可穿戴动力服来了 助力卒中患者正常行走
双腿直立行走是人类的一个典型特征,使人类能够非常有效地移动。当发生卒中时,这一切瞬间改变。大约80%的患者卒中后,一侧肢体失去其正常功能,临床上称其为偏瘫。即使在康复期间恢复行走的患者,仍然保持步态异常,阻碍他们参与许多活动,很容易产生跌倒的风险,并且由于久坐可能会导致继发性健康问题。
为了帮助卒中患者恢复步行能力,来自行业和学术界的各种机器人研究组织正在研发动力式可穿戴设备——所谓的外骨骼,可以修复步态功能或协助康复。哈佛大学约翰•保尔森工程与应用科学学院(SEAS)Wyss生物启发工程研究所和波士顿大学(BU)健康与康复医疗学院:Sargent学院已经开发了一种轻便、柔软、可穿戴的脚踝辅助动力服,有助于强化卒中后偏瘫患者的正常步态。
在健康人群中进行的既往研究中,研究人员已经证明他们的动力服技术可以在步行和慢跑期间提供辅助力量,并且能够显著降低能源成本。现在,发表在《Science Translational Medicine》的一项新研究,由Wyss生物启发工程研究所Conor Walsh领导的一个研究小组与BU的研究人员Terry Ellis、Lou Awad和Ken Holt合作,已经证明该动力服也可以用于改善卒中后的步行。
从卒中恢复的患者发展补偿性步行策略,以应对他们无法用受影响的肢体通过地面,并在向前运动期间“推出”脚踝。通常,在步行期间他们必须抬起他们的臀部(髋上提)或者向外旋转向前(环形)移动他们的脚,而不是直线。通常,脚踝周围的硬质塑料支架被规定为帮助行走,但不能克服这些异常的步态模式,约85%的卒中患者保持步态异常。
目前的康复方法存在不足,不能恢复正常生活所需的流动性。在新研究中,研究小组调查是否动力服对健康人群步行期间产生的步态力学和能量消耗的有益影响也能在卒中后患者中观察到。
事实上,在跑步机实验中,研究人员发现动力服改善了7名卒中患者的行走,帮助他们通过地面并在脚踝上推开,从而产生更多的前进推进力。
有趣的是,研究人员还观察到参与者的瘫痪性和非瘫痪性肢体之间的功能不对称性减少,并发现动力服的辅助使他们能够更有效地步行。
由于步行力学和动力学在跑步机上和家庭或公共环境中的行走过程存在差异,所以团队继续评估在地面步行实验中提供的益处。非常令人鼓舞的是,研究人员发现该动力服在地上步行期间也能促进更正常的行走行为。
在正在进行和未来的研究中,研究人员正在寻求进一步对具体步态异常的个性化动力服辅助,调查其他关节如髋关节和膝关节的辅助,并评估技术的长期治疗效果。
英文链接:https://www.sciencedaily.com/releases/2017/07/170726143354.htm
(环球医学编辑:常 路 )
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