作者:张梦然 来源:科技日报 发布时间:2024/1/8 17:23:36
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可穿戴机器人改善帕金森病患者僵硬步态

 

美国哈佛大学工程与应用科学学院和波士顿大学健康与康复科学学院的研究人员使用一种柔软的可穿戴机器人来改善帕金森病患者的僵硬步态。机器人服装穿在臀部和大腿周围,当腿部摆动时,会轻轻推动臀部,帮助患者迈出更大的步幅。该研究发表在《自然·医学》杂志上。?

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将机器人服装穿戴在臀部和大腿周围,在腿部摆动时轻轻推动臀部,帮助患者迈出更大的步幅。图片来源:沃尔什生物设计实验室/哈佛大学工程与应用科学学院

僵硬是帕金森病最常见、最令人衰弱的症状之一。当患有帕金森病的人僵住时,他们会突然失去移动双脚的能力,通常是在迈出的中间,导致一系列断断续续的步态,步子会变短,直到完全停止。这些事件是帕金森病患者跌倒的最大原因之一。这种冻结症虽然可通过一系列药物、手术或行为疗法来治疗,但迄今没有一种特别有效。?

此次的新设备完全消除了参与者在室内行走时的冻结现象,使他们走得更快、更远。这种柔性机器人服装只需少量的机械辅助即可产生即时效果,并持续改善个体在各种条件下的行走能力。

研究表明,柔性机器人技术让患者们在恢复活动能力的同时,恢复了独立性。?

该团队花了6个月的时间对一名患有帕金森病的73岁男子进行治疗,尽管他同时采用了手术和药物治疗,但他每天都会遭受超过10次严重且丧失能力的冻结发作,导致他经常跌倒——这使他无法在社区内行走,仅能依靠踏板车略作走动。?

研究人员此次开发的新方法解决了他的冻结问题。该可穿戴设备使用电缆驱动的执行器和佩戴在腰部和大腿上的传感器,使用传感器收集的运动数据,算法则估计步态的阶段,并与肌肉运动一起产生辅助力。

治疗效果立竿见影。无需任何特殊训练,患者就能在室内行走,不会出现任何冻结现象,在室外路面也只是偶尔出现一些情况。研究团队表示,该患者在走路和说话时都不会出现僵住的情况,这在没有可穿戴机器人设备的情况时是非常罕见的。?

机器人服装(上图)穿戴在臀部和大腿周围,在腿部摆动时轻轻推动臀部,帮助患者迈出更大的步幅。?

图片来源:沃尔什生物设计实验室/哈佛大学工程与应用科学学院

 
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