可穿戴機器人改善帕金森病患者僵硬步態(tài)
將機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：沃爾什生物設計實驗室/哈佛大學工程與應用科學學院
美國哈佛大學工程與應用科學學院和波士頓大學健康與康復科學學院的研究人員使用一種柔軟的可穿戴機器人來改善帕金森病患者的僵硬步態(tài)。機器人服裝穿在臀部和大腿周圍，當腿部擺動時，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》雜志上。
僵硬是帕金森病最常見、最令人衰弱的癥狀之一。當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、手術或行為療法來治療，但迄今沒有一種特別有效。
此次的新設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。這種柔性機器人服裝只需少量的機械輔助即可產(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，柔性機器人技術讓患者們在恢復活動能力的同時，恢復了獨立性。
該團隊花了6個月的時間對一名患有帕金森病的73歲男子進行治療，盡管他同時采用了手術和藥物治療，但他每天都會遭受超過10次嚴重且喪失能力的凍結(jié)發(fā)作，導致他經(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，這在沒有可穿戴機器人設備的情況時是非常罕見的。
機器人服裝(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：沃爾什生物設計實驗室/哈佛大學工程與應用科學學院
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