Колумбия разрабатывает «роботизированную поддержку туловища» для людей с травмами спинного мозга

Инженеры Колумбийского университета изобрели робота-тренажера с поддержкой туловища, чтобы переучивать пациентов с травмой спинного мозга, чтобы они могли сидеть более устойчиво и получить расширенное рабочее пространство для активного сидения. (Смотрите видео ниже.)

Травмы спинного мозга (SCI) могут привести к разрушительным последствиям, включая потерю подвижности и чувствительности. Ежегодно только в США регистрируется около 17 000 новых ТСМ, что выше, чем в большинстве регионов мира.

Кроме того, ожидается, что частота травм спинного мозга у людей в возрасте 65 лет и старше в США вырастет с 13 % в 2010 году до 16,1 % к 2020 году.

Данные также показывают высокую выживаемость таких пациентов, которым необходимо вести повседневную жизнь, но для которых сидение является серьезной проблемой.

Команда инженеров Колумбийского университета изобрела роботизированное устройство — тренажер для поддержки туловища (TruST), которое можно использовать для помощи и обучения людей с травмами спинного мозга более устойчивому сидению за счет улучшения контроля над туловищем и получения расширенного рабочего пространства для активного сидения без падения. или балансировать руками.

Исследование, опубликованное сегодня в журнале Spinal Cord Series and Cases, является первым, в котором измеряется и определяется сидячее рабочее пространство пациентов с травмой спинного мозга на основе их активного контроля над туловищем.

Сунил Агравал, главный инженер проекта и профессор машиностроения, реабилитации и регенеративной медицины, говорит:«Мы разработали TruST для людей с травмами спинного мозга, которые обычно являются пользователями инвалидных колясок.

«Мы обнаружили, что TruST не только предотвращает падение пациентов, но и максимизирует движения туловища за пределами постурального контроля пациента или ограничений баланса».

TruST представляет собой ремень с приводом от моторизованного троса, надеваемый на туловище пользователя для определения пределов постурального контроля и рабочей зоны сидя у людей с травмой спинного мозга. Он передает силы на туловище, когда пользователь выполняет движения верхней части тела, выходящие за пределы постуральной стабильности, сидя.

Пять субъектов с ТСМ, участвовавших в пилотном исследовании, были обследованы с помощью постурального теста звездного сидения, индивидуального постурального теста, который требовал от них следовать за мячом головой и двигать туловищем как можно дальше, не используя руки. /Р>

Тест был повторен в восьми направлениях, и исследователи использовали результаты для расчета сидячего рабочего места каждого человека.

Затем команда адаптировала TruST для каждого испытуемого, чтобы применять персонализированные вспомогательные силовые поля к туловищу, в то время как испытуемые снова выполняли те же движения.

С помощью TruST испытуемые смогли продвинуться дальше во время экскурсий туловища во всех восьми направлениях и значительно расширить сидячее рабочее пространство вокруг своего тела, в среднем примерно на 25 процентов больше.

Виктор Сантамария, физиотерапевт, научный сотрудник Лаборатории робототехники и реабилитации Агравала и первый автор статьи, говорит:«Способность TruST обеспечивать непрерывную силовую обратную связь, персонализированную в соответствии с постуральными ограничениями пользователя, открывает новые границы для реализации двигательного обучения. на основе парадигм для переобучения функциональному сидению у людей с травмой спинного мозга.

«Мы считаем, что TruST — очень многообещающий инструмент для реабилитации после травмы спинного мозга».

В настоящее время команда Агравала изучает возможность использования TruST в рамках тренировочной парадигмы для улучшения контроля над туловищем у взрослых и детей с травмой спинного мозга.

Агравал говорит:«Роботизированная платформа будет использоваться для обучения участников с травмой спинного мозга, предлагая им перемещать туловище по большему рабочему пространству, а TruST обеспечивает помощь по мере необходимости силовыми полями, чтобы безопасно вернуть испытуемых в их нейтральное сидячее положение. /Р>

«Это силовое поле будет со временем корректироваться в соответствии с потребностями участников, поскольку они улучшат свое рабочее пространство и контроль осанки».