的却不行？这背后，实际上是患者核心肌群的细微差别。潘钰为此设计了一整套功能评估方法，包括如何定量测试患者的核心肌力、如何帮助患者进行神经功能控制等，并将其纳入了康复机器人的设计环节。
带有主动式康复能力的下肢康复机器人、手功能康复机器人、踝足康复机器人等陆续被研发出来，并进入科室，能够对患者各个核心肌肉群进行准确评估的可穿戴机器人及监测设备也装备完毕。以踝关节康复机器人为例，从外观看，它就像一台普通的康复设备，但其中充满了高科技元素：当患者将足踝固定在训练器上，机器人会感知到患者的踝关节紧张程度，并根据患者功能开启被动、助力或主动康复训练模式。机器人还可以感受到患者眼动情况，并以此判断患者的注意力和认知功能——几个月前，这还只是图纸上的一个设想，潘钰感受到了“自主创新”的魅力。
很快，病房里迎来了患有脑干出血的重症患者张女士。脑干出血是脑血管病中最为凶险、预后极为不良的一种类型，轻者四肢瘫痪、生活不能自理，重者发病后即昏迷并导致死亡。在急诊室里看到这位气管被切开，带着鼻饲、尿管和各种输液通路的年轻患者，潘钰不禁有些为她担心。康复医生、物理治疗师、语言治疗师、作业治疗师、支具师、康复护士齐上阵，制定了详细的治疗和康复计划。从稳定病情开始，到离床训练，再到第一次抬头、咽第一口水、咳出第一口痰、抬第一下手、动第一下腿……点滴进步都激励着患者、家属和每一个参与治疗的医护人员。经过两个多月的精心治疗和康复，张女士终于成功拔除气管插管和尿管、鼻饲管，能够独立在床边坐住。
要想恢复步行能力，需要训练交替迈步、下肢支撑功能，下肢康复机器人上场了。在康复机器人的辅助下，张女士站立起来，并驱动下肢进行交替步行。经过短短三周的治疗，张女士左下肢肌肉力量就得以提高，站立功能改善，笑容终于重现在脸上。潘钰激动地拿起手机，第一时间向研发团队报告了好消息：国产康复机器人比进口的还要好！
潘钰在为患者进行脑机接口康复训练。
“脑机接口”让机器人读懂大脑
正当各种类型的智能机器人被不断研发出来，一条不期而至的消息让滚滚向前的车轮戛然而止——美国一项最新研究证实，通过千余例大样本测试研究证实，智能机器人并没有超越传统康复训练的效果。
问题出在哪里？潘钰是从传统康复训练研究起家的“过来人”，直指问题所在——大部分康复机器人只是在模拟传统训练，训练方法高度接近被动式的人工康复，也就是仅替代了康复师的部分人力劳动，缩短了康复时间，但在效果上仍有提升空间。
要改进，就必须从“根儿”上入手，这个“根儿”，就是大脑。潘钰决定，把研究方向投向最新的“脑机接口”技术。
人类的大脑有着强大的自愈能力，脑卒中患者的脑细胞因缺血缺氧在短时间内快速死亡，但是，当一部分脑细胞死亡后，其他脑细胞会建立新的突触连接，重建神经网络，实现对原有功能的代偿。这就是人们常说的“大脑重塑”。
而目前康复机器人所做的，就是不断地让局部肌体的肌肉、神经恢复到正常状态，再把正常的运动反馈给大脑，加快大脑重塑的过程。但是，这种“自下而上”的刺激显然周期更长，治疗效果也难以令人满意。有没有可能直接对大脑进行刺激，完成“自上而下”的神经重塑呢？脑机接口就是方案之一。
所谓的脑机接口，就是让大脑和各种康复机器进行连接的设备，脑机接口通过分析脑电波，能够“知道”你在想什么；进而帮助你指挥机器，对患体进行康复训练。在这样的反复训练中，大脑和患体之间可以逐步建立有效的连接，达到恢复正常生理功能的目的。
建立脑机接口工作的第一步，就是要捕捉大脑信号并做出数据分析，让机器“知道”大脑的指令。
“捕捉信号不是一件容易的事情，这是一个最核心的技术。”潘钰说，大脑中下肢运动皮层的位置较深，要想在众多脑电信号中准确捕捉到踝关节运动想象信号，非常困难。而且，患者的个体差异性和脑损伤程度的不同也会影响到脑机接口采集的脑电信号质量，进而影响训练效果。
如果信号提取的准确性太差，模型就无法建立，一切也就无从谈起。在北京自然科学基金项目支持下，清华大学医学院洪波教授团队克服重重困难，最终将信号提取的正确率提高到了80%。
2020年4月，来自外地的王女士成为接受脑机接口治疗的首位患者。两个月前，她突发脑卒中，虽然经过康复训练已经可以在别人的搀扶下完成站立、迈步动作，但由于左侧小腿无力，足部完全垂下，没有丝毫反应。一想到自己再也不能走路，王女士万念俱灰。
听到有了脑机接口技术，不愿放弃希望的家人带着王女士来到威尼斯9499登录入口。通过脑功能磁共振和脑电图检查，潘钰带领康复团队对王女士的脑功能情况进行了专业而详尽的评估，并制定了一套综合康复方案：解放足踝功能，通过脑机接口和外骨骼训练提高大脑运动功能，再加上下肢训练并辅以肉毒毒素缓解肌张力。
王女士戴上脑电帽，将瘫痪的左足放入康复机器人足托，在医护人员的引导下，她集中精力想象左踝关节背屈动作。信号由弱到强，短暂的机器学习后，王女士发现，自己的大脑信号已经能够指挥机器进行运动了，她欣喜万分。
在常规康复训练基础上，再配合一个小时的脑机接口足踝康复机器人训练。不到一个月，王女士的左侧踝关节由完全瘫软，到逐渐看到肌肉收缩，踝背屈动作越来越明显。一天一个样！独自站立，随后恢复了行走功能。出院的时候，她拉着全科所有的医务人员来了一张合影，是兴奋更是感激。
对于发病早期、具备良好言语和认知功能、能良好沟通和执行训练的脑卒中患者，其神经重塑机会大大增多，通过20天的强化训练，足下垂和“画圈”步态完全可以有效改善……潘钰的工作笔记上，又多了一条记录。“康复机器人有了脑机接口技术，就像插上了一对翅膀，实力大增。”潘钰说，待时机成熟，要给所有的康复机器人装配上这项技术，让康复更有针对性。
在潘钰的心愿清单里，康复机器人的目标是要走进社区，走进家庭。在她的手机里，存着不少刚刚开发的辅具型机器人。患者不用出家门，医生在医院和社区里设定康复处方，收到指令的居家型康复机器人就可以帮助患者在家完成康复训练。“一个小小的发明，便可以极大改善病人的生活质量，这也是康复医学的初心和使命。”
除署名外本版图片由本报记者和冠欣摄
