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助装置(Hand-Wrist Assisting Robotic Device,HOWARD)治疗几个疗程后,那些手部正常活动受到损害的卒中患者报告说,他们抓握和释放物体的能力有所改善。每位卒中患者都会发生中度肌无力后遗症以及右手功能减弱,虽然受影响的手既不会完全麻痹也不会完全丧失感觉。卒中后至少3个月,有7例女性和6例男性患者参加了使用该机器装置的试点研究。
加州大学神经学、解剖学、神经生物学副教授,同时也是该项研究的主要作者Steven C. Cramer在旧金山美国卒中协会主办的2007国际卒中会议上报告了HOWARD的研究成果。Cramer博士称:“大部分自发的功能改善都发生在卒中后的前3个月内,在此阶段之后患肢功能改善就没有什么进展了。此后,机器辅助治疗可能会帮助刺激大脑,并且使无力的四肢慢慢恢复功能。”此前,机器人辅助设备已经可以用于改善卒中患者肩膀和腿的功能。Cramer博士称,此项研究是最早尝试专门帮助手部功能的研究之一。
加州大学研究人员开发的这一HOWARD设备,可以帮助患者抓握和释放日常生活中常见的物体。该机器装置缠绕在患者受损的手臂上,并且与计算机程序连接,通过仪器设定的物理治疗程序来指示病人进行训练。HOWARD使用者在仪器的帮助下开始手部运动,配以机器监视和辅助活动来达到治疗的目标。
Cramer博士说:“患者并不是被动地接受HOWARD治疗,病人必须启动程序并开始发动指令。如果患者的手太虚弱无力,只能移动十分之一英寸,那么此时HOWARD仪器就可以帮助他完成此项任务,这样大脑可以重新学习如何完成整个运动。”
在加州大学的研究中,每位患者(平均年龄63岁)需要在3周内完成15个2小时的治疗周期,这些治疗旨在改善他们抓握和释放物体的能力。所有患者都使用HOWARD治疗了15个疗程。其中7例患者在所有的疗程中都依靠HOWARD来帮助其完成运动,而6位患者仅在后半个疗程完全依靠了HOWARD的帮助。
治疗3周结束后,所有的病人抓握和释放物体的能力都得到了改善。在功能评估手臂测试(测量执行日常任务的能力,如抓木块、握酒杯、捏起小块的石头或者轴承滚珠、或者把手放到头上等)中的平均分数提高了将近10%。并且他们在Box-and-Blocks测试(评估手工灵活性,在1分钟内将木块从盒子的一边移到另一边)中的平均分数上升了将近20%。病人手和腕部的活动范围也扩大了17%,而且在被称为Fugl-Meyer评分法的标准作业疗法评定工具中患者被评为劳动能力丧失的程度也有所减轻。Cramer博士说:“评估每位患者治疗前后得分的变化,发现使用该设备治疗3周后有非常显著的改善。”
该研究小组现在正利用他们从研究参与者身上得到的数据创造“第二代HOWARD”,研发经过改良的机器手以及更多的软件选项,从而可以逐步提供个性化的治疗,以维持患者的治疗兴趣。
相关设计
辅助患肢理疗的新仪器
最近,位于苏格兰的阿伯泰邓迪大学研制出了一项可以缩短理疗等待时间的新技术。该所大学计算机创造技术学院的研究人员开发出了智能负重机器人,它可以按照程序来记忆并重复特殊的肢体运动。这一新系统被命名为“NeXOS”,它将使理疗学家能够针对下肢有问题的患者制定特殊的训练程序。该系统同样适用于小腿或脊髓损伤患者以及卒中患者。
此类患者需要定期对受损的肢体进行训练,使肌肉保持强壮并且还能防止骨矿物质密度降低。苏格兰目前有将近28,000人在等待物理治疗。NeXOS可以完全像理疗学家希望的那样,锻炼患者的腿,但并不需要理疗学家亲自在场。因此,每位治疗学家就可以治疗更多的患者,这样也就大大地缩短了患者需要等待治疗的时间。
NeXOS既可以满足每位病人不同需要的特定训练,还可以监视每位患者对治疗的反映,并将数据反馈给理疗学家,如果有需要,甚至还可以通过网络发送反馈信息。
这使在常规诊所以外的地方使用NeXOS成为可能,医生可以将NeXOS安装在健身房、运动中心甚至患者家里。这样,患者就可以随时随地地训练患肢,理疗学家也可以监视训练过程,并通过远程控制对装置进行相应的调整。
NeXOS通过使用特殊的气体力学技术,使它可以按照程序设定来改变动力和阻力的大小。动力用来移动不能动的四肢,而逐渐增大的阻力可以用来促进肌肉恢复力气。
该仪器设计的最初目的,是成为一个可以帮助下肢永久残疾的病人灵活移动的智能负重机器人,但是在研究过程中,Bradley教 上一页 [1] [2] [3] 下一页 |