脑卒中后患者达到陆地与Exosuit技术

脑卒中后患者达到陆地与Exosuit技术

直立行走双腿是人类的一个特征,使他们能够在整个环境中高效地活动。当中风发生时,这一切都会在眨眼之间发生变化。的患者中,脑卒中80%,它是一个肢体失去功能正常的临床现象称为偏瘫的典型。即使是在康复过程中恢复步行活动的患者,其步态仍有异常,妨碍他们参加许多活动,造成跌倒的危险,而且由于他们久坐不动的生活方式,可能导致继发性健康问题。

为了帮助中风患者恢复行走能力,各种机器人组来自工业界和学术界的发展动力的可穿戴设备–所谓的外骨骼,可以恢复步态功能或协助康复。从历史上看,这些系统受限的患者在临床上跑步机,但近年来便携式系统已被开发,使地面行走。致力于开发可穿戴式机器人软的长期目标,可以穿的服装,在哈佛约翰A.保尔森工程与应用科学学院的研究人员(海)、威斯生物工程研究院,与波士顿大学(BU)健康与康复科学学院;萨金特学院已经开发了一个轻量级的,软,穿戴踝协助Exosuit可以帮助加强人与脑卒中后偏瘫步态正常。 

健康人在以前的研究中进行,球队证明他们Exosuit技术可以散步和慢跑,他们产生显着减少在能源成本提供辅助力量。 现在,发表在科学转化医学的一项新研究,研究小组由Conor Walsh卜教员Terry Ellis、Lou Awad的合作,和Ken Holt已经证明,exosuits也可用来提高中风风险走在Exosuit技术对真实世界的临床使用的一个关键步骤后。

“这项基础研究表明,软的可穿戴式机器人可以有显著的正向影响患者脑卒中后的步态功能,它是一个平移集中多学科团队的工程师、设计师,biomechanists的结果,物理治疗师,最重要的是患者自愿参加本研究并提出宝贵意见,指导我们的研究,”沃尔什说,对工程副教授John L. Loeb和海洋应用科学,因此核心教员和哈佛生物实验室的创始人

从中风恢复过来的病人会制定补偿性的步行策略来处理他们不能在受影响的肢体上清理地面,并在向前移动时将踝关节推向脚踝。通常情况下,他们必须提升自己的臀部(臀远足)或移动他们的脚向外界向前(环行)而非直线行走时。通常,踝关节周围戴着坚固的塑料支架来帮助行走,但他们无法帮助克服这些异常的步态,大约85%的中风患者保留了步态异常的成分。

“康复缺乏的现状和不恢复流动性,是正常的生活需要,”埃利斯说,在该部的卫生及院神经康复中心主任;康复科学:Sargent College和卜助理教授。

在新的研究中,该团队询问exosuit有益影响步态力学和能量走他们观察健康人在支出也会观察患者脑卒中后患者招募和参加与Wyss研究所的临床研究团队的帮助下学习。

exosuits锚定对脑卒中偏瘫患者患肢功能的服装,和他们提供的步态恢复力的踝关节的机械动力传递通过电缆传输的基于电池供电的驱动器,集成到一个腰带或断板的车旁边的跑步机。

“在跑步机实验发现动力Exosuit改善七例脑卒中患者的步行能力,帮助他们明确地推到脚踝,从而产生更多的向前推进,”Jaehyun Bae说,在海洋研究生研究的共同第一作者。

研究小组还观察到减少功能不对称性麻痹和非麻痹的四肢和参与者发现Exosuit的援助使他们能够更有效地在走。

因为控制行走在家庭或公共环境跑步机和地面行走行走之间的力学和动力学不同,该小组继续评估Exosuit提供的福利在地上行走实验。

“这是非常令人鼓舞的,一个不受限制的Exosuit也便于在地上行走更正常的行走行为的能力。这是对发展exosuits康复设备为患者使用临床外和正常生活的关键一步,”Lou Awad说,该研究的共同第一作者,谁在时间的研究是沃尔什的博士后和已经在威斯研究所和不健康康复学院助理教授成为一名副教授:萨金特学院。

在一个理想的未来,患者脑卒中后会戴上exosuits灵活调整从一开始就阻止他们发展放在首位的步态行为无效。

在目前和未来的研究团队正在进一步个性化Exosuit援助特殊步态异常,探讨其他的关节如髋关节和膝关节的援助,并评估其技术的长期疗效。在这项研究中,凯思琳奥唐奈Wyss研究所工作人员带领Wyss研究所的努力将技术与工业伙伴ReWalk Robotics的诊所。

“在一个理想的未来,患者脑卒中后会戴上exosuits灵活调整从一开始就阻止他们在第一个地方发展低效率的步态的行为,”埃利斯说。

这项研究也由Kenneth Holt,在BU的健康与康复科学学院副教授;Sargent College,前任和现任成员沃尔什队的Stefano De Rossi,Lizeth Sloot,Pawel Kudzia,Stephen Allen,以及Katy Hendron,N.C.S.,曾在埃利斯集团在BU。

这项研究是由美国国防部高级研究计划局(DARPA)战士支持Web程序,从国家科学基金会的资助,美国心脏协会和美国国立卫生研究院,一个企业劳力士奖,哈佛大学明星家庭的挑战,以及威斯研究所和海洋资。

原: Benjamin Boettner Wyss研究所

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