能讓癱瘓的人走路這是什么黑科技?
近日,美國哥倫比亞大學的研究人員研發了一型機器人輔助訓練裝置,KUKA機器人示教器維修,利用該裝置輔助訓練腦癱患兒,可以為幫助他或她們克服因肌肉太弱而無法支撐完全直立的姿勢提供力量訓練,進而改善腦癱兒童的行走能力,如平衡能力、行走速度和姿勢等。
根據美國疾病控制和預防中心的說法,腦癱是一種神經系統疾病,它影響一個人移動、行走、保持平衡和保持良好姿勢的能力。這是兒童時期最常見的運動障礙,平均每323個孩子中就會出現一個。這項發明發表在7月26日的《科學機器人》雜志上。
哥倫比亞大學工程與應用科學學院的康復與再生醫學和機械工程教授SunilAgrawal解釋說:兒童半蹲的步態是由痙攣性雙側癱腦癱引起的,患者腿部肌肉僵硬,無法控制雙腿正常行進。人類的運動依賴于兩組肌肉:屈肌和拉肌。例如,彎曲膝蓋需要屈肌,而伸直腿部則需要伸肌。蹲伏步態的孩子腿部總是彎曲的,庫卡機器人驅動器維修,他們的臀部,膝蓋和腳踝不能來回移動,因為這些關節的屈肌和伸肌太硬太弱。這種彎曲的姿勢,導致他們的步態不穩。
研究人員說,典型的蹲式步態理療是依靠專業治療師提供的彈性帶、重力甚至阻力來提高伸膝肌肉的力量。但是,這種方法會導致不一致的結果,因為這種治療主要集中在膝關節強度上。
系留骨盆輔助裝置(TPAD)在研究中將腰帶固定至臀部,用八根繩子連接到跑步機馬達上。繩子產生了相當于一個孩子體重十分之一的拉力,等同于一個健康孩子背著背包的重量。物理治療師通過攝像頭監控孩子的步態,并調整繩子的力度,來增強肌肉的強度。
六名兒童參與了TPAD機器人輔助訓練裝置康復訓練,隨后孩子們都能獨立行走,但在凹凸不平的路面上行走還有困難。經過15次訓練后,庫卡機器人驅動器維修,孩子們的彎曲和伸展能力得到了改善。
研究結果表明,孩子們經過訓練后可以長距離地行走,能夠將腿邁得更高從而提高行走速度。一位腦癱專家說,這樣的結果令人驚嘆。
TPAD現在需要一組年齡更大的孩子來進行測試。研究人員也正在調查它是否有助于治療患有其他行走問題的腦癱兒童,例如只有一條腿肌肉太弱。
亞利桑那州中部的美國腦性癱瘓治療的主任Pieraccini說,利用機器人輔助訓練裝置的訓練結果不可思議,真的可以讓孩子的腿部肌肉拉升,改變步態,從而回歸正常孩子的生活。