假肢外骨骼笔直地坐在椅子上，看起来像一个机器人站起来走开后留下了一部分自己。大约三分钟后，凯文·奥尔特被绑在金属框架中，准备站立。他闭上眼睛，深吸一口气，像一个即将跳水的高台跳水运动员一样伸开双臂。只是奥尔特每只手都拿着一根拐杖，当开始时，他用他强壮的手臂向上推。外骨骼的四个电动机发出低沉的嗡嗡声，伸直奥尔特的下半身，同时他用拐杖稳住自己。
奥尔特站立后，一名物理治疗师检查外骨骼背面连接的数字屏幕上的设置，并给他开了绿灯。奥尔特走了几步，抬起头说：“我正在重新学习如何走路。”
当一个 49 岁的男人说出这句话时，人们会认为他经历了一些可怕的事情。对奥尔特来说，那是 14 年前的一场雪地摩托事故，导致他的脊柱受伤，使他坐上了轮椅。经过十多年的物理治疗和努力，他每周在机器医疗外骨骼的帮助下重新站立几次。
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比小说更科学
该设备为奥尔特提供了他腿部不再提供的支撑。“感觉我正在走路，只是有电机的少量帮助，”当他在房间里大步走时，外骨骼发出咔哒声和呜呜声。他的脚步非常流畅，考虑到它们是机器编程和他腿部剩余力量的结合。外骨骼的软件通过感知他在抬起脚并向前推时产生的力来校准奥尔特需要的辅助量。“我总是尝试用我的思想来启动我的腿向前走，”他说，他的额头因与该设备配合所需的努力而湿润。“我向下看是因为我感觉不到我的脚，但我至少可以看到它们要去哪里。”他说，这有助于重建他的思想和身体之间缺失的联系。
机械外骨骼已经开发了几十年，但在大多数时间里，重点是制造液压驱动的套装供士兵穿着以搬运重物。这些主要以原型形式存在，因为美国政府的国防高级研究计划局 (DARPA) 和承包商试图弄清楚如何使它们在成本和后勤方面对军事行动实用。
但是奥尔特的外骨骼——Ekso Bionics 制造的 Ekso GT——以及其他公司生产的各种类似产品，近年来对脊髓损伤患者的医疗康复产生了更大的影响。4 月，GT 成为美国食品和药物管理局批准的第一个用于中风患者以及脊柱损伤高达颈部区域（颈部下方）的患者的外骨骼，这要归功于该设备的高背板。3 月，FDA 批准 Parker Hannifin Corp. 出售其 Indego 机器人外骨骼给医院和直接给患者。据报道，Argo Medical Technologies（ReWalk 外骨骼的制造商）是唯一一家可以直接向患者销售的公司。2015 年 12 月，美国退伍军人事务部开始为符合条件的瘫痪退伍军人支付 ReWalk 外骨骼的费用。
标准护理非常需要亲力亲为——两到三名物理治疗师通常会支持和指导患者迈出的每一步。如果患者没有移动的能力，其中一名治疗师必须操作患者的腿。随着时间的推移，该技术可以有效地帮助患者恢复下半身的力量和活动能力，但衡量患者的进展很困难，而且这项工作对治疗师和患者来说都非常费力。最近的另一个选择是辅助站立设备，例如Hocoma 的 Lokomat，它将患者放置在由缆绳悬挂在跑步机上的外骨骼中。患者在 Lokomat 外骨骼的帮助下在跑步机上行走，但没有独立式外骨骼提供的自由感。
机器人康复
像奥尔特使用的外骨骼一样，外骨骼需要一名治疗师。它们可以进行调整以提供不同级别的支持，以满足不同患者的需求，并且它们可以更精确地衡量患者的进展。Ekso Bionics 总裁兼首席执行官 Tom Looby 说，这可以带来更有效的治疗疗程。在患者的第一次康复疗程中，在没有外骨骼的情况下工作的物理治疗师团队通常可以让该人采取八个“高质量”的步骤，这意味着患者不会试图扭曲自己的身体来弥补力量或平衡的不足，Looby 说。他声称，同一个患者在 Ekso GT 中可以在第一次疗程中采取 400 个高质量的步骤。
巴尔的摩肯尼迪克里格研究所的物理治疗师 Liza McHugh 说，像这样的机器人“步态训练器”外骨骼作为一种康复选择越来越受欢迎。McHugh 说，GT 使瘫痪患者能够进行长时间的治疗，在此期间他们能够以“我们认为对恢复脊髓损伤后的神经系统有益的方式”进行步态训练，她补充说，自 2015 年 8 月该设备到达以来，肯尼迪克里格已经用该设备治疗了数十名患者。
最新的外骨骼允许治疗师测量和记录统计数据，包括步长和步数、该套装的电机辅助患者使用了多少功率以及患者在行走时如何转移体重。McHugh 说，这使治疗师能够比过去更精确地衡量进展，他解释说，物理治疗师传统上主要根据主观观察来判断进展。
解决问题
但是外骨骼仍然有几个缺点。除了价格昂贵（一个可能要花费 70,000 美元到 150,000 美元）并且需要对治疗师进行大量特殊培训之外，它们的设计用途仅限于坚固、干燥和水平的表面，McHugh 说。患者在诊所的行走能力可能无法转化为潮湿、沙质或不平坦的地形。Ekso GT 仅可调节 1.5 米至 1.8 米之间的身高，因此“我们无法将其用于我们的儿科人群，”她补充道。
也没有确凿的证据表明外骨骼在康复患者方面比传统的物理疗法更成功。Ekso 正在赞助一项研究，该研究比较了 160 名接受 GT、亲身疗法和无疗法的脊髓损伤患者在 12 周内的康复进展。8 月，该公司招募了第一位患者参加其 WISE 或“使用外骨骼改善脊髓损伤的行走”临床试验。
“总的来说，在所有条件相同的情况下，那些使用外骨骼的人能够在更短的时间内获得更多的治疗——做更多的工作，”Dylan Edwards说，他是 WISE 的首席研究员，也是纽约白原市伯克医学研究所非侵入性脑刺激和人类运动控制实验室的主任。Edwards 和他的同事计划评估机器人步态训练是否可以提高患者的行走速度，这种进展表明大脑、脊髓、周围神经和肌肉开始更有效地协同工作。研究人员还将评估患者的疼痛和肌肉痉挛，以及经济因素，如培训期间所需的物理治疗师和工作人员的数量。“我试图建立一个论点，我们应该在物理治疗行业中接受这项技术，”Edwards 说。
钢铁侠
到目前为止，凯文·奥尔特可能是外骨骼最好的代言人。在过去的几年里，他一直在通过为新闻界和公众进行演示来帮助推广其技术。他说，他很享受穿着 Ekso GT 给予他的相对自由，即使是短暂的时间。他声称，在过去的几年里，每周三天持续使用外骨骼帮助他恢复了腿部的一些力量和运动控制。
奥尔特承认，需要帮助他在最小或没有外骨骼帮助下再次行走的科技还需要数年时间。尽管如此，他的经历给了他希望。“十六年前什么都没有，”他说。“这只是一个漫画书设计——读到钢铁侠。现在它已成为现实。”