脚踏驱动四自由度并联机器人的膝关节本体感觉评估系统设计与临床可行性验证

《IEEE Transactions on Medical Imaging》：A Foot-Actuated Parallel Platform for Robotic Assessment of Knee Proprioception: Design and Feasibility Evaluation

　　膝盖本体感觉缺损与运动控制能力下降、再损伤风险增加以及康复效果不佳有关。然而，对膝盖本体感觉的客观评估仍是临床挑战。现有方法依赖于患者的主观评价、需要与解剖关节轴精确对齐，或依赖昂贵的仪器设备。本文提出了一种脚踏驱动的四自由度并联机器人，旨在克服这些局限性，并实现可重复、客观的关节位置感测试。该并联平台从足部驱动肢体，因此无需识别或对齐膝关节中心。基于机器人性能标准和临床评估标准开发了一套设计框架，并通过使用测力传感器进行连续力监测来确保安全。实现了一种立体视觉系统，无需在患者身上安装物理标记即可测量肢体位置。通过一项前后对照研究评估了临床可行性，研究中患有髌腱病的参与者完成了为期八周的康复锻炼计划。结果显示，所提出的系统支持对主动和被动关节位置感模式的评估，并捕捉到了干预后关节位置感测量的变化。这些发现支持该平台作为精准、低对齐依赖性的本体感觉评估工具在骨骼肌肉康复中的应用潜力，值得在更大规模临床队列中进一步验证。