健康头条 | 北大团队首款软体膝关节假肢 可满足大范围运动要求
来源:CHTV百姓健康2025-02-20 18:33:13
根据北京大学新闻网2月12日信息,北大工学院王启宁教授课题组在智能动力下肢假肢领域取得重要进展,提出了一种受马尾草启发的折纸软体动力膝关节假肢。这一创新假肢是国际首款软体膝关节假肢,为下肢假肢的设计提供了全新的思路。相关研究成果已于 2024 年 12 月 30 日发表于《Nature Communications》上。
膝关节假肢设计的主要目标是既满足残障人士日常基本的行动功能需求,比如在平地、崎岖路面、楼梯、斜坡上行走等功能,又保证用户穿戴的舒适性,具备如轻便、仿生、减震以及定制化等特性。目前,膝关节假肢都是刚性假肢,采用高密度的金属材料制成,且各部分功能结构相对独立,在提高功能性的同时会增大系统体积、重量,且刚性框架的缓冲性能也十分有限,很难兼顾功能性和舒适性。这一研究首次提出了基于折纸的仿生软体膝关节假肢,折纸结构由正面折纸结构和背面折纸结构组合而成。利用折纸结构的大范围折展特性,假肢可以满足膝关节大范围运动的要求。
(图源:北京大学新闻网)
研究团队在设计时,从马尾草的结构特性中汲取灵感。马尾草拥有独特的管状茎结构,凭借外环与内环的协同运作,能高效抵抗弯折,这一特性为软体假肢的设计带来了重要启示。基于此,课题组模仿马尾草受压时的内凹结构,在折纸结构里精心设计了背面折纸以及气动腔体,显著增强了假肢的刚度与承重能力。借助气腔内的压力调整,研究团队能够实现假肢刚度的动态调节,模仿马尾草的细胞液压机制,以适应不同的外部压力。此外,折纸结构的加固设计有效限制了非必要的形变,提升了运动精度和舒适度。
通过实验台实验,研究人员先后对软体膝关节假肢的气动控制、瞬心轨迹拟合程度、多维冲击吸收、承载能力、力矩输出能力进行了测试。结果表明,折纸结构可以模仿人体膝关节变转动中心运动,软体膝关节假肢可以在气压驱动下进行较为精准的运动,实际运动与理论计算接近,驱动带宽满足残障人士快速行走的要求。
此外,这次研究邀请了三名残障志愿者参加一系列行走实验,如1m/s和1.25m/s跑步机行走,上、下15cm台阶,上、下10°斜坡,跨越障碍等。在跑步机行走测试中,受试者分别穿戴软体假肢和日常使用的刚性假肢在跑步机上以1m/s和1.25m/s的速度行走,实验采集了受试者残侧和健侧的关节角度、肌肉激活程度、足底压力、假肢对地面冲击力和振幅的的吸收,并进行了步态对称性分析。结果表明,尽管残障志愿者对软体假肢不熟悉,仍可以穿戴软体膝关节假肢以正常步速和较快步速行走,并具有更好的步态对称性,受试者不仅更省力,受到的冲击也更小,主观上也认为行走时的舒适度更高。
在多地形行走实验中,这项研究主要采集了残障人士的关节角度变化数据,旨在验证软体假肢的多功能性。实验结果表明,软体膝关节假肢可以支持残障人士进行交替腿上、下楼梯/斜坡,并能够连续跨越障碍物,假肢可以识别残障人士的运动意图并提供充分的运动范围和力。
<实行“驾照式记分”!湖南出台医保支付资格管理新规>
2月17日,湖南省印发《湖南省医疗保障定点医药机构相关人员医保支付资格管理实施细则(试行)》,对相关人员2025年1月1日以后发生的违法违规违约行为进行责任认定和记分管理,根据具体情况开展1至12分的动态记分管理。在一个自然年度内记分达到9分的,将暂停其医保支付资格1至6个月,暂停期内提供服务发生的医保费用不予结算(急救、抢救除外)。一个自然年度内记分达到12分的,将终止医保支付资格,终止期内所提供服务发生的医保费用将不予结算。其中,累计记满12分的,终止之日起1年内不得再次登记备案;一次性记满12分的,终止之日起3年内不得再次登记备案。
<国务院发布《2025年稳外资行动方案》,扩大医疗等领域开放试点>
2月19日,国务院办公厅发布关于转发商务部、国家发展改革委《2025年稳外资行动方案》的通知。《方案》从有序扩大自主开放、提高投资促进水平、增强开放平台效能、加大服务保障力度等四方面提出二十条举措。其中提出,支持试点地区抓好增值电信、生物技术、外商独资医院领域开放试点政策宣贯落实,对相关领域外商洽谈项目开展“专班式”跟踪服务,及时协调解决问题,推动项目尽早落地。适时进一步扩大电信、医疗领域开放试点。研究制定有序扩大教育、文化领域自主开放实施方案,适时对外公布并稳步实施。
近日,国家卫生健康委举行新闻发布会,介绍时令节气与健康有关情况。中国疾病预防控制中心研究员彭质斌在会上介绍称,当前监测结果提示,我国急性呼吸道传染病疫情继续呈下降趋势。其中,流感病毒是导致近期急性呼吸道感染的主要病原体,目前仍处于季节性流行期,但流行强度总体呈下降趋势;南北方流感活动水平存在差异,第6周,南方高于北方。肺炎支原体及其他呼吸道病毒检测阳性率均持续下降趋势;新冠病毒阳性率总体处于低水平。彭质斌表示,流感疫苗接种后在整个流行季节都能提供一定的保护作用,接种疫苗可以降低感染流感病毒的风险,减轻感染后相关症状,减少并发症的发生。我国当前仍处于流感流行季,今年还没有接种流感疫苗的人依然可以接种。
近日,广西首个由医院自主研发的心血管AI数字人医生在南宁市第一人民医院“上岗”。凭借使用DeepSeekR1、千问Qwen-Max等多种领先的国产大模型,其咨询系统能够提供精准、及时的医疗解答。结合医院的医学临床数据与医生的个性化训练,AI数字人医生能够给出最优解决方案,其不仅具备强大的知识储备,更能针对不同患者的具体情况提供定制化的回答。通过深度学习与优化,AI数字人医生已经达到高度专业化与拟人化的服务水平,真正实现了“人机合一”的完美协作。