机器人康复旨在帮助中风患者恢复手部灵活性

导读 每年报告约 80 万例新中风病例,常常导致患者出现神经和身体运动控制问题。尤其是手臂和手部活动能力的障碍,可能会对中风患者的生活质量...

每年报告约 80 万例新中风病例,常常导致患者出现神经和身体运动控制问题。尤其是手臂和手部活动能力的障碍,可能会对中风患者的生活质量产生毁灭性影响。

手臂肢体和手部灵活性的恢复往往是中风患者的首要任务。罗德岛大学开发的新型机器人平台利用患者的脑电波和肌肉活动,旨在帮助中风后患者进行所需的康复并重新获得关键的运动技能,包括伸手和抓握物体等复杂的任务。

Mariusz Furmanek是URI 运动控制与康复实验室的物理治疗助理教授兼 PI ,他正在与工程教授Reza Abiri和Yalda Shahriari合作开发辅助平面机器人,该机器人包括用于监测肌肉的尖端闭环反馈系统和用户的大脑活动,以便以自适应方式触发执行伸手和抓取。

“已经研究了许多康复方法,例如肌肉电刺激、脑机接口和经颅磁刺激,以帮助受影响的个体。只有很少的研究表明辅助平面机器人在提供负担得起的独立解决方案来满足这一需求方面的功效,”研究人员在一份研究总结中写道,该研究得到了美国国家科学基金会残疾与康复工程项目 46 万美元的资助。 。“设计和开发这种具有令人满意的康复效果的机器人对于高要求任务(例如作为中风早期干预的重复运动训练)至关重要。”

该项目旨在在康复方法方面取得重大进展,将促进中风后患者上肢运动功能的康复。用户生成的反馈将为每个用户定制设备。中风后患者可以立即使用。用户将能够更快地恢复神经可塑性,通过创建新的神经元和网络来提高他们的大脑继续生长和进化、适应和改变的能力。以用户为中心的机器人设备还可以在患者自己的家中提供职业治疗。在临床环境之外的家中拥有设备意味着更多地融入日常生活以及为患者提供更多的物理治疗。

“通过尖端技术,我们预计会对中风后患者的康复之旅产生变革性影响,”弗马内克说。“该项目的重点是开发一种用户友好的可穿戴外骨骼,以提供自适应辅助。通过便携式机器人训练平台,我们的目标是克服障碍,加速康复,并增进对中风后上臂肢体康复的理解。”

研究人员还与中风专家、马萨诸塞州总医院神经科医生 David Lin 合作并进行咨询。未来,该技术可用于其他类别或神经系统疾病的患者。

“尽管技术取得了进步,但大脑的复杂性构成了重大挑战,”弗马内克说。“由于许多基本问题有待解答,神经科学仍然是前沿领域之一。”

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