癌癥已成為重大健康負(fù)擔(dān)，2020年新發(fā)癌癥病例高達(dá)1930萬(wàn)，死亡人數(shù)約990萬(wàn)。盡管治療水平不斷提高，大量患者術(shù)后或放后仍面臨肌肉、神經(jīng)損傷、極度疲勞、抑郁焦慮等多系統(tǒng)功能障礙，嚴(yán)重影響生活質(zhì)量（圖 1）?，F(xiàn)有的康復(fù)手段如、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、心理干預(yù)，雖然能部分改善體能與情緒，但依從性低（難以堅(jiān)持）、運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)高、康復(fù)資源不均，使康復(fù)成效受限。

在此背景下，一種可穿戴的動(dòng)力機(jī)器人外骨骼（Robotic Exoskeleton），正成為癌癥康復(fù)中前景的運(yùn)動(dòng)輔助技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更安全，更個(gè)性化的康復(fù)訓(xùn)練 (圖1)。近日，由寧德師范學(xué)院附屬寧德市醫(yī)院、福建醫(yī)科大學(xué)寧德臨床醫(yī)學(xué)院神經(jīng)外科、寧德師范學(xué)院醫(yī)學(xué)院福建省毒物與藥物毒理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院等多所國(guó)內(nèi)外科研醫(yī)療機(jī)構(gòu)聯(lián)合組成的研究團(tuán)隊(duì)，在開(kāi)源期刊 《Research》 上正式發(fā)表綜述論文《Applications of Robotic Exoskeletons as Motion Assistive Systems in Cancer Rehabilitation》。該文系統(tǒng)闡述了機(jī)器人外骨骼作為癌癥康復(fù)創(chuàng)新的技術(shù)原理、治療潛力和未來(lái)發(fā)展方向。

文章信息

1.1 癌癥康復(fù)中的機(jī)器人外骨骼

許多癌癥患者在治療后仍面臨肌肉減少癥和活動(dòng)能力問(wèn)題等功能障礙，這就需要在不同的護(hù)理環(huán)境中進(jìn)行個(gè)性化、多學(xué)科的康復(fù)（圖1，表1）。

表1. 現(xiàn)有癌癥康復(fù)方法比較

圖1. 癌癥康復(fù)中機(jī)器人外骨骼概述。（A）當(dāng)前癌癥治療現(xiàn)狀；（B）癌癥康復(fù)需求推動(dòng)設(shè)備發(fā)展；（C）癌癥康復(fù)中的運(yùn)動(dòng)療法；（D）機(jī)器人外骨骼在癌癥康復(fù)中的優(yōu)勢(shì)；（E）外骨骼的多維度作用

1.2 當(dāng)前運(yùn)動(dòng)療法在癌癥康復(fù)中的應(yīng)用

癌癥相關(guān)疼痛（CRP）是常見(jiàn)且嚴(yán)重的癥狀。阿片類和輔助藥物雖是一線治療，但副作用大。運(yùn)動(dòng)療法的核心是采用整體、以患者為中心的方法，解決身體、心理和功能方面的損傷。運(yùn)動(dòng)能讓骨頭受到適當(dāng)?shù)臋C(jī)械刺激，激活成骨細(xì)胞的活動(dòng)；同時(shí)，它還能改善血液循環(huán)和氧氣供應(yīng)，從而促進(jìn)骨骼的新陳代謝和健康。抗阻運(yùn)動(dòng)和高沖擊運(yùn)動(dòng)在促進(jìn)骨形成和減輕骨丟失方面尤為有效（圖1）。初步證據(jù)提示運(yùn)動(dòng)可減輕CRP，但研究結(jié)果存在異質(zhì)性。

1.3 機(jī)器人外骨骼在癌癥康復(fù)中的優(yōu)勢(shì)

機(jī)器人外骨骼結(jié)合傳感器、智能控制與生物力學(xué)設(shè)計(jì)，能夠改善步態(tài)、姿勢(shì)和循環(huán)系統(tǒng)功能。研究表明，它能減輕放相關(guān)副作用（如變、耐力下降），并支持神經(jīng)肌肉恢復(fù)，降低跌倒風(fēng)險(xiǎn)。患者在外骨骼訓(xùn)練中不僅運(yùn)動(dòng)能力提升，還獲得了疼痛緩解和心理信心的改善。

2.1 循證癌癥康復(fù)概述

大量研究證實(shí)，運(yùn)動(dòng)康復(fù)可改善體能、心理狀態(tài)和生活質(zhì)量，同時(shí)減輕疲勞、焦慮和失眠。然而，現(xiàn)實(shí)中仍受限于轉(zhuǎn)診率低（醫(yī)生或患者很少真正被推薦或轉(zhuǎn)介去做運(yùn)動(dòng)康復(fù)）、依從性不足（難以堅(jiān)持）、資源分布不均（不同地區(qū)的康復(fù)資源差異巨大）。為此，相關(guān)指南與多模式策略（如PERCS分診、機(jī)器人外骨骼）或許可以改善康復(fù)服務(wù)的可及性，減少對(duì)藥物治療的依賴，并進(jìn)一步優(yōu)化患者的功能預(yù)后。

2.1.1 基于個(gè)性化鍛煉的策略

個(gè)性化干預(yù)，如基于操作性條件反射的行為分級(jí)活動(dòng)（BGA）和認(rèn)知療法，能顯著提高依從性并改善功能。運(yùn)動(dòng)處方需結(jié)合治療方案與個(gè)體差異，才能發(fā)揮佳效果。

基于個(gè)性化鍛煉的策略還包括根據(jù)癌癥類型及治療相關(guān)功能損傷特點(diǎn)定制方案，比如乳腺癌患者術(shù)后常出現(xiàn)肩部 / 上肢功能障礙，采用上肢主動(dòng)輔助型外骨骼，通過(guò)模擬自然手臂運(yùn)動(dòng)，恢復(fù)肩關(guān)節(jié)靈活性與手部力量，結(jié)合漸進(jìn)式肩部強(qiáng)化訓(xùn)練，緩解術(shù)后疼痛；肺癌患者放療 / 后易出現(xiàn)呼吸肌，采用被動(dòng)輔助型上肢外骨骼輔助呼吸肌訓(xùn)練，同時(shí)結(jié)合低強(qiáng)度下肢訓(xùn)練提升心肺耐力，改善 6 分鐘步行距離（平均提升100-150 米）；骨轉(zhuǎn)移患者骨骼脆弱易骨折，采用低強(qiáng)度主動(dòng)輔助外骨骼，精準(zhǔn)調(diào)整支撐力度與運(yùn)動(dòng)范圍，避免負(fù)重過(guò)度，同時(shí)通過(guò)低沖擊訓(xùn)練促進(jìn)骨代謝，延緩骨流失，降低骨折風(fēng)險(xiǎn)（配合注射型復(fù)合水凝膠可增強(qiáng)骨再生效果）。

2.1.2 多模態(tài)綜合康復(fù)方法

多模態(tài)康復(fù)包括鍛煉、肌肉刺激、認(rèn)知行為療法、瑜伽、針灸、經(jīng)皮電神經(jīng)刺激等（圖2），可改善癌癥患者的疲勞、焦慮、疼痛與社會(huì)功能障礙。乳腺癌、頭頸癌等患者均從跨學(xué)科支持中受益。遠(yuǎn)程醫(yī)療與營(yíng)養(yǎng)干預(yù)進(jìn)一步拓展了康復(fù)的可及性，使更多人能夠方便地獲得持續(xù)的康復(fù)支持。

2.1.3 遠(yuǎn)程癌癥康復(fù)中的新興技術(shù)

遠(yuǎn)程醫(yī)療結(jié)合機(jī)器人外骨骼、虛擬訓(xùn)練、移動(dòng)應(yīng)用，使患者能在家中安全康復(fù)（圖2）。它突破了地理限制，尤其適合老年與行動(dòng)不便患者。AI與可穿戴傳感器的加入，使康復(fù)更具個(gè)性化與實(shí)時(shí)反饋。

圖2. 癌癥康復(fù)中的機(jī)器人外骨骼技術(shù)（A）癌癥康復(fù)研究進(jìn)展結(jié)果（B）癌癥康復(fù)中的運(yùn)動(dòng)應(yīng)用（C）機(jī)器人外骨骼的技術(shù)原理（D）癌癥運(yùn)動(dòng)康復(fù)的理論基礎(chǔ)（E）康復(fù)中的行為改變理論

2.2 機(jī)器人外骨骼的技術(shù)基礎(chǔ)

2.2.1 類型與進(jìn)展

康復(fù)用外骨骼分為主動(dòng)型與被動(dòng)型（圖2）。主動(dòng)型可通過(guò)傳感器與驅(qū)動(dòng)器提供動(dòng)力，精準(zhǔn)支持步態(tài)訓(xùn)練，適用于下肢無(wú)力或癱瘓的患者；被動(dòng)型則提供穩(wěn)定支撐，更適合康復(fù)早期或輕度功能障礙的患者。兩種類型的外骨骼都依托動(dòng)態(tài)控制和運(yùn)動(dòng)學(xué)建模運(yùn)行，將機(jī)械框架與電驅(qū)動(dòng)或氣動(dòng)系統(tǒng)相結(jié)合。隨著AI與柔性材料發(fā)展，患者可以根據(jù)自身需求調(diào)整助力和動(dòng)作，并且設(shè)備便攜又舒適。

2.2.2 應(yīng)用場(chǎng)景

外骨骼在步態(tài)恢復(fù)、心肺訓(xùn)練、肌肉耐力增強(qiáng)中作用顯著。研究表明，它能減輕癌癥相關(guān)疲勞（CRF）、改善免疫功能和代謝水平。例如，美國(guó)國(guó)家癌癥中心的10周康復(fù)計(jì)劃顯著提升了患者的身體與情感功能。

2.3 運(yùn)動(dòng)康復(fù)的機(jī)制

2.3.1 免疫、炎癥與代謝調(diào)節(jié)

運(yùn)動(dòng)能減少炎癥、增強(qiáng)抗炎反應(yīng)；外骨骼訓(xùn)練則能讓這些好處更顯著。（圖2）。此外，運(yùn)動(dòng)還能改善代謝功能，緩解因治療相關(guān)的代謝紊亂。

2.3.2 心理社會(huì)與生理益處

運(yùn)動(dòng)能改善體能、情緒和自我效能感，對(duì)疲勞、焦慮和抑郁均有積極作用。系統(tǒng)化康復(fù)計(jì)劃能促進(jìn)持久行為改變，使患者在癌癥后仍維持健康、積極的生活方式。

3.1 功能恢復(fù)中的作用

外骨骼可促進(jìn)步態(tài)、關(guān)節(jié)靈活性、上肢功能恢復(fù)（圖3）。在乳腺癌、結(jié)直腸癌及肺癌患者中，外骨骼訓(xùn)練顯著提高了患者的活動(dòng)能力和自信心。

3.2 隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)與多學(xué)科方法

研究表明，外骨骼康復(fù)在步態(tài)、心肺耐力、心理健康方面優(yōu)于傳統(tǒng)康復(fù)（圖3）。未來(lái)需通過(guò)多中心試驗(yàn)驗(yàn)證其在不同癌癥類型中的適用性。

3.3 數(shù)據(jù)收集與評(píng)估

評(píng)估指標(biāo)包括6分鐘步行試驗(yàn)、疲勞評(píng)分和健康相關(guān)生活質(zhì)量問(wèn)卷等。初步研究顯示，外骨骼康復(fù)能有效緩解癌因性疲乏并改善功能（圖3）。

圖3. 腫瘤康復(fù)中的機(jī)器人外骨骼。（A）促進(jìn)運(yùn)動(dòng)恢復(fù)（B）依從性與安全性（C）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（D）數(shù)據(jù)收集（E）數(shù)據(jù)分析

4.1 外骨骼增強(qiáng)身體恢復(fù)

結(jié)合有氧與抗阻訓(xùn)練，外骨骼能顯著改善骨密度、肌肉力量和健康相關(guān)生活質(zhì)量。

4.2 提升舒適度與信心

實(shí)時(shí)反饋增強(qiáng)患者康復(fù)信心，減少運(yùn)動(dòng)恐懼（圖4）。心理支持與運(yùn)動(dòng)結(jié)合能有效減輕焦慮和抑郁。

4.3 安全性與依從性

外骨骼可為骨轉(zhuǎn)移患者提供精準(zhǔn)支撐，降低骨折風(fēng)險(xiǎn)（圖4）。智能反饋提高患者依從性和參與度。

4.4 多模式協(xié)同效應(yīng)

營(yíng)養(yǎng)、心理和運(yùn)動(dòng)干預(yù)結(jié)合，能顯著改善康復(fù)結(jié)局。外骨骼作為支撐工具，與傳統(tǒng)康復(fù)聯(lián)合使用，展現(xiàn)出長(zhǎng)期療效（圖4）。

圖4. 本圖展示了一個(gè)旨在提升使用外骨骼機(jī)器人的患者的表現(xiàn)、安全性和依從性的多模式干預(yù)框架。外骨骼機(jī)器人整合了諸如改善身體表現(xiàn)（心肺功能、肌肉力量、骨密度、抗阻訓(xùn)練和有氧運(yùn)動(dòng)）、鈣的作用、患者在康復(fù)期間的依從性和信心、心理支持以及特殊干預(yù)（活動(dòng)范圍、強(qiáng)化骨骼、家庭鍛煉和傳統(tǒng)療法），這些要素，以優(yōu)化患者的治療效果。

5.1 經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)與未來(lái)方向

外骨骼成本高昂，政策支持與醫(yī)保覆蓋是推廣的關(guān)鍵（圖5）。

5.2 個(gè)性化與精準(zhǔn)醫(yī)療

未來(lái)外骨骼將與AI、基因組學(xué)、實(shí)時(shí)傳感器結(jié)合，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、個(gè)性化康復(fù)路徑（圖5）。

5.3 多學(xué)作康復(fù)服務(wù)

康復(fù)計(jì)劃需整合師、營(yíng)養(yǎng)師、心理學(xué)家與工程師，形成協(xié)同機(jī)制，尤其在老年患者中意義重大。

5.4 新技術(shù)整合

遠(yuǎn)程醫(yī)療、AI與VR的結(jié)合，將帶來(lái)低成本、高效率、可居家實(shí)施的模式。

圖5. 本圖總結(jié)了外骨骼機(jī)器人面臨的主要挑戰(zhàn)及未來(lái)發(fā)展方向。當(dāng)前障礙主要包括設(shè)備成本高、功能優(yōu)化不足及人群覆蓋有限，尤其是在兒童、肥胖患者和老年人群中的應(yīng)用受限。人工智能（AI）、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、遠(yuǎn)程醫(yī)療及個(gè)性化系統(tǒng)等新興技術(shù)是應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題的重要途徑。此外，本圖還探討了外骨骼在不同患者群體中的應(yīng)用潛力，并強(qiáng)調(diào)提高設(shè)備耐用性、減輕整體重量及改善醫(yī)療服務(wù)可及性的重要性。未來(lái)發(fā)展應(yīng)著重于推動(dòng)多學(xué)科整合、實(shí)現(xiàn)智能化應(yīng)用，并加強(qiáng)醫(yī)療保險(xiǎn)與政策層面的支持

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