紐約，紐約-2020年1月6日-脊髓損傷(SCI)會造成毀滅性的傷害，包括活動能力和感覺喪失。每年僅在美國就估計有17000個新SCI，高于世界大部分地區(qū)。此外，美國65歲以上人群中SCI的比例預計將從2010年的13.0%上升到2020年的16.1%。數(shù)據(jù)還顯示，這些患者的日常生活能力很高，但坐著是一個主要挑戰(zhàn)。
哥倫比亞工程團隊發(fā)明了一種機器人設備——軀干支撐訓練器(TruST)，通過改善軀干控制，可以幫助和訓練SCI患者坐得更穩(wěn)，從而獲得更大的主動坐姿，而不會摔倒或用手平衡。這項研究今天發(fā)表在《脊髓系列與病例》，這是第一個基于主動軀干控制測量和定義SCI患者坐姿的工作空間。
“我們?yōu)榈湫偷腟CI用戶(輪椅用戶)設計了TruST，”該項目的PI和機械工程以及康復和再生醫(yī)學教授Sunil Agrawal說?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)TruST不僅可以防止患者跌倒，還可以最大限度地讓軀干運動超出患者的姿勢控制或平衡極限?！?
TruST是一種放置在用戶軀干上的電纜驅(qū)動帶，用于確定SCI患者的姿勢控制極限和坐姿。當使用者坐著時上半身的運動超過了姿勢穩(wěn)定的極限，就會把動力傳遞給軀干。
參與本次實驗研究的5名SCI受試者接受了姿勢明星測試，這是一項定制的姿勢測試，要求他們在不使用手的情況下，用頭跟隨球并盡可能多地移動軀干。這項測試在八個方向上重復進行，研究人員用結(jié)果計算每個人的坐姿。
然后，研究小組為每個受試者量身定制了TruST，當受試者再次執(zhí)行相同的動作時，向軀干施加個性化的輔助力場。在TruST的幫助下，受試者可以在軀干短距離八個方向的旅行中走得更遠，并使其身體周圍的坐姿工作空間顯著擴大，平均增加約25%。
Agrawal Robotics理療師、博士后研究員Victor圣馬利亞表示：“TruST可以根據(jù)用戶的姿勢極限提供個性化的持續(xù)力反饋，以運動學習為例，為SCI患者的功能學習再培訓開辟了新的領(lǐng)域。"和康復實驗室，論文的第一作者. "我們認為TruST是一個非常有前途的SCI修復工具。"
Agrawal的團隊現(xiàn)在正在探索在訓練示例中使用TruST的方法，以改善成人和脊髓損傷兒童的軀干控制。Agrawal說：“機器人平臺將用于挑戰(zhàn)SCI參與者，使他們的軀干在更大的工作空間內(nèi)移動，TruST可以提供必要的輔助力場，將物體安全地帶回中立坐姿?！薄半S著參與者改善工作空間和姿勢控制，力場將隨著時間的推移根據(jù)參與者的需求進行調(diào)整。"
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