文超 朱

上海理工大学 医疗器械与食品学院（上海   200093）, School of Medical Instrument and Food Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 20093, P.R.China

秀林 徐

上海理工大学 医疗器械与食品学院（上海   200093）, School of Medical Instrument and Food Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 20093, P.R.China

晓明 姚

上海理工大学 医疗器械与食品学院（上海   200093）, School of Medical Instrument and Food Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 20093, P.R.China

关坡 马

上海理工大学 医疗器械与食品学院（上海   200093）, School of Medical Instrument and Food Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 20093, P.R.China

东衡 张

上海理工大学 医疗器械与食品学院（上海   200093）, School of Medical Instrument and Food Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 20093, P.R.China 上海理工大学 医疗器械与食品学院（上海   200093）, School of Medical Instrument and Food Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 20093, P.R.China

不同程度地减少下肢负荷的减重训练（body weight support training，BWST）是一种有效的康复治疗方法 ^{[ 7 - 8 ]} 。患者在减重训练时减轻了下肢承受重量，能够使患者保持正确的上身姿势和步行姿态，并且能够加强患者下肢肌群的肌力，增强踝关节、膝关节和髋关节的稳定性，促进患者步行运动时各关节、肌群及神经支配的协调性，故对患者步态整体的平衡能力调节非常有效。应用 BWST 对下肢运动功能障碍患者进行以负重、迈步及平衡三要素相结合为主要特点的强化步行训练，可以使患者步行及平衡能力得以最大恢复 ^{[ 9 ]} 。目前用于康复步行训练的减重方式主要有悬挂减重方式、斜床背部减重方式、水浮力减重方式等 ^{[ 10 - 12 ]} 。其中，悬挂减重方式因采用绷带在患者身体局部施加向上的作用力容易使患者感到不舒适；而斜床背部减重方式并未实现真正意义上的下肢步行训练；另外，水浮力减重方式需要穿戴特别制作的衣服在水中训练，举升力的高度和重心随着水位而变化，而且需要水池，故不方便日常训练使用；因此上述各种减重方式各具有其使用的局限性，限制了它们在临床中的推广应用。

此外，表面肌电信号（surface electromyogra-phy，SEMG）是评估神经肌肉功能的定量方法，可用于了解治疗前患者受损神经肌肉功能的状况及观察治疗前后患侧神经肌肉功能的改善，以评估治疗效果，并根据结果来调整和制定出具有针对性的个体化康复处方 ^{[ 13 - 14 ]} 。合理的下肢减重康复步行训练系统应由舒适的下肢减重支撑模块、神经肌肉功能状况评估模块、科学的下肢康复训练软件等部分组成。

为给下肢运动功能障碍患者提供更有效、舒适的减重步行康复训练环境，本研究设计研发了压差式气动减重康复步行训练系统。本系统采用空气压差（differential air pressure）技术进行减重，以辅助患者站立和行走。训练时将人体下半身置于密闭气囊内，由加压装置给气囊增压，通过调节气囊内的压力获得不同的举升力，在步行器带动下，患者可多自由度进行减重步行训练，同时配备了康复训练软件，能够实现患者表面肌电信号的采集和显示、患者信息的管理、训练过程的监测、训练条件及训练报告的保存，以更加科学的方式实现康复训练。本系统采用压差式气动减重的设计方案，支撑力作用点接近人体实际重心，具有易于实现站立平衡，与患者生理状况适配性好、安全性高等特点，同时可实现大范围、精确迅速地调节减重程度，对步行训练智能系统的设计提供了新的实现形式，有助于人体康复训练系统的进一步研究。