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30万元,吉林大学拟转让一项介入科护理用康复锻炼装置技术

周梦亚 2026-01-20 08:00

日前,吉林大学科研院发布技术转移公示,拟将一项名为“一种介入科护理用康复锻炼装置”的发明专利进行转让,协议定价合同金额为人民币30万元


本次转让专利的技术研发团队,由项目负责人及发明人为吉林大学临床医学院第三医院的张弘玮,以及白艳玲、胡海霞等人。张弘玮基于一线的临床护理实践,针对介入治疗术后患者的康复需求,牵头研发了这项专利技术。


其核心创新点在于,借助一套独特的机械传动系统,有效攻克了传统下肢康复设备活动范围受限的难题。该设备内部的螺杆与齿轮传动组件,可驱动患者的脚部进行稳定的圆周运动。


总体来说,这是一项将一线临床观察转化为具体解决方案的实用型发明。通过多关节联动以及安全保障设计,致力于提高介入术后患者的康复质量与体验。


静卧制动引发关节僵硬,单一屈膝难促全面康复


介入科是医院里一个相对新兴的前沿科室,采用的是微创诊疗模式。其定位处于传统药物治疗与开放手术之间。具体来说,介入治疗一般是在医学影像设备,如B超、计算机断层扫描(CT)或磁共振成像(MRI)的实时引导下开展的。


医生会借助穿刺针、导管等细微器械,经人体自然的血管或腔道,或通过微小的体表切口,到达病变部位开展诊断或治疗。


尽管这种微创方式显著减小了体表创伤,但患者在接受介入手术后,通常仍需一段时间进行术后静卧休养。这一制动期对于稳定穿刺点、防止出血等并发症而言是必不可少的。然而,长时间卧床不动会产生一个明显的负面效应,即出现“废用性”身体机能衰退。对于下肢接受过手术,或者因其他缘由需要重点关注腿部功能的患者而言,这种影响尤为显著。


腿部,尤其是髋、膝等承重关节,其健康功能取决于规律的活动。若患者长期静卧,关节缺乏主动和被动的规律性运动,会致使关节囊内的滑液分泌减少。


关节滑液对关节软骨起着润滑与营养交换的重要作用。滑液分泌不足会使关节活动时摩擦力增大,产生一种“滞涩”感,医学上通常将其称为关节僵硬。这不仅会造成不适,还会延缓功能恢复。


目前临床上常用的部分腿部康复训练装置,主要是针对膝关节所设计的。其工作原理通常是借助简单的机械连杆或滑块结构,带动患者的小腿在矢状面上开展屈曲和伸展运动,也就是我们常说的“屈膝”动作。这种单一平面的运动的确能够活动膝关节,避免其完全僵硬。


但这类装置的局限性在于,其运动设计通常仅止步于膝关节。位于下肢根部的髋关节,以及构成骨盆区域的骨骼与肌群,在这类训练中几乎难以获得有效活动。


然而,髋关节和盆腔区域是下肢血液循环与神经支配的关键枢纽。长时间静止会致使该区域肌肉泵的作用消失,下肢静脉回流速度减缓,血液淤积。这不仅会影响局部组织的代谢与修复,还会增加深静脉血栓形成的风险。


因此,仅活动膝关节的康复方案并不完整。该方案无法有效促进大腿根部及盆腔区域的血液循环,也难以维持髋关节的活动度和周围肌群的张力。


这种局部、孤立的训练模式极大地削弱了整体康复训练的成效,无法满足患者安全、高效且全面恢复下肢功能的实际临床需求。正是鉴于现有临床方案的这一不足之处,新的康复锻炼装置才得以构思与设计。


画圆运动实现多关节联动,弹性固定保障被动训练安全


该专利所设计的介入科护理用康复锻炼装置,其核心优势在于借助一套集成化的机械系统,达成了术后患者下肢与背部协同康复的突破。此装置不再局限于单一关节的简单屈伸,而是营造了一个契合多关节联动生理特性的主动康复环境。


装置的核心训练机构创新性地运用了“画圆运动”轨迹,其关键在于一组精密的传动组件与限位机构相互配合。具体而言,驱动螺杆的旋转会啮合并带动一个齿轮转动,该齿轮的侧面与承载患者脚部的运动板相连接。为确保运动板能够稳定地按照预定轨迹做圆周运动,而非随意摆动,装置在两侧对称设置了两组限位件。


每一组限位件均包含一个预压的弹簧、可滑动的定位杆以及末端的滚珠。这一组合宛如一个智能的导向轨道。在运动板运动时,弹簧的弹力通过定位杆和滚珠,持续将运动板边缘压向本体的轨道面。


这种恒定的侧向约束力,确保了运动板在齿轮驱动下旋转时,其姿态能够被稳固限制,进而进行稳定、垂直的圆周平移。正是这种受控制的圆周运动,使得患者的脚踝、膝关节以及髋关节(即大腿根部关节)被自然地同步带动,达成了多关节的复合活动,有效模拟了步态中的部分运动相位。


在保障训练效果的同时,该装置对安全性极为重视,这主要体现在脚部固定设计方面。固定件由一个配备柔软内垫的脚托和一个弹性脚套构成。脚套借助一根弹簧与上方相连,形成一种柔性束缚。


当患者将脚放置于脚托后,向下按压脚套便可完成固定。此固定方式借助弹簧提供的弹力,而非刚性锁死,如此一来,既能防止脚部在画圆运动时脱出,从而避免危险的发生,又能避免因固定过紧而影响血液循环或造成压迫损伤。此外,其内部的软垫还进一步提升了舒适性与防护性能。


除了针对下肢的训练,该专利的一个显著优势在于集成了被动式背部活血按摩机构。该机构借助一个精巧的连杆,把前文所述运动板的圆周运动转变为一个按摩盒在患者背部进行水平往复移动。按摩盒上的滚筒能够对背部肌群实施持续的滚动按压,从而促进局部血液循环。


更为精妙的是,该装置在此基础上叠加了一套仿人手敲击的机构。在按摩盒内部,设有一个与外部固定齿条相啮合的小齿轮。当按摩盒来回移动时,这个小齿轮会进行正反旋转。齿轮的旋转通过一个联动杆,转化为对一根拉杆的提拉与释放。


拉杆的下端连接着一个按摩捶,二者通过一个特殊的控制块和扭力弹簧相连接。当拉杆被提起时,按摩捶被压低,同时压缩一根蓄力弹簧。当拉杆被提至一定高度,控制块在力学作用下突然转动脱钩,按摩捶便在蓄力弹簧的推动下迅速向上弹起,敲击患者的背部。这种“蓄力 - 释放”的机制,营造出富有节奏的拍打感,能够更深入地刺激组织。它与滚动按摩相结合,可有效缓解长期卧床导致的腰背酸胀,进一步提升了康复的整体性与舒适度。


综上所述,该专利装置的优势在于能够把复杂的临床康复需求,转化为一套自动化、集成化的机械解决方案。它借助产生受控的圆周运动,来优化下肢多关节的康复效果;通过弹性固定,保障训练的安全性;还凭借巧妙的动力传递,衍生出被动的背部按摩功能。这些设计均指向同一个目标:在患者术后卧床期间,提供一种更为全面、安全且高效的早期康复干预手段。


从被动训练迈向主动交互,神经接口与机器人定义智能康复新边界


基于上述装置的创新性设计,这种以精准解决临床关键痛点为导向,将复杂需求转化为一体化、自动化器械的创新设计理念,也促使更多企业和机构在更为广泛的智能康复与临床辅助器械领域展开持续探索。


例如,作为华山医院和上海交通大学科研成果转化的重点项目,上海海每康智能医疗公司成功研发并推出了国内首款获得医疗器械注册证的神经接口驱动手功能辅助系统(即手部外骨骼)。


这款产品外观如同普通手套,其技术核心在于借助自主研制的神经接口模块,精准采集患者小臂的肌电信号,识别患者“伸手”或“握拳”的运动意图,进而驱动外骨骼辅助完成抓取动作,实现了从被动牵拉到患者主动意念控制的康复模式重大突破。


临床数据表明,患者佩戴该设备后,运动功能评分提升均值可达未佩戴时的69.29%。


目前,该产品于2026年1月正式获得国家药品监督管理局颁发的医疗器械注册证,这标志着它已完成所有研发和临床验证流程,迈入商业化上市阶段。此外,该产品已与医疗机构合作建立智慧康复研究基地,开始为广大脑卒中等手功能障碍患者提供服务。


再如,菁瑞医疗在脑卒中外骨骼康复机器人领域成功研制出脑卒中外骨骼康复机器人。该产品是国内首个进入国家药品监督管理局创新医疗器械特别审批程序的下肢外骨骼机器人,这表明其技术的先进性与独创性已获得国家层面的认可。该机器人通过模拟人体正常行走的步态轨迹,为脑卒中后下肢运动功能障碍的患者提供精准、重复且量化的步态训练。其创新点在于运用了智能感知与自适应控制技术,能够根据患者的实时状况动态调整辅助力度。


目前,这一成果已步入成熟的产品化与商业化阶段,不仅成功上市,还已在国内超1000家医院得到广泛应用,并出口至全球超30个国家,迈入了规模化市场应用阶段。


总而言之,行业未来的发展路径已愈发清晰。一方面,技术正朝着智能化和精准化的方向深度融合,比如把AI算法、脑机接口(BCI)技术与机器人相结合,以达成个性化、自适应的康复训练,这已然成为明确的研发方向。另一方面,应用场景正朝着居家化和基层化拓展,远程康复、便携式设备以及面向社区和家庭场景的解决方案,正逐步打破传统康复在时间和空间上的限制。

周梦亚

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