在康复过程中，物理治疗师长期以来一直陪伴中风幸存者行走。如今，他们能够与患者并肩"行走"。
西北大学和Shirley Ryan AbilityLab的科学家们开发了一种开创性的康复系统，该系统通过机器人外骨骼将治疗师和患者进行虚拟连接。这种实时连接使治疗师能够对患者的动作做出反应，并随着患者表现的变化持续调整支持和辅助。
使用新系统进行训练后，患者的关节活动范围更大，步伐更长更高，肌肉激活水平与传统疗法相当。
这项研究将于周三（6月17日）发表在《科学·机器人学》杂志上。
构思、领导并监督该研究项目的José L. Pons表示："治疗师主导的康复仍然是许多患者康复的基础，而这项研究有望补充这一标准护理方式。"
Pons是Shirley Ryan AbilityLab的科学主任，西北大学Feinberg医学院物理医学与康复学教授，以及西北大学McCormick工程学院机械工程（兼职）教授。其他西北大学的合著者包括Shirley Ryan AbilityLab的研究科学家、McCormick学院研究助理教授Daniel Ludvig；Shirley Ryan AbilityLab雷根斯坦基金会仿生医学中心科学主任、Feinberg医学院物理医学与康复学教授、McCormick学院生物医学工程（兼职）教授Levi Hargrove；以及McCormick学院机械工程教授、西北大学机器人与生物系统中心主任Kevin Lynch。
根据美国疾病控制与预防中心的数据，每年近80万美国人中风后幸存。对许多人来说，康复过程包括重新学习生活中最基本的活动之一：行走。虚弱、协调能力受损和腿部控制减弱会使简单的动作变得困难。康复通常需要数月的强化康复治疗，患者与物理治疗师合作以恢复活动能力、独立性和信心。
在传统的物理治疗中，治疗师在患者行走时提供直接支持和矫正指导。由于他们一次只能在有限的动作上提供物理帮助，治疗师通常只关注步态的某一方面。更复杂的全身训练可能需要多名治疗师。同时，康复外骨骼可以增加训练强度并帮助患者进行更长时间的步行练习，但许多外骨骼依赖固定的运动模式，不能完全实时适应患者的表现，限制了治疗师提供个性化护理的能力。
为解决这些不足，西北大学和Shirley Ryan AbilityLab团队开发了一种名为治疗师-外骨骼-患者交互(TEPI)的新型干预方法。使用TEPI，治疗师和中风幸存者各自穿戴下肢外骨骼，这些外骨骼在髋部和膝盖处通过虚拟方式连接。这种虚拟连接表现得像弹簧和减震器的组合，允许治疗师和患者实时影响彼此的动作。研究表明，治疗师可以有效地利用TEPI创造更个性化的康复体验，支持患者实现康复目标。
"将物理治疗的直接适应性与机器人系统的可扩展性和精确性相结合，它能够在不需要多名治疗师的情况下实现更全面的全身步态训练，同时引入对患者表现的实时响应——支持、阻力和反馈可以动态调整。"
论文共同第一作者、Shirley Ryan AbilityLab博士后研究员Lorenzo Vianello
在对八名中风幸存者的评估中，TEPI在多项步行表现指标上优于传统的治疗师指导跑步机训练。参与者展示了更大的关节活动范围，迈出了更长、更高的步幅，同时保持了相似的肌肉激活水平。他们还报告了高水平的动机和享受感。
研究的共同第一作者Emek Barış Küçüktabak表示："通过让治疗师通过自己的腿部动作引导患者的动作，TEPI可以为中风康复的传统步态训练提供有力的补充，减少可能导致治疗师在直接治疗过程中疲劳和受伤的体力消耗。"Küçüktabak在西北大学和Shirley Ryan AbilityLab担任研究生研究助理期间完成了这项研究。
接下来，研究人员计划探索如何将这一框架应用于其他功能相关的活动，如地面行走、爬楼梯和坐立转换，跨越多个训练环节。
特拉华大学的博士后研究员、该研究的共同第一作者Matthew R. Short表示："未来的工作还将研究更易于获取和可扩展的系统，这些系统可以将治疗师指导的康复延伸到家庭环境中，并支持远程护理。"
来源：西北大学
期刊参考文献：Küçüktabak, E. B., 等. (2026). 步态治疗中的治疗师-外骨骼-患者交互. 《科学·机器人学》. DOI: 10.1126/scirobotics.adz9628.
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