베이징항공항천대, 0.96㎏ 웨어러블 로봇 개발 성공
전문가 해설
베이징항공항천대학교 등 기관의 연구원들은 무게가 0.96킬로그램에 불과한 웨어러블 로봇을 개발하여 척수성 근위축증 II형 환아가 독립적으로 설 수 있도록 도왔습니다. 이 성과는 5월 20일 《네이처》 잡지에 발표되었습니다. 전통적인 하지 보조 로봇의 보조 방식은 근육을 더욱 무력하게 만들 수 있지만, 이 휴대용 등속 저항 훈련 로봇은 안전한 전제하에 근육이 관절 활동 범위 내에서 최대 장력을 발휘하도록 보장하여 최상의 훈련 효과를 실현할 수 있습니다. 임상 시험에 따르면, 6주간의 고강도 훈련을 거친 후 6명의 환아는 앉은 상태에서 서 있는 상태로의 능력을 향상시켰을 뿐만 아니라 대퇴사두근의 힘이 현저히 향상되었으며, 로봇에서 벗어난 후에도 여전히 회복 효과를 유지할 수 있었습니다. 이 연구는 신경근육 질환의 정확한 재활 치료에 새로운 과학적 근거와 희망을 제공합니다. 펑양강은 이러한 새로운 패러다임이 운동 난이도를 높여 잠재력을 자극하고, 더 오랜 신경근 회복을 유도하여 궁극적으로 환자가 자신의 힘으로 운동 기능을 재구성하고 삶의 질을 향상시키는 것을 목표로 한다고 밝혔습니다.
💡 척수성 근위축증 환아를 위한 착용형 로봇이 개발되어 독립적인 서기 능력을 향상시키는데 도움을 준다. 이 로봇은 0.96kg의 가벼운 무게로, 전통적 하지 보조 기계와 달리 근육 약화를 방지하고 효과적인 재활 치료를 가능하게 합니다. 임상 시험에서 환아들은 6주간 훈련 후 서기 능력을 획득했으며, 이 효과가 지속되었습니다.
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）
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）