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2025.06.04

“欸?!以前的康复医疗竟是这样?”
超小型传感器为康复治疗带来翻天覆地的改变!

目录

不依赖“匠人手艺”的康复治疗
尽管曾对自身体力充满自信
若不易使用,便无人使用
“这里,能看清楚吗?”

任何人都无法预知自己会在何时、因为何种原因患上疾病或受伤。

然而,即使在医疗高度发达的现代,康复治疗很大程度上仍然依赖于治疗师长期积累而来的经验和感觉技巧。

丰田时报记者获悉,现在出现了一种设备,能使“想早日回归日常生活”的病患重获希望,随即赶到位于爱知县丰明市的藤田医科大学医院,探访平时很少接触到的康复医疗领域幕后故事。

“令人惊讶的是,虽然实施的治疗内容会记录在电子病历中,但其实并未进行详细的数据量化。这是一个很大的问题。”

藤田医科大学七栗纪念医院院长、医学博士大高洋平医生在采访中讲道:“在日本,康复治疗领域作为一个‘学科’在1996年被认可。由于历史尚浅,还有很大的发展空间。”

关键在于如何将人类的动作可视化,也就是进行量化管理。

如今在游戏和娱乐领域,通过动作捕捉技术将人类的动作数据化并加以利用的做法较为常见。但动作捕捉系统不但价格昂贵,也并不适用于临床领域。

为了实现基于数据的正确康复治疗,藤田医科大学医院导入使用了一种名为“Welgain”的小型设备。

不依赖“匠人手艺”的康复治疗

Welgain只需将传感器佩戴在身上,就可以通过平板电脑查看动作。无需准备多台摄像机,便能实时测量人的动作和关节弯曲角度。

将小型传感器佩戴在各个部位,细致地捕捉动作。

“随时随地,轻松简单”。Welgain无需耗费太多精力便可量化活动数据。

据说,每个小型传感器中都嵌入了加速度传感器、角速度传感器、电池、存储器、通信功能等部件。

藤田医科大学医学博士 大高洋平医生

以往的康复治疗,比较依赖经验丰富的治疗师“匠人手艺”。但训练时的动作是否真的正确,却无从得知。

如果使用Welgain客观地捕捉动作并将其结构化,患者就能接受比以往更好的康复治疗。

测量的数据会被发送到平板电脑上,如此便能进行细致地量化管理。

根据康复内容的不同,人们可以变更传感器的佩戴位置,还能通过语音提示来确认动作是否正确。

如此长足的进步,让人不禁感叹“以前的康复治疗到底算什么”。

在这里,也请各位读者们想象一下:当被要求“把膝盖弯曲40°”时,您能够准确做到吗?能多次重复这个动作吗?

但如果佩戴了Welgain,当膝盖弯曲到40°时,它便会发出语音提示。还能通过视频或3D虚拟形象确认动作是否标准,帮助患者反复练习,同时治疗师也能更好地传授更有效的康复训练方法。

尽管曾对自身体力充满自信

黑川昭广先生在康复训练中也使用了Welgain。他的人生在2024年10月1日凌晨3点彻底改变了。

“当时从厕所返回卧室的瞬间,我突然头晕目眩,只能大声呼喊儿子,自己无法起身,连话也说不清楚……”

原来他得了脑卒中。

后来他被救护车送往藤田医科大学医院,醒来时甚至记不起自己的名字。

“我躺在病床上动弹不得,感到非常不安。我原本对自身的体力很有自信的……”

入院两周后,他开始使用Welgain进行康复训练。他原以为康复训练是靠意志硬撑过去的,但实际体验下来发现与自己所想的截然不同。

“我总不自觉用省力的姿势走路,但那样会伤到腰。这时设备会出声提醒‘这里不对’,让我能清楚地知道问题所在。”

上方视频为康复训练初期的演示,下方视频为康复训练开始约两个月后的演示。

通过训练成果可视化,患者的自主训练也更高效。入院两个月后他已能自如行走,如今在家中甚至无需拐杖。

黑川先生笑着说道:“为了防止我偷懒,大女儿一直监督我呢(笑)。现在我常和女儿一起开车兜风,路上她总爱唱K-POP,虽然我听不太懂就是了(笑)。”

若不易使用,便无人使用

研发Welgain的人,正是在此前报道中提到过的,研发面向脑卒中患者的康复训练机器人的项目组成员。

新事业企划部 保健事业室 小林诚组长

他们灵活运用康复训练机器人的研发理念,将设备小型化以适配多样化的训练场景。即使在大型仪器无法放置的场所,也能实现24小时便捷监测。

而这一切的契机竟是一份圣诞礼物。

藤田医科大学 大高医生

人类的动作看似明显可见,但实则难以捕捉其中细节。即便认为“步态平衡良好”,但缺乏量化数据仍难以分析。

12月的一天,丰田公司的小林先生带着创意来找我,说“这是圣诞礼物”。我当时就觉得太有意思了!

2019年,与藤田医科大学医院的联合研发项目启动。但他们面临三大难题:

①需穿戴简便,能即时进行数据测量;

②确保任何环境下的无线信号稳定;

③保证很高的可信赖性。

藤田医科大学 大高医生

再好的产品若操作复杂,在忙碌的临床现场也难以被采用,因此使用性才是关键。

从充电单元中取出5枚小型传感器,分别用绑带固定在对应的监测部位,这份便捷性对忙碌的医疗现场来说至关重要。

此外,将数据转化为“有效信息”同样重要,团队非常注重临床使用的便捷性。

技术难点在于蓝牙通信。大型医院中各类无线电信号交织,普通设备在5至10米的距离外就会失去信号。

而人体又会吸收电波,因此当患者与理疗师等多人都在一个场所时,信号更易中断。为了攻克这些难题,团队成员反复改善。

新事业企划部 小林组长

Welgain不仅能捕捉细微动作,还能量化行走、起立等人类的所有动作。

不仅限于康复训练领域,它还能通过声音提示错误的姿势,因此应用场景非常广泛。例如在工厂提示正确的腰部作业姿势以防止工伤、在体育运动领域改善运动员的动作形态、预防受伤等等。

据悉,双方还共同研发了一套“康复支援系统”,能够对练习和评估数据进行积累、整合和共享。

藤田医科大学 大高医师

令人惊讶的是,在常规康复治疗中,并不会记录像“步行练习做了多少分钟”这类细致的数据。

我们医院过去是用自己的代码把这些数据录入电子病历的,但现在我们已经调整了系统,使其能更广泛地使用。

最终目标在于对精密数据进行整合,从而清晰呈现从过去到现在完整的康复历程,并实现各团队间的数据共享。

“通过科学分析,可以明确训练时长与效果的关系,就像药物剂量反应曲线那样直观可见。”大高医师说道。

新事业企划部 小林组长

打造一个好的系统,就是为医生们创造余力。我们无法进行医疗行为。但我们一直在思考,能为医护人员和患者做些什么。我们希望能为那些处于困境中的人提供帮助。

大高医师笑着表示:“丰田似乎不从根本上解决问题就不罢休(笑)。他们从本质重构康复理念,对医生而言实属幸运。”

小林与同事井上晴规笑着分享:“在医院演示时总会听到‘欸?这么简单?连这个都能实现?!’的惊叹,实际展示效果总能收获喝彩。”

“这里,能看清楚吗?”

能精准测量数据的Welgain,其研发离不开某家企业在研发方面提供的支持——三重电子,一家在液晶、电子设备及医疗护理领域深耕55年的企业。

小林坦言:“三重电子正是我们在真正困境中最可靠的伙伴。”

从左至右:三重电子奥山昇、高樱修平、专务董事二本杉幸治、社长林雅哉、出口笃,丰田小林组长

但研发过程中各类问题层出不穷。

最大难关在于:为实现远距离稳定电波传输,必须将电路板上大小不一的零部件调整至相同高度。

“这里,能看清楚吗?”三重电子的二本杉边调整眼镜边解说道。

尽管讲解详尽,但采访现场肉眼仍难以辨识

不同尺寸零部件需要差异化的焊锡温度。而团队最终将高度差控制在30微米——约两根发丝的直径。如此精度在常规生产中实属罕见。

“比智能手机的工艺更精密。”三重电子高樱表示。能够克服这样艰难的工作,是有原因的。

“在祖母与病魔抗争的那段时间里,我一直希望能守护人的尊严,哪怕只是一点点,也想为她创造更多丰富多彩的时光。我也希望能用饱含心意的技术,缔造家人欢聚的温馨时刻,并能延续到孩子们的未来,甚至在更远的将来,或许也有笑容因这技术绽放。所以,艰难的研发工作对我来说始终是快乐的。”

本次采访中,所有人的笑容都令人难忘。

所谓康复治疗。

是“帮助人们重拾尊严,重新过上属于自己的人生的过程”。

这是句沉重的话。也正因为如此,这份工作才格外有意义。

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