可穿戴機(jī)器人改善帕金森病患者僵硬步態(tài)
將機(jī)器人服裝穿戴在臀部和大腿周圍，在腿部擺動時輕輕推動臀部，幫助患者邁出更大的步幅。圖片來源：沃爾什生物設(shè)計實驗室/哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院
美國哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院和波士頓大學(xué)健康與康復(fù)科學(xué)學(xué)院的研究人員使用一種柔軟的可穿戴機(jī)器人來改善帕金森病患者的僵硬步態(tài)。機(jī)器人服裝穿在臀部和大腿周圍，當(dāng)腿部擺動時，會輕輕推動臀部，幫助患者邁出更大的步幅。該研究發(fā)表在《自然·醫(yī)學(xué)》雜志上。
僵硬是帕金森病最常見、最令人衰弱的癥狀之一。當(dāng)患有帕金森病的人僵住時，他們會突然失去移動雙腳的能力，通常是在邁出的中間，導(dǎo)致一系列斷斷續(xù)續(xù)的步態(tài)，步子會變短，直到完全停止。這些事件是帕金森病患者跌倒的最大原因之一。這種凍結(jié)癥雖然可通過一系列藥物、手術(shù)或行為療法來治療，但迄今沒有一種特別有效。
此次的新設(shè)備完全消除了參與者在室內(nèi)行走時的凍結(jié)現(xiàn)象，使他們走得更快、更遠(yuǎn)。這種柔性機(jī)器人服裝只需少量的機(jī)械輔助即可產(chǎn)生即時效果，并持續(xù)改善個體在各種條件下的行走能力。
研究表明，柔性機(jī)器人技術(shù)讓患者們在恢復(fù)活動能力的同時，恢復(fù)了獨立性。
該團(tuán)隊花了6個月的時間對一名患有帕金森病的73歲男子進(jìn)行治療，盡管他同時采用了手術(shù)和藥物治療，但他每天都會遭受超過10次嚴(yán)重且喪失能力的凍結(jié)發(fā)作，導(dǎo)致他經(jīng)常跌倒——這使他無法在社區(qū)內(nèi)行走，僅能依靠踏板車略作走動。
研究人員此次開發(fā)的新方法解決了他的凍結(jié)問題。該可穿戴設(shè)備使用電纜驅(qū)動的執(zhí)行器和佩戴在腰部和大腿上的傳感器，使用傳感器收集的運動數(shù)據(jù)，算法則估計步態(tài)的階段，并與肌肉運動一起產(chǎn)生輔助力。
治療效果立竿見影。無需任何特殊訓(xùn)練，患者就能在室內(nèi)行走，不會出現(xiàn)任何凍結(jié)現(xiàn)象，在室外路面也只是偶爾出現(xiàn)一些情況。研究團(tuán)隊表示，該患者在走路和說話時都不會出現(xiàn)僵住的情況，這在沒有可穿戴機(jī)器人設(shè)備的情況時是非常罕見的。
機(jī)器人服裝(上圖)穿戴在臀部和大腿周圍，在腿部擺動時輕輕推動臀部，幫助患者邁出更大的步幅。
圖片來源：沃爾什生物設(shè)計實驗室/哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院
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