机器人驱动装置改善Cerebral Palsy儿童的Crouch Gait
在美国，1000名学龄儿童中有3.6名被诊断患有脑瘫（脑瘫）。他们的症状包括步态异常，导致关节随着时间的推移而退化。脑瘫患儿行走速度慢、关节活动范围小、步幅小、身体晃动大、足跟不适等是儿童脑瘫的其他困难。这些儿童的一个子集表现出蹲伏步态，其特征是臀部、膝盖或脚踝过度屈曲。
今天，由Sunil Agrawal领导的一个团队，机械工程教授及修复和再生医学在哥伦比亚工程，已发表在科学机器人演示机器人的训练方法，提高了姿态，提高肌肉的力量和协调与步态儿童步行试验研究。
Crouch步态是由无力伸肌的组合造成的，它不能产生足够的肌肉力量保持直立的姿势，再加上紧的屈肌来限制关节的活动范围。在伸肌中，比目鱼肌，一种从膝盖以下到脚跟的肌肉，在站立阶段的中间，当脚在地上时，起着重要的作用。在站立和行走过程中，比目鱼肌在步态的中间站立阶段保持小腿直立，便于膝盖伸展。它还为步态周期后期站立阶段的身体提供了推进力。SMT贴片加工
“一个蹲伏步态的主要原因是在比目鱼肌的弱点，”阿格拉沃尔说，谁也是数据科学研究院成员。我们假设，用骨盆向下拉动的行走会加强伸肌，特别是比目鱼肌，对抗施加的向下拉力，并在行走时改善肌肉协调性。我们采取了一种与常规治疗相反的方法：在跑步机上行走时，不部分体重暂停，我们训练参与者用加力的方式行走；
视频展示了机器人驱动TPad训练方法蹲伏步态脑性麻痹儿童提高：
Sunil Agrawal /哥伦比亚工程视频礼貌
研究小组知道，当步态中增加重量时，小腿肌肉的比目鱼肌，在单支撑的支撑下，在小腿肌肉中的活动更强烈。他们推断，加强比目鱼肌可以帮助crouch步态的孩子更容易站立和行走。
为了检验他们的假设，研究小组使用的机器人系统，系盆腔辅助装置（TPAD）发明的机器人在Agrawal和康复（吼）实验室。处理是一种可穿戴的、轻量级的电缆驱动机器人能提供军队在期望的方向，骨盆在跑步机上主题走。研究人员对六名诊断为脑瘫的儿童进行了研究，并在六周的时间内展示了十五次16分钟训练的蹲伏步态。当孩子们走上跑步机，他们穿着处理作为一个轻量级的骨盆带这几根电线连接。在每个处理线张力是由电机放置在跑步机上的固定框架的实时控制，基于摄像头的实时运动捕捉数据。研究人员应用程序处理一个额外的向下的力通过骨盆中心集中培训的比目鱼肌的活动。根据携带背包的健康儿童的结果，他们使用了相当于体重10%的向下力量。这是行走时姿势或步态显著变化所需的最小重量。
“人生是一种独特的设备，因为它适用于外部力量对人体在行走过程中，”Jiyeon Kang说，博士生的论文的作者和铅。这种装置的训练与众不同，因为它在行走过程中不会增加人体的质量/惯性。
视频展示了机器人驱动TPad训练方法蹲伏步态脑性麻痹儿童提高：
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Sunil Agrawal /哥伦比亚工程视频礼貌
研究小组通过训练的第一次和最后一次的肌电图数据检查了儿童的肌肉力量和协调，并在训练过程中不断监测运动和地面反作用力。他们发现他们的训练是有效的，既提高了孩子的直立姿势，又改善了他们的肌肉协调能力。此外，他们的行走特点，包括步长，下肢角度的运动范围，脚趾间隙，脚跟到脚趾的模式，改善。
“目前，没有建立起完善的物理治疗或加强锻炼对步态的治疗，”阿格拉沃尔说。
Heakyung Kim、A. David Gurewitsch在哥伦比亚大学医学中心康复和再生医学教授和儿科教授，他对这些患者，增加“反馈从父母和孩子参与这项研究的是一致的。他们报告了改善的姿势，强壮的腿和更快的行走速度，我们的测量证明了这一点。我们认为我们的机器人处理训练与下行盆腔拉可能是一个很有前景的这些儿童的干预。”
研究人员计划进行更多的临床试验，以测试更大的群体和改变更多的变量。他们也在考虑与偏瘫/瘫痪脑瘫儿童的研究
在美国，1000名学龄儿童中有3.6名被诊断患有脑瘫（脑瘫）。他们的症状包括步态异常，导致关节随着时间的推移而退化。脑瘫患儿行走速度慢、关节活动范围小、步幅小、身体晃动大、足跟不适等是儿童脑瘫的其他困难。这些儿童的一个子集表现出蹲伏步态，其特征是臀部、膝盖或脚踝过度屈曲。
今天，由Sunil Agrawal领导的一个团队，机械工程教授及修复和再生医学在哥伦比亚工程，已发表在科学机器人演示机器人的训练方法，提高了姿态，提高肌肉的力量和协调与步态儿童步行试验研究。
Crouch步态是由无力伸肌的组合造成的，它不能产生足够的肌肉力量保持直立的姿势，再加上紧的屈肌来限制关节的活动范围。在伸肌中，比目鱼肌，一种从膝盖以下到脚跟的肌肉，在站立阶段的中间，当脚在地上时，起着重要的作用。在站立和行走过程中，比目鱼肌在步态的中间站立阶段保持小腿直立，便于膝盖伸展。它还为步态周期后期站立阶段的身体提供了推进力。
“一个蹲伏步态的主要原因是在比目鱼肌的弱点，”阿格拉沃尔说，谁也是数据科学研究院成员。我们假设，用骨盆向下拉动的行走会加强伸肌，特别是比目鱼肌，对抗施加的向下拉力，并在行走时改善肌肉协调性。我们采取了一种与常规治疗相反的方法：在跑步机上行走时，不部分体重暂停，我们训练参与者用加力的方式行走；
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Sunil Agrawal /哥伦比亚工程视频礼貌
研究小组知道，当步态中增加重量时，小腿肌肉的比目鱼肌，在单支撑的支撑下，在小腿肌肉中的活动更强烈。他们推断，加强比目鱼肌可以帮助crouch步态的孩子更容易站立和行走。
为了检验他们的假设，研究小组使用的机器人系统，系盆腔辅助装置（TPAD）发明的机器人在Agrawal和康复（吼）实验室。处理是一种可穿戴的、轻量级的电缆驱动机器人能提供军队在期望的方向，骨盆在跑步机上主题走。研究人员对六名诊断为脑瘫的儿童进行了研究，并在六周的时间内展示了十五次16分钟训练的蹲伏步态。当孩子们走上跑步机，他们穿着处理作为一个轻量级的骨盆带这几根电线连接。在每个处理线张力是由电机放置在跑步机上的固定框架的实时控制，基于摄像头的实时运动捕捉数据。研究人员应用程序处理一个额外的向下的力通过骨盆中心集中培训的比目鱼肌的活动。根据携带背包的健康儿童的结果，他们使用了相当于体重10%的向下力量。这是行走时姿势或步态显著变化所需的最小重量。
“人生是一种独特的设备，因为它适用于外部力量对人体在行走过程中，”Jiyeon Kang说，博士生的论文的作者和铅。这种装置的训练与众不同，因为它在行走过程中不会增加人体的质量/惯性。
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Sunil Agrawal /哥伦比亚工程视频礼貌
研究小组通过训练的第一次和最后一次的肌电图数据检查了儿童的肌肉力量和协调，并在训练过程中不断监测运动和地面反作用力。他们发现他们的训练是有效的，既提高了孩子的直立姿势，又改善了他们的肌肉协调能力。此外，他们的行走特点，包括步长，下肢角度的运动范围，脚趾间隙，脚跟到脚趾的模式，改善。
“目前，没有建立起完善的物理治疗或加强锻炼对步态的治疗，”阿格拉沃尔说。
Heakyung Kim、A. David Gurewitsch在哥伦比亚大学医学中心康复和再生医学教授和儿科教授，他对这些患者，增加“反馈从父母和孩子参与这项研究的是一致的。他们报告了改善的姿势，强壮的腿和更快的行走速度，我们的测量证明了这一点。我们认为我们的机器人处理训练与下行盆腔拉可能是一个很有前景的这些儿童的干预。”
研究人员计划进行更多的临床试验，以测试更大的群体和改变更多的变量。他们也在考虑与偏瘫/瘫痪脑瘫儿童的研究